La definició denergia solar és l'energia que prové del Sol i que podem captar gràcies a la radiació solar. Sovint es fa servir el concepte d'energia solar per referir-se a l'energia elèctrica o tèrmica que s'obté fent servir la radiació solar.
Aquesta font denergia representa la principal font energètica a la Terra. Com que és una font inesgotable se la considera una energia renovable.
A partir d'aquesta energia es deriva moltes altres fonts d'energia com ara:
-
L'energia eòlica que aprofita la força del vent. El vent es genera quan el Sol escalfa grans volums daire.
-
Els combustibles fòssils, que provenen de descompostos orgànics. Els descompostos orgànics van ser, en gran part, plantes que fan la fotosíntesi.
-
L'energia hidràulica, que aprofita l'energia potencial de l'aigua. Sense la radiació solar, no seria possible el cicle de l'aigua.
-
L'energia procedent de la biomassa, que, una vegada més, és fruit de la fotosíntesi de les plantes.
Aquest tipus denergia renovable és una alternativa als combustibles fòssils que no emet gasos defecte hivernacle.
Exemples denergia solar
Alguns exemples d'energia solar són els següents:
-
Instal·lacions amb plaques solars fotovoltaiques per generar energia elèctrica. Aquestes instal·lacions es fan servir en habitatges, refugis de muntanya etc.
-
Centrals fotovoltaiques. Són grans extensions de plaques fotovoltaiques que tenen com a objectiu generar electricitat per subministrar a la xarxa elèctrica.
-
Cotxes solars. Converteix la radiació solar en electricitat per accionar un motor elèctric.
-
Cuines solars. Si sistemes per concentrar la radiació en un punt per elevar la temperatura i poder cuinar.
-
Sistemes de calefacció. Amb l'energia solar tèrmica es pot escalfar un fluid que es pot utilitzar en un circuit de calefacció.
-
Climatització de piscines.
-
Calculadores: Alguns dispositius electrònics tenen una petita placa solar per subministrar energia al circuit elèctric.
-
La fotosíntesi és una forma natural que utilitzen les plantes per convertir l'energia solar en energia química.
Tipus d'energia solar
Hi ha tres tipus d'energia solar:
-
Energia solar fotovoltaica: les plaques solars fotovoltaiques estan compostes per un material que en incidir la radiació solar alliberen electrons i generen un corrent elèctric.
-
Energia solar tèrmica. Aquest sistema aprofita la capacitat calorífica del Sol. La radiació solar es converteix en energia tèrmica per escalfar un fluid que es pot utilitzar per a calefacció, aigua calenta sanitària. A les centrals termosolars es genera vapor i, posteriorment, electricitat.
-
Energia solar passiva. Aquest és un recurs per aprofitar la calor solar sense fer servir recursos externs. Els arquitectes poden orientar les cases, decidir on posen finestres tenint en compte per on es rebrà la radiació solar. Aquesta tècnica es coneix com a arquitectura bioclimàtica.
Com es produeix l'energia solar?
Des d'un punt de vista físic, l'energia solar es produeix al Sol mitjançant una successió de reaccions nuclears. Quan aquesta energia ens arriba a la Terra, la podem aprofitar de moltes maneres:
-
Mitjançant panells solars amb cèl·lules fotovoltaiques. Els panells fotovoltaics estan compostos per un material que en rebre la llum directament s'ionitzen i alliberen un electró. D'aquesta manera la radiació solar és transformada en energia elèctrica.
-
Mitjançant col·lectors solars. Els col·lectors solars estan dissenyats per convertir la radiació solar en energia tèrmica. El seu propòsit és escalfar un fluid que circula per dins. En aquest cas, no tenim electricitat, però tenim un fluid a una alta temperatura que es pot aprofitar en moltes aplicacions.
-
Energia solar passiva. Els sistemes d'energia solar passiva es caracteritzen per l'aprofitament de l'energia solar sense cap mena d'aportació energètica externa. Per exemple, els dissenys arquitectònics que permeten al màxim la radiació solar a lhivern i que eviten lexcés de calor a lestiu.
Tipus de plaques solars
El terme panells solars es fa servir per a ambdós mètodes (fotovoltaica i tèrmica). De tota manera, el disseny és sensiblement diferent depenent per a quin tipus de tecnologia solar s'utilitzarà:
-
El panell solar tèrmic utilitza raigs solars per escalfar un líquid que transfereix calor a un líquid i després es fa servir per escalfar aigua. S'utilitza en habitatges per obtenir aigua calenta sanitària i calefacció.
-
El panell fotovoltaic explota les propietats d'elements semiconductors particulars per produir energia elèctrica quan se sotmet a la radiació solar. Gràcies a l'anomenat efecte fotovoltaic, l'exposició solar provoca el moviment d'electrons d'un component (normalment silici) generant un corrent elèctric continu.
-
També hi ha el panell solar de concentració que utilitza una sèrie de miralls parabòlics amb una estructura lineal. L'objectiu d'aquests miralls és concentrar la radiació solar a un punt focal per assolir temperatures molt elevades.