Como ya todos conocemos, el sol es la mayor fuente de energía que tenemos a

nuestro alcance, Hasta hoy ya contamos con la tecnología suficiente para poder

aprovechar esa energía y poderla utilizar en forma de electricidad, la principal

ventaja de esta es que proviene de una fuente considerada como inagotable a

diferencia del petróleo y otros combustibles fósiles que no tienen la capacidad de

reponerse en la misma magnitud a la que los vamos consumiendo.

En el año 1838 Alexandre Edmond Bequerel descubrió este efecto mientras

experimentaba con una pila electrolítica con electrodos de platino, pudo

comprobar que la corriente incrementaba en uno de los electrodos mientras este

era expuesto a la luz solar. (Sitio solar)

Hoy en día los dispositivos empleados para la producción de esta energía son

llamados celdas fotovoltaicas o celdas solares, los fotones que manda el sol

actúan como una bala de cañón que bombardean los átomos de silicio o fósforo

que la conforman  y electrones contenidos en ellos son liberados generando una

corriente eléctrica. La energía producida en una sola celda no es mucha, por lo

que se tiene que formar una estructura formada por varias celdas las cuales están

unidas por hilos conductores, si conectamos muchas celdas de esta manera,

podremos producir una considerable cantidad de energía.

15 de Enero del 2014Andrés Altamirano Carrasco Zanini / A01421314 / IDS

¿La energía solar como tecnología limpia?

 Los páneles solares por lo regular están hechos de silicio mezclado con otros

materiales que generan cargas positivas o negativas, como por ejemplo el fósforo

que tiene cinco electrones y el boro que tiene tres. Esto es así porque se deben

crear cargas positivas y negativas para generar la electricidad. (Ojo científico )

La cantidad de energía producida por una celda solar depende de la naturaleza

de sus materiales (Tipo y área), la intensidad de la luz del sol y su longitud de

onda. Uno de los materiales más utilizado hoy en día es el silicio, podemos

encontrar celdas en su forma policristalina, monocristalina y amorfa, las de

policristalino tienen una eficiencia menor del %25, esto se debe a que la radiación

en la región infrarroja del espectro electromagnético no tiene suficiente energía

como para separar las cargas positivas y negativas en el material, las de silicio

monocristalino tienen una eficiencia menor del 20% y las del amorfo una cercana

al 10%.

Una celda común de 100 cm2 podrá producir un voltaje de 0.5v, y una intensidad

de 3 amperios generando una potencia de 1.5w bajo la luz del sol en el verano,

una característica que hay que considerar es que el voltaje generado de las celda

no depende de su tamaño, y es constante con el cambio de la intensidad de la luz,

a diferencia de esto, la corriente si es afectada por la intensidad de la luz y a su

tamaño.

Una de las técnicas que se han ido implementando son mecanismos que hacen

que la celda solar mantenga un ángulo estable respecto a la posición del sol a lo

largo del día, es importante tomar en cuenta que al estar expuesta a altas

temperaturas puede reducirse el voltaje considerablemente.

Otros tipos de materiales fotovoltaicos que tienen potencial comercial incluyen el

diselenide de cobre e indio (CuInSe2) , el teluo de cadmio (CdTe).

(Textos científicos)

La cantidad de recursos necesarios para poder adquirir un panel fotovoltaico está

controlada por diferentes factores como los precios dependiendo de la empresa

que lo fabrique, el costo de instalación según la ubicación, el tamaño del sistema

según la cantidad de energía que se requiera. El costo inicial total de un sistema

fotovoltaico individual para aplicaciones usuales en el hogar oscila entre 800USD

y 1000 USD ya incluyendo los costos de transporte e instalación. De esta

cantidad los montos que más influyen en el costo son el módulo fotovoltaico

(aproximadamente un 30% de este) y la batería (aproximadamente un 15%), el

costo del transporte es un poco difícil de prever ya que depende si se llevará a una

zona urbana cercana al proveedor o a una zona rural muy alejada

(aproximadamente del 15 al 30%).

Los costos totales de un sistema fotovoltaico pueden clasificarse de la siguiente

manera: Costos de inversión, costos de mantenimiento, costos de reemplazo.

Costos de Inversión: Son aquellos que corresponden a la parte inicial de la

compra, estos costos pueden representar un 70-%75 del costo del sistema

durante el periodo de su vida útil.

Costos de Mantenimiento: Son aquellos que se llevan a cabo durante el

periodo de su vida útil para poder conservar el sistema en buenas

condiciones, representan un 3-%5 del costo del sistema

Costos de Reemplazo: Son aquellos que se dan cuando la batería cubre su

periodo de vida útil y se tiene que reemplazar por otra, su tiempo de vida es

entre 3-5 años dependiendo del buen mantenimiento, uso y ciclos de carga

y descarga. Estos costos totales se muestran en la siguiente imagen: 

A continuación se muestra una tabla de sistemas más utilizados comparados con la presentación:

Fuente: (Energias renovables hoy)

Tipo de sistema Capacidad Rango de costo Usos típicos

Individual CD 50-100W 600-2000USD Iluminación interna Radio, Televisor b/n

Individual CA 75-500W 1030-5000USD Iluminación interna y externa

Equipo de sonido y video Bomba de agua Teléfonos celulares

Centralizados aislados .3-10KW 3560-50000USD Usos del individual CA + Máquinas y herramientas Equipos de refrigeración

Centralizados aislados a

red

10KW-1MW 75000-750000USD Venta de energía a la red comercial

Tabla 1 sist. básico 184W 12000MXN Lámparas fluorescentes compactas

Televisión blanco y negro de 9’’

Radio

Tabla 2 sist. intermedio 250W 14000MXN Usos del sist. básico+

Licuadora

Tabla 3 sist. grande 386W 17000MXN Usos del sist. intermedio

Impacto ambiental

La mayor parte de los impactos negativos de la obtención de energía a partir de

celdas solares están dados durante su fabricación, durante este proceso grandes

cantidades de material fósil son quemadas para poder obtener la energía

necesaria para elaborarlas emitiendo grandes cantidades de gases de

invernadero, los páneles solares están conformados a partir de materiales

peligrosos y muchos de ellos son cancerígenos, su fabricación requiere de

arsénico y cadmio, de acuerdo con Union of Concerned Scientists. Además, los

páneles solares necesitan de una sustancia llamada polysilicio. Para fabricar una

tonelada de polisilicio, se producen cuatro toneladas de desechos líquidos. De

Fuente: (Energias renovables hoy)

acuerdo con "The Washington Post", si estos desechos se exponen al aire

húmedo, pueden transformarse en varios ácidos y gases venenosos. (Bonnot)

Conclusiones

Los páneles solares son uno de los pocos medios por los cuales podemos tener

acceso a las energía limpia, conforme lo fuimos explicando durante el texto nos

dimos cuenta de que su acceso a esta está altamente controlado por la

disposición económica, invertir en esta tecnología nos generará un gasto muy

grande en ese momento, con forme pase el tiempo podremos ir notando los

grandes beneficios de nuestra inversión. Debido a que es una tecnología no muy

avanzada puede tener algunas desventajas como los daños que causa al medio

ambiente, esta no es una razón por la cual se deba dejar esta técnica de manera

inmediata, como ya conocemos, nuevas tecnologías van naciendo cada vez más y

probablemente nos ayuden a reducir o eliminar estos efectos negativos.

Bibliografía

Bonnot, C. (s.f.). eHow. Recuperado el 19 de Enero de 2014, de http://www.ehowenespanol.com/impacto-ambiental-paneles-solares-sobre_48771/

Energias renovables hoy. (s.f.). Recuperado el 19 de Enero de 2014, de http://www.energiasrenovableshoy.net/2011/09/costos-de-construccion-de-un-sistema.html

Ojo científico . (s.f.). Recuperado el 18 de Enero de 2014, de http://www.ojocientifico.com/2011/03/03/como-funciona-un-panel-solar

Sitio solar. (s.f.). Recuperado el 18 de Enero de 2014, de http://www.sitiosolar.com/La%20historia%20de%20la%20energia%20solar%20fotovoltaica.htm

Textos científicos. (s.f.). Recuperado el 18 de Enero de 2014, de http://www.textoscientificos.com/energia/celulas