BENEMÉRITA UNIVERSIDAD
AUTÓNOMA DE PUEBLA
Energía solar cómo energía
alternativa.
Alumna: Yazmin Ortiz
López
ID: 201433524
Materia: DHTIC´S
Primavera 2015
INTRODUCCIÓN
La utilización de la energía
renovable se incrementa día a día alrededor del mundo. Recursos como el sol, el
viento, la geotermia, el oleaje son algunos ejemplos de recursos que ocurren de
manera natural en nuestro planeta y que se presenta como una excelente opción
para conservar nuestro ambiente. Cada uno de estos representan beneficios para
el ser humano, sin embargo, estos recurso están apenas en vías de crecimiento
en los grandes mercados de países desarrollados, si se comparan con aquellos
que han prevalecido en el mercado tradicional de energéticos que se utilizan
comúnmente. (La energía eléctrica en baja california y el futuro de las
renovables, una visión multidisciplinaria. México, ISBN, 2003, p, 17)
Prácticamente toda la
energía que llega a la tierra procede del sol. Una pequeñísima parte de ellas
se utiliza para mantener la vida orgánica en la biosfera y el resto, dejando
aparte la acumulación debida al calentamiento global, se disipa al exterior.
Por otro lado, la diferencia de radiación solar entre las distintas zonas de la
tierra a lo largo del año y la variación diaria para una zona determinada
provocan los fenómenos meteorológicos (vientos, lluvias,nevadas,etc.) y estos,
la formación de corrientes y almacenes de agua (lagos,ríos,mares,etc.). O sea
que la mayor parte de las energias utilizables, exceptuando la nuclear y la
geotérmica, provienen de una fuente única que es el sol. (Energía Solar.
España, Ceac,2004,p,7)
Desde un punto de vista
puramente conceptual, esta es una de las razones que hacen atractiva la energía
solar.
A partir de la primera
revolución industrial, la demanda masiva de energía ha obligado a buscar
fuentes de energía capaces de mantener el crecimiento del desarrollo industrial
y del nivel de bienestar. Durante los primeros años, este crecimiento se basó
en la minería del carbón para pasar después al consumo de combustibles
derivados del petróleo, del gas natural y finalmente de la energía nuclear. (Energía
Solar. España, Ceac, 2004, p,8)
En la actualidad, la
estructura energética mundial se basa,
en gran parte, en el consumo de la energía fósil (carbón, petróleo y gas
natural) y nuclear, dejando aparte la energía hidráulica. Esta situación
conduce a la emisión de gases de efecto invernadero, la generación de residuos sólidos
y líquidos, el riesgo de accidentes graves y el agotamiento paulatino de los
yacimientos existentes. (Energía Solar. España, Ceac, 2004, p,8)
El petróleo y sus derivados son los
energéticos más utilizados alrededor del mundo, incluyendo a nuestro país. Las
cifras oficiales estiman que en México se poseen reservas probadas de petróleo
de 46 590 millones de barriles (PIW, 1999, Energy Intelligence Group, Inc.)
para ser utilizados en los próximos cincuenta años en el abastecimiento de
electricidad, con base en las cifras de consumo que prevalecieron en 1993
(Anuario estadístico de Comisión Federal de Electricidad, 1993). Sin embargo,
la demanda energética en el país se está incrementando muy rápidamente y se tendrá que pensar en el uso de otros
recursos energéticos para satisfacer las necesidades de la población. Asimismo,
existe un gran número de regiones, principalmente en las zonas rurales, que no
poseen servicio de electricidad. (La energía eléctrica en baja california y el
futuro de las renovables, una visión multidisciplinaria. México, ISBN, 2003, p,
18)
Energías
alternativas
Las energías alternativas
son fuentes de energía no conectadas a una red eléctrica. Hay personas que
deciden en un momento dado desconectarse no solo de la red eléctrica, sino
también de las redes de distribución de agua o gas, y no emplear energía
derivada de sistemas proporcionados por empresas o producida por estas. ¿Se
puede vivir desconectado de todos los servicios públicos? Si usted vive en una
casa aislada, que extraiga la energía del viento, de la lluvia o del sol, sin
utilizar derivados del petróleo, ni bombonas de gas, ni agua embotellada ni
baterías, entonces vive realmente desconectado. En muchos aspectos, esta
desconexión de los servicios públicos y la autosuficiencia representan un mismo
concepto. Por ejemplo, si almacenamos el agua de lluvia para luego consumirla,
podríamos decir que somos autosuficientes en lo que respecta al agua; si
disponemos de nuestra propia turbina eólica, seriamos autosuficientes en lo que
al suministro de electricidad se refiere.
Existen diferentes tipos de
energía alternativa como son:
Energía
eólica, es la energía obtenida de las corrientes de aire
terrestre. Los sistemas de aprovechamiento de este tipo de energía varían entre
pequeños, para generación de electricidad y bombeo de agua y grandes para
producción de energía eléctrica a gran escala.
Energía
de olas, es la obtenida del movimiento del agua en la superficie
de los océanos y mares.
Energía
hidráulica, es la obtenida del aprovechamiento de la energía
potencial gravitatoria del agua (la energía que se puede obtener gracias al
desplazamiento de agua desde un punto dado hasta uno de nivel inferior). Los
sistemas que abrochan este tipo de energías se les denomina micro turbinas. Se
cuenta actualmente con muchas instalaciones en funcionamiento, aunque dada
nuestra geografía, las instalaciones podrían ser muchas más.
Energía
térmica, es la energía que se obtiene del calor inferior de la
tierra. Existen muchas aplicaciones en el país, pero nuevamente, el
aprovechamiento no es ni por mucho el que podría dadas las excelentes
condiciones de las cuales disponemos.
Energía
solar, se denomina energía solar puntualmente, a los sistemas
que aprovechan la radiación solar incidente sobre la tierra para calefacciones
y/o generar energía eléctrica. Cabe destacar que la radiación solar que llega a
la tierra influye directa o indirectamente en la producción de otras energías,
como la eólica, hidráulica y biomasa.
En términos generales el sol
es una estrella, formada casi toda por hidrógeno y una pequeña proporción de
helio, en la que se desarrolla una gran cantidad de energía, debido a una
reacción nuclear de fusión, reacción que tiene lugar gracias a las altas
temperaturas y presiones que se alcanzan en su interior.
El sol no es sólido y su
superficie no es estable en modo alguno; sin embargo, y para la finalidad que
nos interesa, podemos imaginarlo como una esfera de radio de 695,000 km, con
una masa de 2 x1030 kg. Para determinados cálculos, sistemas
concentradores por ejemplo, deberá tenerse en cuenta que el sol no es un foco
rigurosamente puntual. Desde la tierra se ve el diámetro aparente de sol bajo
un ángulo de 0,53°.
La energía generada en el
interior se transmite a la fotosfera mediante mecanismos de convección, llega a
la zona llamada de inversión y finalmente a la cromosfera y la corona. Estas
últimas capas no son completamente transparentes, lo cual hace que el sol no se
comporte exactamente como un cuerpo negro y que, para la mayoría de
aplicaciones prácticas de la energía solar, se considere que su temperatura
aparente es de 5.800 k; que es la temperatura que debería tener un cuerpo negro
ideal para que radiara una energía
equivalente a la radiada por el sol.
El movimiento de la tierra
respecto del sol puede descomponerse en tres movimientos elementales:
traslación, rotación y nutación.
·
Traslación. La tierra se traslada alrededor
del sol siguiendo aproximadamente una trayectoria elíptica de pequeña excentricidad,
de tal manera que la distancia máxima es solo 1017 veces la media y la mínima
0983 veces la media. El plano que contiene la trayectoria de traslación de la
tierra se conoce como plano de eclíptica.
·
Rotación. Además del movimiento de
traslación, la tierra gira sobre si misma, alrededor de un eje imaginario que
pasa por los polos y que forma un ángulo medio de 23°27’ con la normal al plano
de la eclíptica. Debido a esta inclinación, el ángulo de incidencia de los
rayos solares sobre la superficie terrestre varia a lo largo del año: en verano
es mayor que en invierno. Para el hemisferio norte, el mayor ángulo de
incidencia coincide con la posición de la tierra más alejada del sol, es cuando
se produce el solsticio de verano; en el solsticio de invierno coincide con la
distancia mínima, y en las estaciones intermedias tenemos los equinoccios de
primavera y otoño.
Tomando en cuenta estos
factores fundamentales, podemos ver la energía solar como una fuente de energía
alternativa, tomando en cuenta que en algunos casos tendrá mayores beneficios.
Para esto se dan a conocer
diferentes proyectos, y aplicaciones como son;
Calefacción
Solar Pasiva:
Los sistemas de calefacción
solar pasiva, como indica su nombre, se caracteriza por el aprovechamiento de
la energía que nos proporciona de manera regular el sol. Se trata de un recurso
prácticamente inagotable.
Celdas
fotovoltaicas:
Estas celdas fotovoltaicas
están formadas por un conjunto de células que producen electricidad a partir de
la luz que incide sobre ellos.
Cada una de las opciones
cuenta con sus pros y contras, ya que algunos investigadores aseguran que sería
más la inversión, que los beneficios como tal.
Conclusión:
Como cualquier otro tipo de
energía, la solar tiene sus ventajas (no emisión de gases de combustión, fuente
de energía gratuita e inagotable, etc.) y sus inconvenientes (bajo flujo de
energía por unidad de superficie, coste de la instalación elevado, producción
esencialmente no continua a lo largo del tiempo, etc.). Pero la idea principal
es dar a conocer lo que es la energía solar y que usos se pueden obtener con
esta.
Bibliografía
Quintanilla A. y Fischer David.
(2003). “La energía eléctrica en baja california y el futuro de las renovables,
una visión multidisciplinaria.” Mexico: ISBN
Bridgewater Allan y Gill
(2009). “Energias Alternativas Handbook” España; Paraninfo.
Jutglar L. (2004). “Energía
Solar” Barcelona: CEAC
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