El Sol, fuente básica de
energía
Casi toda la energía de
que disponemos proviene del Sol. Él es la causa de los vientos, de la evaporación de las aguas
superficiales, de la formación de nubes, de las lluvias y, por consiguiente, de
los saltos de agua. Su calor y su luz son la base de numerosas reacciones
químicas indispensables para el desarrollo de los vegetales y de los animales
que con el paso de los siglos han originado combustibles fósiles como el carbón
o el petróleo. La radiación solar tiene otra importancia capital: otras formas
de energía renovable, como el viento, las olas o la biomasa no son más que
manifestaciones indirectas de ésta.
La radiación solar interceptada por la Tierra
constituye la principal fuente de energía renovable a nuestro alcance. La cantidad de energía solar captada por la
Tierra anualmente es aproximadamente de 5,4 x 1024 J, una cifra que representa
4.500 veces la energía que se consume.
La Tierra recibe la radiación electromagnética del
Sol y reirradia de nuevo al espacio una cantidad de calor igual a la radiación
incidente. Por tanto, la utilización de la radiación solar no es otra cosa que
su conversión en energía útil para la humanidad. Sin embargo, el resultado neto
de dicho aprovechamiento es el mismo que si no hubiera habido interferencia en
el proceso de reirradiación al espacio, pues solamente se ha producido un
desfase o retraso en este proceso, como resultado de la disposición humana o
como parte de los procesos naturales.
La energía solar llega a la superficie de la Tierra
por dos vías diferentes: incidiendo en los objetos iluminados por el Sol, denominada
radiación directa, o por reflexión de la radiación solar absorbida por el aire
y el polvo atmosférico, llamada radiación difusa. La primera es aprovechable de
forma directa, mientras que las células fotovoltaicas aprovechan la segunda.
Tecnología y usos de la energía solar
Clasificación por tecnologías y su correspondiente uso más general:
- Energía solar activa: para uso de baja temperatura (entre 35 °C y 60 °C), se utiliza en casas; de media temperatura, alcanza los 300 °C; y de alta temperatura, llega a alcanzar los 2000 °C. Esta última, se consigue al incidir los rayos solares en espejos, que van dirigidos a un reflector que lleva a los rayos a un punto concreto. También puede ser por centrales de torre y por espejos parabólicos.
- Energía solar pasiva: Aprovecha el calor del sol sin necesidad de mecanismos o sistemas mecánicos.
- Energía solar térmica: Es usada para producir agua caliente de baja temperatura para uso sanitario y calefacción.
- Energía solar fotovoltaica: Es usada para producir electricidad mediante placas de semiconductores que se alteran con la radiación solar.
- Energía solar termoeléctrica: Es usada para producir electricidad con un ciclo termodinámico convencional a partir de un fluido calentado a alta temperatura (aceite térmico).
- Energía solar híbrida: Combina la energía solar con otra energía. Según la energía con la que se combine es una hibridación:
- Energía eólico solar: Funciona con el aire calentado por el sol, que sube por una chimenea donde están los generadores.
La atracción gravitacional de la Tierra en comparación con la atracción gravitacional del Sol
La ley de
gravitación universal de Sir Isaac Newton declara que "cada objeto en el
universo atrae a cualquier otro objeto". Eso se aplica a los cuerpos
celestes en el sistema solar también. Mientras que la masa del Sol ejerce una
atracción gravitacional mucho mayor en la Tierra que la Tierra en el Sol, ambos
cuerpos se atraen entre sí. La gran masa del Sol mantiene sus ocho planetas
orbitando y, en comparación, el campo gravitacional de la Tierra es pequeño.