El Sol como fuente de energía

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:
• Renovable: biomasa, energía eólica.
• No renovable: Combustible fósil.
• 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.