Energía solar: ventajas y desventajas


Las ventajas y desventajas de la energía solar se refiere a los beneficios y riesgos de la utilización de tecnologías para captar y emplear la energía lumínica proveniente del sol.

De toda la energía solar que llega a la Tierra:

  • 43% se utiliza para calentar la atmósfera y el suelo;
  • 35% se regresa al espacio al reflejarse en la Tierra;
  • 22% se utiliza en el ciclo del agua: evaporación, precipitación y condensación;
  • 0,2% se utiliza en la generación de viento; y
  • 0,02% es utilizado por las plantas en el proceso de fotosíntesis.
Energía solar Ventajas Desventajas
Para la sociedad
  • Aprovechamiento de espacio urbano.
  • Bajo costo de mantenimiento.
  • Diversidad de aplicaciones.
  • Desarrollo tecnológico
  • Alto costo de inversión inicial.
  • Requiere sistemas de almacenamiento (baterías).
  • Baja eficiencia de producción energética.
  • Falta de información y soporte técnico.
Para el medio ambiente
  • Energía alternativa.
  • Energía renovable.
  • Baja emisión de gases invernadero
  • Depende del clima.
  • Variabilidad de la luz solar.
  • Afectada por la contaminación del aire.
Para el planeta
  • Aprovechamiento de regiones desérticas.
  • Disponibilidad a nivel mundial.
  • Acceso en sitios apartados.
  • Grandes extensiones de tierra para producción a gran escala.
  • Disposición y reciclaje de los materiales tóxicos.
  • Sitios ideales de producción (desiertos) alejados de los centros poblados.

Energía solar: ventajas

1. Fuente de energía renovable

La energía proveniente del sol es ilimitada en términos prácticos.

2. Alternativa energética

Los paneles solares (sistemas fotovoltaicos) pueden ser usados en hogares, industrias y otras instalaciones, con lo que se reduce la dependencia por energía proveniente de combustibles fósiles.

3. Diversidad de aplicaciones

Podemos usar la energía solar para diferentes fines:

  • para generar electricidad: a través de sistemas fotovoltaicos (paneles solares).
  • para generar calor: a través de sistemas térmicos, se aprovecha la energía solar para calentar agua e instalaciones.

Las aplicaciones dependen de la tecnología involucrada.

4. Aprovechamiento de espacio urbano

La instalación de sistemas fotovoltaicos o térmicos puede realizarse sobre las construcciones urbanas, techos de edificios y casas, con lo que se aprovecha este espacio para la generación de energía eléctrica y/o térmica.

5. Bajo costo de mantenimiento

El mantenimiento de los sistemas colectores de energía solar es bajo una vez instalados.

6. Desarrollo tecnológico

El desarrollo tecnológico de la industria de energía solar está en constante avance. Uno de los aspectos a mejorar es la fabricación de celdas fotovoltaicas más atractivas económicamente, más duraderas y de mayor eficiencia.

7. Aprovechamiento de regiones desérticas

Los desiertos son considerados regiones insufribles, prácticamente abandonadas por la dificultad de sobrevivir cuando no se está adaptado. Sin embargo, resultan una excelente opción para el aprovechamiento a lo largo del año de energía solar.

Por ejemplo, la planta El Romero Solar comprende 776 mil módulos fotovoltaicos que cubren una superficie de 280 hectáreas en el desierto de Atacama, en Chile. Esta planta, con una capacidad de 246 MWp, produce energía equivalente para el consumo de 240 mil hogares y proporciona el 100% de la energía requerida por en centro de datos de Google en Chile.

8. Baja emisión de gases invernadero

La electricidad que se generar por la energía solar es prácticamente libre de contaminaci´øn cuando se compara con los combustibles fósiles. la emisión de gases invernadero es reducida por dos causas:

  1. Una vez instalados, el funcionamiento de los sistemas fotovoltaicos no libera gases invernadero;
  2. Al obtener energía por este medio, se está dejando de usar combustibles fósiles.

9. Disponibilidad a nivel mundial y más allá

energia solar ventajas y desventajas
La Estación Espacial Internacional obtiene su energía a través de paneles solares (Créditos NASA).

La energía solar está disponible en todo el mundo: el sol ilumina todos los rincones de la Tierra. Inclusive en el espacio exterior. Por ejemplo, los arreglos solares de la Estación Internacional Espacial proporcionan toda la energía eléctrica que requieren los miembros de las varias expediciones.

10. Acceso de electricidad en sitios apartados

En algunos lugares donde el acceso a la red eléctrica pública está restringida, el uso de los sistemas fotovoltaicos es una opción aceptable. Por ejemplo:

  • para poner a funcionar sistemas de riego en los campos,
  • para iluminación de vías terrestres,
  • para poner a funcionar cabinas de llamadas de emergencia en las autopistas,
  • para sistemas de navegación y boyas,
  • para poner a funcionar bombas hidráulicas, y
  • para cercas eléctricas.

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Energía solar: desventajas

1. Grandes extensiones de tierra

La tecnología para colectar y producir electricidad a gran escala a partir de la energía solar requiere grandes extensiones de tierra, por lo que competiría con tierra para la agricultura o los bosques. Por ejemplo, la planta El Romero Solar comprende 776 mil módulos fotovoltaicos que cubren una superficie de 280 hectáreas en el desierto de Atacama, en Chile.

2. Alto costo de inversión

La inversión inicial de compra del sistema fotovoltaico es elevada, pues requiere, aparte de los módulos fotovoltaicos, el inversor, el regulador de carga,. el cableado, las baterías y la instalación.

3. Dependiente del clima

En días nublados y con lluvia la eficiencia de captación de energía solar disminuye considerablemente. Por ejemplo, en un día radiante de verano se puede obtener 10 kilowatt por hora por metro cuadrado; en los dias más lluviosos de invierno no pasa de 1 kilowatt por hora por metro cuadrado.

4. Variabilidad de la luz solar

El ángulo al cual la luz del Sol incide en una región en particular varia a lo largo del día. En equipos de colección de energía solar que se encuentran fijos, se dificulta aprovechar al máximo la energía solar durante todas del día.

También varía la luz solar según la época del año. Para los países tropicales, la cantidad de horas de luz es aproximadamente igual durante todo el año; sin embargo, los países de zonas templadas reciben menos horas de luz durante el otoño-invierno.

5. Centros poblados alejados de centros de generación de energía

Sitios de producción ideal, como los desiertos, se encuentran muy alejados de los grandes centros poblados. Aunque estos sitios proporcionan la generación de energía mas eficiente, la distribución de esta energía a los consumidores presenta un problema logístico. Por ejemplo, El Romero Solar, en el Desierto de Atacama en Chile, se encuentra a 645 km de la capital, Santiago.

6. Disposición y reciclaje de los materiales tóxicos

El mayor problema ambiental asociado con los sistemas fotovoltaicos es el uso de químicos tóxicos como el sulfuro de cadmio y el arseniuro de galio en su fabricación. Estos químicos son altamente tóxicos y persisten en el ambiente por siglos, por lo que a disposición y reciclaje de estos materias en las celdas en desuso representan un problema serio.

7. Baja eficiencia de producción energética

De toda la energía solar que llega a los paneles fotovoltaicos, en promedio sólo la quinta parte se transforma en electricidad. Aunque es posible aumentar la eficiencia con diferentes materiales, el costo económico es muy elevado. Sin embargo, la eficiencia no podrá sobrepasar del 30% por la física de las tecnologías actuales.

8. Afectada por la contaminación del aire

La contaminación atmosférica, el esmog y el polvo interfieren en la transmisión de la luz. Así, en ciudades con una contaminación atmosférica notable, la eficiencia de los paneles solares se verá mermada.

9. Depende de sistemas de respaldo

Para mantener los niveles de consumo eléctrico actuales, se requiere tener un sistema de respaldo:

  • sistema de almacenamiento, como baterías, para guardar la energía cuando hay sol y usarla cuando no hay sol.
  • Sistemas de respaldo: ya sea usando un generador eléctrico o conectado al sistema eléctrico convencional de la ciudad.

10. Falta de información y soporte técnico

La falta de información a nivel público con respecto al funcionamiento y la productividad de los sistemas de generación de energía impulsados por la luz del Sol se refleja en que pocas compañías tienen el dominio del mercado de sistemas.

Si se daña algún equipo o los paneles solares, los usuarios particulares dependen exclusivamente del soporte técnico de las compañías vendedoras, cuyo conocimiento técnico es muy limitado.

Ver también:

Referencias

DeGunther, R. Alternative Energy for Dummies. Wiley Publishing. 2009.