Obtención de energía eléctrica a través de paneles solares, como alternativa para el ahorro energético

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INTRODUCCIÓN

Desde hace ya un tiempo a ésta parte, el mundo se está viendo enfrentado a problemas energéticos, debido al agotamiento de las reservas mundiales de petróleo, el cual es utilizado como fuente directa de energía en muchos de los elementos que mueven a la humanidad en la actualidad, tal es el caso de los motores de los medios de transporte y muchos de las maquinarias de las industrias, o bien para que a través de él se generen otras energías como la eléctrica por ejemplo, este fenómeno irreversible ha sido denominado como “Crisis Energética”. Las razones pueden ser muchas: aumento del consumo de energía eléctrica debido al constante crecimiento, tanto del sector residencial, como del sector industrial, quienes son los que demandan la mayor cantidad de energía, aumento del parque automotriz, agotamiento de recursos naturales como el agua dulce, junto con el ya mencionado petróleo.

Frente a esta crisis ha surgido la necesidad de aprovechar de mejor forma los recursos energéticos disponibles, para esto se están diseñando dispositivos eléctricos y electrónicos de uso eficiente la energía, se han realizado campañas que permitan crear conciencia en los usuarios. Por otro lado se han ideado formas de aprovechar distintos tipos de energías naturales con el propósito de convertirlas en energía eléctrica, las que además cuentan con la ventaja de ser renovables, dentro de estas se encuentran por ejemplo: la energía solar, eólica, mareomotriz, geotérmica, entre otras. Existen sistemas que permiten aprovechar desperdicios animales y/o vegetales o también llamada Biomasa, que en su estado de descomposición generan gases utilizables domésticamente, estos sistemas son conocidos como biodigestores.

Así mismo en los últimos años la contaminación y el cambio climático se ha convertido en una de las preocupaciones de la población mundial, por eso cada vez somos mas conscientes que tenemos de encontrar soluciones para no hacer más daño al medio ambiente. En este sentido se ha comenzado a dar una mayor importancia a las Energías Limpias, siendo éstas obtenidas mediante la utilización de Recursos Renovables, generalmente provenientes de la naturaleza, para poder transformarlas en Energía Eléctrica que puede ser utilizada en el hogar o en cualquier instalación de la Red Eléctrica de un edificio, institución o entorno en particular.

Esto se contrapone a la utilización de Centrales Termoeléctricas, que suelen generar la Electricidad que utilizamos en forma cotidiana obteniéndose mediante la quema de Combustibles Fósiles, que liberan una gran cantidad de Energía Térmica y mediante el accionar de distintas turbinas se produce la Energía Eléctrica que es posteriormente transmitida hacia la Red Eléctrica, emitiendo a través de Chimeneas o Ventilaciones una variable cantidad de Gases Contaminantes.

Una de las fuentes de Energías Renovables es justamente la Energía Solar, también llamada como Energía Solar Fotovoltaica, debido a que la tecnología necesaria para poder ser utilizada es la instalación de Paneles Solares Fotovoltaicos, unas láminas de variado espesor que se encargan de capturar la Radiación Lumínica Solar y transformarla en un recurso utilizable.

Otra de las variaciones que ofrece esta tecnología es la de Energía Solar Térmica, que en lugar de capturar la Iluminación Solar, se encarga de colectar la Energía Térmica que esta fuente natural nos provee, siendo una de las más utilizadas para poder Calefaccionar el Agua, utilizada por su fácil instalación tanto en hogares como en Instituciones Deportivas.

Para poder utilizar esta Fuente Energética es necesario entonces contar con un espacio para poder instalar los Paneles Solares, siendo generalmente utilizados los Techos o Terrazas, beneficiando además a un mejor aprovechamiento del espacio, aunque también se da el emplazamiento de los denominados Parques Solares, que consisten en instalaciones a gran escala y utilizados para brindarles Energía Eléctrica a una gran cantidad de hogares como también abastecer a ciudades enteras.

La energía solar presenta grandes ventajas, como la utilización de un recurso energético abundante en nuestro país y la disminución de la emisión de gases de efecto invernadero, se puede aprovechar por captación térmica, que permite la transformación de la radiación solar en energía calorífica, o por captación fotovoltaica, que transforma la radiación solar en energía eléctrica. A su vez los sistemas de captación térmica pueden ser pasivos, sin el concurso de elementos mecánicos, o activos, con utilización de dichos elementos.

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Actualmente, el mundo enfrenta una crisis energética. Los países industrializados consumen enormes cantidades de energía y la meta del resto de los países es llegar a lograr esto, por lo que no habrá de suficiente energía en un futuro para cubrir las necesidades de la población mundial. El consumo es tan grande que lo que la naturaleza tarda un millón de años en producir, el hombre lo consume en un año.

Aproximadamente el 80% de la energía mundial está basada en combustibles fósiles no renovables como el petróleo, el carbón y el gas natural. El petróleo está actualmente al límite de su producción, pero su demanda no lo está, esta seguirá creciendo conforme pasen los años y aumente la población. Este es uno de los problemas del sistema energético actual; los combustibles fósiles se están agotando, y además, su combustión ocasiona mucha contaminación, lo que propicia a la lluvia ácida y al efecto invernadero. Es por esto que es imprescindible hacer un cambio y utilizar más fuentes de energía renovable.

Según el Informe de la Energía Renovable publicado por el “Fondo Mundial para la Naturaleza”, por sus siglas en inglés (World Wide Fund For Nature) WWF y la Consultoría Energética Ecofys, en el año 2050 se podrían satisfacer el 95% de las necesidades energéticas con el uso de fuentes renovables. Se deberían de utilizar solamente vehículos eléctricos e instalar plantas eólicas y solares para obtener energía de manera sostenible. Para este año, se estima que habrá una población de 9.731 millones de habitantes, por lo que no será posible continuar con el sistema energético actual con tantos habitantes y por tantos años.

La idea de aprovechar la energía solar empezó hace más de 100 años, pero la tecnología