Energia solar: què és, com funciona i quins avantatges té

El Sol, el nostre astre rei, ens acompanya des de fa més de 5.000 milions d'anys. La seva intensitat augmenta a l'estiu i, en zones com el Mediterrani, contribueix a crear el nostre paisatge i clima tan característics. Ara bé, t'has parat a pensar en la gran font d'energia natural que suposa el Sol?

L'energia solar a Espanya representa al voltant del 10 % de l'electricitat que es consumeix al país, que se situa en el sisè lloc mundial i el primer d'Europa en termes de producció. El compromís amb la sostenibilitat del nostre entorn contribueix a un augment progressiu de la generació i l'ús d'aquesta energia.

Què és l'energia solar?

L'energia solar és la manera d'aprofitar l'energia del Sol per produir electricitat o generar calor. És una energia neta i il·limitada que aprofita les radiacions electromagnètiques emeses pel Sol i que arriben a la Terra.

A l'interior del Sol hi ha pressions molt elevades i temperatures que superen els milions de graus. Aquests fenòmens donen lloc a processos de fusió nuclear, en què els àtoms d'hidrogen es fusionen i originen àtoms d'heli. La fusió allibera una gran quantitat d'energia a l'espai, una part de la qual arriba fins al nostre planeta.

Gràcies a les plaques solars (panells fotovoltaics) i als col·lectors (plaques tèrmiques), podem transformar aquesta radiació en electricitat i calor.

Tipus d'energia solar i com funcionen

De tota l'energia alliberada pel Sol després de la fusió nuclear, les ones electromagnètiques ens arriben a través de dos tipus principals de radiació:

• Radiació directa: la que veiem en àrees il·luminades directament pel sol.
• Radiació difusa: la que rebem durant els dies ennuvolats, la dispersada per l'atmosfera i la produïda pel reflex a l'aire, la pols o diferents superfícies.

Els panells solars i els col·lectors són els que aconsegueixen recollir part d'aquesta energia solar i transformar-la en energia neta i sostenible. Segons la manera d'aprofitar l'energia solar, es classifica en tres tipus diferents: l'energia solar tèrmica, l'energia solar fotovoltaica i l'energia solar passiva.

Energia solar tèrmica

És l'energia solar transformada en energia calorífica o calor gràcies als col·lectors. En general, l'energia solar tèrmica té un funcionament més senzill que l'energia fotovoltaica.

Els col·lectors, o plaques solars tèrmiques, tenen a l'interior un líquid que s'escalfa ràpidament quan s'exposen a la radiació del Sol. Després, gràcies al sistema de bombament, la barreja es transfereix a un intercanviador de calor per aprofitar l'energia per escalfar l'aigua sanitària i els circuits de calefacció.

En general, els col·lectors són plaques de color negre o blau amb una barreja d'aigua i anticongelant a l'interior. S'utilitzen principalment per a equips de calefacció domèstics o climatització d'aigua en tot tipus d'instal·lacions, des de piscines fins a edificis sencers.

En alguns casos, aquests sistemes s'instal·len acompanyats d'una petita placa fotovoltaica per produir l'energia elèctrica que necessita el sistema de bombament. D'aquesta manera, s'aconsegueix un sistema que aprofita encara més l'energia solar.

Energia solar fotovoltaica

L'energia solar fotovoltaica permet obtenir energia elèctrica gràcies a la radiació del Sol que interacciona amb les cèl·lules fotovoltaiques de què està fabricada la placa solar. Pots saber com funciona una placa solar fotovoltaica, encara que a continuació et recordem el procés a grans trets.

La llum del Sol incideix sobre les cèl·lules solars, fabricades amb dues capes de silici separades per un material semiconductor. En rebre l'impacte dels fotons dels raigs de llum, un electró es mou d'una de les capes de silici (capa N) i genera el corrent elèctric, procés que es coneix com a efecte fotovoltaic.

Les primeres plaques solars eren capaces de generar poca energia elèctrica i es feien servir principalment en satèl·lits espacials. Ara, però, les millores recents en eficiència permeten utilitzar-les tant en sistemes d'autoconsum elèctric amb plaques solars, com en plantes d'energia solar.

Energia solar passiva

L'energia solar passiva consisteix a aprofitar directament la llum del sol, sense necessitat d'una tecnologia que actuï com a intermediària, a diferència del que passa amb les energies tèrmiques o fotovoltaiques.

Va ser la primera manera en què vam ser capaços d'aprofitar l'energia solar. Així, l'assecat tradicional d'aliments exposats al sol o l'obtenció de sal per evaporació de l'aigua de mar van ser els primers exemples d'aprofitament de l'energia del sol.

Actualment, en la instal·lació d'hivernacles o la construcció d'habitatges ecològics també s'utilitzen un disseny i una orientació intel·ligents per aprofitar al màxim aquesta font d'energia natural. Un exemple més de com l'energia solar passiva es pot utilitzar per reduir la despesa energètica i millorar la nostra qualitat de vida.

Curiositat: ja el 1866, Augustine Mouchot va incloure miralls dins d'una caldera metàl·lica amb aigua a l'interior per recollir i concentrar raigs de sol. Va ser el primer col·lector parabòlic que feia funcionar un motor de vapor.

Avantatges i inconvenients

L'energia solar és una font d'energia en clar ascens els últims anys, així com moltes altres energies renovables. L'avenç tecnològic i la recerca busquen maximitzar-ne els avantatges i minimitzar-ne els inconvenients, de cara a un futur més sostenible.

Inconvenients de l'energia solar

1. Cost inicial mitjà-alt: el cost de producció inicial és elevat, encara que un cop preparada la infraestructura necessària, la generació d'energia es rendibilitza a curt termini.
2. Energia d'ús immediat: un altre inconvenient de l'energia solar és que és difícil d'emmagatzemar, per la qual cosa sol ser d'ús instantani. Tot i que les tecnologies de bateries avancen ràpidament, encara és difícil emmagatzemar grans quantitats d'electricitat per fer-la servir més tard.
3. Dependència de la climatologia: com a font d'energia que depèn directament del sol, la capacitat de produir està supeditada en gran mesura a les estacions, a les hores de llum durant el dia i a la climatologia del lloc on s'instal·len les plaques.

Avantatges de l'energia solar

1. Energia inesgotable: al nostre Sol li queden més de 6.000 milions d'anys de vida, per la qual cosa estem parlant d'una font inesgotable d'energia.
2. Font d'energia sostenible: la producció d'energia solar contribueix enormement a la reducció d'emissions de CO₂ i a la protecció del medi ambient. A més, cada vegada es produeixen més avenços en els processos de reciclatge de les plaques després de la seva vida útil.
3. Electricitat més econòmica: tot i que la inversió inicial té un cost, les millores en l'eficiència de les plaques solars permeten que cada vegada s'amortitzi més de pressa la inversió. D'aquesta manera, podem obtenir electricitat per al consum a un cost cada vegada més baix.
4. Contribueix al desenvolupament econòmic: la implantació de sistemes d'aprofitament d'energia solar no és només una font d'ocupació qualificada per a la societat. A més, contribueix a tenir un sistema energètic més eficient, que permet millorar la productivitat de les empreses que utilitzen aquest tipus d'energia.

Com puc consumir energia solar?

L'interès per l'energia solar, així com altres energies renovables, reflecteix el canvi en els hàbits de consum, així com la preocupació per l'entorn on vivim. Cada vegada més gent decideix consumir aquest tipus d'energies aprofitant les diferents alternatives que tenim a l'abast:

• Sistemes d'autoconsum: consisteix en la instal·lació de plaques fotovoltaiques a casa. D'aquesta manera podem aprofitar les hores de sol per generar una part o tota l'electricitat que necessitem en el dia a dia. Actualment hi ha sistemes molt eficients que ens permeten disposar de plaques solars fotovoltaiques amb una inversió inicial molt baixa.
• Tarifes de llum ecològiques: per a molts usuaris és difícil instal·lar plaques de manera individual i en molts casos no es pot fer eficientment en una comunitat de veïns. En aquests casos, la millor alternativa és disposar d'una tarifa de llum ecològica que garanteixi que tot el subministrament elèctric prové de fonts renovables com l'energia solar.

Els avenços continus en la recerca fan que l'energia solar sigui una alternativa cada vegada més econòmica i eficient. És la gran aposta per les energies verdes i netes, com l'energia solar, la que marca el camí que hem emprès a Endesa al teu costat per un món molt més sostenible.