Es fácil experimentar la fuerza calorífica que tiene el sol; únicamente hay que sentarse a “tomar el sol” provistos de mucha ropa y esperar unos minutos. Comenzamos a sudar. También es algo comprobado que los colores oscuros retienen la radiación solar, mientras que los claros reflejan dicha radiación y “aíslan” en cierta medida del calor. Sólo hay que introducirse en un coche negro en verano.
Asimismo, habréis observado la utilización de unas mantas metalizadas y brillantes para proteger a las personas en un accidente. La cara brillante de esas mantas ayuda a mantener la temperatura del cuerpo, reflejando hacia dentro el calor que el mismo irradia. Si colocamos la cara metalizada hacia afuera permitirá aislar al cuerpo del calor exterior.
El ser humano ha ido perfeccionando la utilización del poder calorífico y la luz del sol para transformar este tipo de energía en otras que, además, permitieran transportarla más fácilmente. La radiación solar puede convertirse en energía térmica (calor), que puede transformarse en energía mecánica (hacer mover una máquina, por ejemplo) y también puede transformarla en energía eléctrica.
Una aplicación de este poder calorífico del Sol, son los hornos solares. El horno de la Plataforma Solar de Almería (PSA), situada en el Desierto de Tabernas, es un ejemplo de estas grandes instalaciones que aprovechan directamente la energía de las radiaciones solares, concentrando la mayor cantidad de radiación posible en un punto, por medio de espejos.
El componente principal del horno es un disco parabólico con una superficie de 100 m2 de espejos, que puede concentrar 55 kW en un punto de 20 cm de diámetro y, que permite alcanzar flujos energéticos de 300 W/cm2, muy próximos a los característicos de un haz láser.
El horno cuenta con equipo para la medida de temperatura, mapas de flujo, refrigeración, control y cámaras para la realización de experimentos. La instalación hace posible el estudio de tratamientos térmicos avanzados de materiales industriales. Para la instalación de este tipo de hornos es necesario contar con un lugar de gran extensión y con suficientes horas de luz solar para que funcionen de forma permanente. Es el caso, por ejemplo, del sur de la Península Ibérica.
¿Cómo conseguimos que un coche funcione utilizando la energía solar?
La energía de la luz solar puede convertirse en otras formas de energía que permitan transportarla y distribuirla fácilmente: la energía eléctrica. Para ello se utilizan unos dispositivos, llamados células fotovoltaicas, que transforman la energía de la luz, los fotones, en corriente eléctrica, electrones.
Las placas solares que se pueden observar en algunas señales de tráfico, farolas o viviendas están formadas por células fotovoltaicas que convierten la luz del Sol en electricidad, permitiendo que una bombilla se ilumine, mover un motor eléctrico, etc.
Las células fotovoltaicas son una clase de células fotoeléctricas, que, a su vez, son células solares capaces de producir un fenómeno eléctrico. Una célula fotovoltaica puede estar formada por una lámina de oro o plata, silicio y una base de hierro niquelado.
Una de las aplicaciones más sorprendentes de este fenómeno son los vehículos que funcionan gracias a la energía de la luz solar: aviones, automóviles, barcos, etc. En Australia cada año se celebra la carrera automovilística, World Solar Challenger (Darwin), en la que sólo participan coches impulsados por energía solar.
La clave del funcionamiento de las células fotovoltaicas está en la disposición en forma de "sandwich" de materiales dotados de diferente forma, de manera que unos tienen exceso de electrones y otros, por el contrario, déficit. Los fotones de la luz solar portan una energía que arranca los electrones sobrantes de una capa y los hace moverse en dirección a los "vacíos" de la otra.
El resultado es la creación de flujo de electrones, y por lo tanto, un voltaje eléctrico. Este voltaje es muy pequeño, pero conectando un gran número de células podremos alcanzar el voltaje que deseemos.
En la vida cotidiana, muchas instalaciones fotovoltaicas son pequeñas y se utilizan para apoyar el suministro eléctrico de una casa, o para señalizaciones de carretera.
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