Historia de la energía solar, desde el reloj de Sol a la placa de Fritts

El reloj de Sol

Realmente el reloj de Sol no utiliza energía solar como fuente de energía, pero este artilugio constituye un hito en la historia al aprovechar por primera vez la luz solar para hacer funcionar un aparato y, ni más ni menos, que un aparato para medir el tiempo.

Los primeros en usar relojes de sol o cuadrantes fueron los egipcios, que orientaban sus construcciones de manera que su sombra sirviera para marcar las horas del día. Los zigurats de Mesopotamia contaban con escalones en los que la sombra que se proyectaba marcaba las horas del día, e incluso en la antigua Biblia ya se mencionaba uno de estos relojes: el Cuadrante de Achaz o Ajaz.

En el 1.500 a C, durante el reinado del faraón egipcio Tutmosis III, se comenzó a usar el sechat, un reloj solar que medía el tiempo con respecto a la longitud de las sombras que se generaban. Este reloj solar tenía la ventaja de ser portátil, a diferencia de cuando se usaban edificios o escalinatas.

Los relojes de sol han sido de mucha utilidad para civilizaciones posteriores. Por ejemplo en Roma, el solárium era un reloj de sol que se situaba en una zona céntrica de la ciudad, para que todos los ciudadanos supieran la hora. Era un centro de reunión en las urbes latinas, como lo son ahora los relojes del Ayuntamiento o los de los campanarios de algunas ciudades europeas.

Si hablamos de relojes portátiles, en el Museo Arqueológico de Madrid se puede contemplar una auténtica joya, el Reloj Solar de Schniep, propiedad del Duque de Alba. Se trata de un instrumento científico elaborado en 1548 en Múnich por un célebre artesano y optimizado para la localización geográfica de la Península Ibérica.

El cañón solar de Arquímedes

Hacia el año 214 a. C. la flota romana intentaba conquistar por mar la ciudad griega de Siracusa. Según la leyenda, Arquímedes situó espejos en enclaves estratégicos para reflejar la luz del sol y proyectarla en los puntos inflamables de las naves romanas.

La concentración de calor provocó varios incendios que desconcertaron a los romanos y los sumieron en un estado de paranoia, creyendo que un enemigo invisible los burlaba. Como consecuencia, se vieron obligados a abandonar su ataque y mantener el asedio. Esta estratagema para utilizar la energía calorífica del Sol y concentrarla mediante espejos ha suscitado amplios debates desde la antigüedad.

Aún no se tiene una certeza absoluta de si este episodio de la historia de la energía solar fue tal cual se cuenta. Sin embargo, el empleo de espejos para concentrar la energía del sol se sigue usando en la actualidad en ciertos tipos de plantas solares. 

Los invernaderos romanos

Seguramente en España estamos más familiarizados con los invernaderos de Almería, pero en la historia de la energía solar, los pioneros en usar este invento fueron los romanos.

Los invernaderos aprovechan la luz solar que pasa a través de un material traslúcido (cristal, plásticos) para calentar la temperatura del interior. De esta manera se puede subir la temperatura interior para mejor los cultivos, sobre todo en las épocas frías del año donde algunas plantas no podrían producir alimentos.

Siendo Tiberio emperador, se crearon los primeros invernaderos en la antigua Roma. Tiberio consumía bastantes hortalizas, fundamentalmente pepinos, por recomendación de sus médicos.

Para mejorar el cultivo de estas hortalizas, idearon unos invernaderos portátiles hechos con láminas de cristal (mica extraída de la mina, que dejaba pasar la luz del sol) y alabastro. Cuando hacía buen tiempo o en horas diurnas, se sacaban los tiestos con las hortalizas al sol y por las noches o épocas más frías se metían dentro de la estructura.

En base a este principio de los invernaderos romanos se levantaron los primeros invernaderos fijos en Italia y España durante el siglo XVI y XVII para cultivar las nuevas especies que venían de las Indias. El primer gran invernadero, como hoy los conocemos, es L’Orangerie, en Versalles, levantado en el siglo XVII para cultivar naranjas, un producto muy caro y preciado en la Europa de la época.

La desalinizadora de Wilson

Todos nos podemos imaginar lo difícil que es obtener hoy en día agua en el desierto. Ahora imaginad las dificultades de los pueblos minero del desierto de Atacama (Chile) en el S. XIX.

Sus problemas encontraron una ingeniosa solución de la mano de Charles Wilson en el año 1872 en otro de los grandes hitos de la historia de la energía solar.

Wilson se encargó del diseño y de la construcción un sistema que extraía agua salina de un pozo de 40 metros de profundidad, que operaba por medio de un molino de viento. De ahí, conducía el agua hasta un embalse, donde se recogía y se iba almacenando en cajones con un fondo pintado de negro y una tapa de vidrio.

Cuando esas cajas se dejaban al sol, la energía solar facilitaba la evaporación del agua, que se iba almacenando en un contenedor de agua potable. El viento del desierto de Atacama, además, favorecía la condensación, debido a que es frío y constante.

Las crónicas de la época aseguran que en los meses de verano se llegaba a destilar alrededor de 18.000 litros de agua al día.

La pila de Becquerel

El físico francés Alexandre-Edmond Becquerel es considerado el descubridor del efecto fotovoltaico, que implica la captación de la luz solar para convertirla en energía. En 1838, con sólo 19 años, el joven Becquerel, hijo y padre de notables científicos, también sintió la llamada de la ciencia.

Cuando Becquerel se encontraba estudiando las Leyes de Faraday de la electrólisis empleando una pila electrolítica con electrodos de platino, se dio cuenta de que la corriente eléctrica que producía la pila se disparaba en uno de los electrodos al entrar en contacto con la luz solar.

Tan solo un año después, publicó su estudio “Memoria de los efectos eléctricos producidos por la influencia de los rayos solares”, abriendo la puerta a nuevas maneras de aprovechar la energía solar y mejorar la eficiencia. Un gran paso en la historia de la energía solar a la hora de fomentar la generación de energía eléctrica.

La placa solar de Fritts

Los estudios sobre placas solares de Fritts, publicados en 1833, marcan el nacimiento de la energía fotovoltaica y el aprovechamiento de la luz solar para generar energía eléctrica sin necesidad de usar combustibles fósiles.

Tan solo 50 años después del descubrimiento de la pila de Becquerel, el inventor norteamericano Charles Fritts creó la primera célula fotovoltaica de la historia. Sus investigaciones, publicadas en el artículo “Sobre una nueva forma de fotocélula de selenio", dieron a conocer al mundo la primera forma de transformar en electricidad la energía solar.

Fritts usaba una caja de vidrio con una lámina de selenio colocada entre dos láminas, una de oro y otra de latón. La luz que recibía provocaba que los electrones se movieran a través del selenio y la corriente eléctrica salía por un cable que Fritts había incluido en un extremo de la caja.

A pesar de la gran revolución para la historia de la energía solar y el prometedor avance que suponía la placa solar de Fritss, el alto coste de los materiales y el bajo aprovechamiento de la luz solar (un 1%) hicieron que otras energías tomaran la delantera a la hora de generar electricidad.

Sin embargo, el progreso científico y tecnológico contribuyó a que en la actualidad ya se puedan producir paneles solares mucho más eficientes, basados en los mismos principios que la placa de Fritss.

Todos y cada uno de estos inventos de la historia de la energía solar nos han permitido avanzar hacia un mundo más sostenible y hacia la producción de energía eléctrica gracias a fuentes renovables.

Hoy en día cada vez más personas optan por instalar paneles solares en sus casas para ahorrar en la factura de la luz y sumarse al autoconsumo. Tarifas como Solar Simply te ayudan a reducir tu factura de la luz con un precio muy económico para esas horas del día donde tus placas no pueden proporcionarte la energía que necesitas.

Para aquellas personas que no pueden instalar placas fotovoltaicas, también es posible consumir electricidad de forma mucho más ecológica, gracias a las tarifas de luz de energía verde, donde solo consumes energía sostenible que provienen de fuentes renovables como la energía solar o la energía eólica.