La energia solar

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La transformación de energía solar en electricidad
Por Luis Bérriz
Es conocido que la disponibilidad potencial de la energía solar es muy superior a las necesidades energéticas de la humanidad y que, además, es prácticamente inagotable y no contaminante.

Por ejemplo, en sólo un metro cuadrado de una azotea soleada de una casa cubana, se recibe como promedio, la cantidad de 150 kWh al mes enenergía solar, lo que equivale a la energía eléctrica que consume un hogar normal.

Como se sabe, cada transformación energética, ya sea natural o artificial, implica pérdidas de energía, por lo que no es correcto hacer transformaciones que no sean necesarias. Por ejemplo, no es correcto, en la mayoría de los casos, producir electricidad para calentar agua, cuando se puede hacer directamente de laradiación solar con el uso de un calentador, tampoco secar productos agrícolas e industriales con electricidad si se puede utilizar un secador solar, bombear agua con electricidad donde se pueda instalar un molino de viento o un ariete hidráulico. Por esta razón es conveniente en muchos casos hablar de energización y no de electrificación.

No obstante, sin dudas, la electricidad desempeña un papelmuy importante en el desarrollo de la humanidad. Por eso es útil conocer todos los medios posibles de generación de electricidad a partir de la energía solar como fuente primaria, o sea, la “electricidad solar”.
Conversión de la energía solar en electricidad

Existen varias formas de convertir la energía que proviene del Sol en electricidad, y casi todas se caracterizan por aprovechar ciclosnaturales, aunque hay algunas que no.

Ejemplos de estos procesos de obtención de electricidad son:

Energía hidráulica

El ciclo del agua consume casi 30 % de la energía solar que llega a la Tierra.

Se conoce como energía hidráulica a la energía adquirida por el agua en el proceso natural de evaporación-lluvia provocado por la energía solar y se manifiesta en forma de energía cinética y/o potencial enríos y embalses. Con esta energía se puede mover una turbina acoplada a un generador, produciendo así la electricidad. En Cuba existen cientos de minihidroeléctricas en funcionamiento que dan servicio a la población en zonas rurales y pueden construirse varios cientos más, si se aprovechan los embalses ya construidos.

Energía de la biomasa

Gracias al proceso de fotosíntesis, la energía solarcontribuye al crecimiento de la vida vegetal, la biomasa, de la cual pueden extraerse combustibles tales como el alcohol y el metano o utilizarse en la combustión directa.

La forma más generalizada, en Cuba, de obtener electricidad solar es por medio de la biomasa cañera. A través de la fotosíntesis, la caña fija el carbón del aire para su crecimiento, En el proceso de producción de azúcar parte dela masa de la caña resulta en bagazo. La combustión del bagazo se produce vapor en las calderas y éste se utiliza para generar electricidad por medio de turbinas y generadores, así como en el proceso de fabricación del azúcar. La cogeneración de vapor y electricidad en los centrales azucareros, es una práctica de uso común tanto en Cuba como en el resto de los países productores de azúcar decaña.

Con tecnologías modernas es posible generar unos 200 kWh por cada tonelada de caña molida. En una zafra mediana en Cuba, con una molienda de 50 000 000 t de caña, se podrían producir 10 TWh, o sea, casi toda la electricidad necesaria para el país.

También puede generarse electricidad a partir de la biomasa al producir primero biogás y alimentar con éste un motogenerador. Este sistema es muybeneficioso con el uso de la cachaza de los centrales azucareros o los residuales sólidos de las despulpadoras de café, ya que además de obtenerse electricidad, ayuda a la descontaminación ambiental y a la producción de biofertilizantes.

La biomasa puede utilizarse también para mover un motor de combustión externa (ciclo Stirling) y con éste, generar electricidad. Este sistema puede ser empleado,...
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