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El sol - aprovechamiento y proteccion del sol y la atmosfera, formas para aprobechar la atmosfera
APROVECHAMIENTO Y PROTECCION DEL SOL Y LA ATMOSFERA
El aprovechamiento de la energía solar se a dado por el elevado precio del
petróleo y ha disparado el interes por las energías alternativas,
lo que ha llevado a los legisladores no solo a promover subvenciones, sino a
establecer una legislación que hace obligatoria la instalación de
paneles solares. En este artículo, repasaremos
las formas que existen de aprovechar el Sol como fuente de energía
Las formas de obtener energía del Sol son las siguientes:
* Térmicos: Es la forma mas simple de aprovechar el Sol; se trata de
paneles metalicos recorridos por pequeñas tuberías de
agua. Su utilidad es la obtención de agua caliente,
principalmente para usos domésticos. La mayoría de los
paneles que vemos en los tejados de las casas son de este
tipo.
* Fotovoltaica: Se trata de paneles que, aprovechando el llamado éfecto
fotoeléctrico, generan energía eléctica. Estos paneles
estan hechos de Silicio dopado (como los chips de ordenador), pero
esta tecnología tiene el inconveniente de que es muy cara, lo que ha
motivado la búsqueda de fórmulas alternativas. Una de las mas
prometedoras son los paneles de plastico organico, que aunque
tienen un rendimiento muy inferior al de lospaneles de
Silicio, su coste de producción es ínfimo.
* Termoelectricos: Se pueden considerar una variante de los térmicos. En
este caso, el calor del Sol se utiliza para hacer
funcionar un motor Stirling que acciona un generador
eléctrico.
* Fotoquímicos: Es el último miembro de la familia. Se trata de
paneles hechos de algún material fotoactivo (normalmente dióxido
de Titanio), que actua como catalizador en las reacciones
de disociación de las moléculas de agua y CO2, reacciones que
generan el llamado “gas de síntesis” (una mezcla de
monóxido de carbono e hidrógeno) que sirve de base para producir
hidrocarburos.
Actualmente, la tecnología fotovoltaica es la mas popular, a pesar de
ser la mas cara; el motivo es muy simple: Los paneles
fotovoltaicos son muy sencillos de instalar y no requieren mantenimiento, lo
que les convierte en el candidato ideal para las instalaciones
domésticas. La energía termoeléctrica es mucho mas barata,
pero la complejidad de su instalación (paneles térmicos+motor stirling+generador eléctico) y sus necesidades de
mantenimiento la convierten en una opción valida unicamente para
centrales. Como dato curioso, la nación con mayor número de instalaciones de
energía solar doméstica per capita esKenia; según
Investigación y ciencia, en el país africano se venden cada
año unos 30.000 paneles solares de entre 12 y 30 watios; de hecho, la
cantidad de Keniatas que se autoabastecen de electricidad es superior a la de
clientes de la red eléctrica nacional.
Los paneles fotoquímicos son una tecnología
experimental a la que todavía le quedan muchos años de desarrollo
por delante. El objetivo final de esta tecnología es producir
combustibles (gasolina o gasoil) directamente a partir de la luz
del Sol. A todos los efectos, estos combustibles serían limpios, ya que
se fabrican a partir del CO2 que hay en la
atmósfera; por decirlo con otras palabras, el CO2 que estos combustibles
producirían al quemarse, las plantas de producción lo
reutilizarían para producir combustible nuevo con lo que el balance
final de emisiones sería cero.
FORMAS PARA APROBECHAR LA ATMOSFERA
Para empezar debemos saber que es la
atmosfera…
La atmósfera es el lugar en el que tienen lugar todos los cambios del tiempo, y por lo tanto del clima. Concretamente es en la troposfera donde se dan todos los meteoros y
los tipos de tiempo que definen el clima.
En la troposfera es donde se encuentran la mayor parte de
los gases y el vapor de agua de la atmósfera, y suturbulencia afecta
directamente a la corteza terrestre modelando su relieve. Por encima de la
troposfera se sitúan: la estratosfera, la mesosfera y la termosfera; con
gases cada vez mas enrarecidos, y con las respectivas tropopausa,
estratopausa y mesopausa. No sabemos casi nada del papel que tienen en la definición del clima terrestre. Lo
mas estudiado es el estrato o «capa de ozono» en la
estratosfera, de la cual sabemos poco mas que se sitúa a unos 50
km de altitud y que es la encargada de absorber la mayor parte de las
radiaciones ultravioletas que llegan a la Tierra, por lo que se constituye en
una importante reserva de calor. Esta capa emite calor, y la influencia de ese calor define la ruptura del gradiente térmico vertical de la
tropopausa y la estratopausa. Muy probablemente la potencia del estrato tenga
que ver con la temperatura media de la Tierra, ya que cuanto mas grueso
sea mas calor absorbera.
En la troposfera es donde tienen lugar los
cambios de tipo de tiempo que nos interesan, y mas nos afectan.
Se compone fundamentalmente de nitrógeno 78%, oxígeno 21% y
argón 1%, así como de CO2 y otros gases menores, todos ellos en
proporciones mas o menos estables. También contiene vapor de
agua, agua, polvo y núcleoshigroscópicos en suspensión,
pero su proporción en la atmósfera es variable según los
lugares. La concentración de vapor de agua y agua en suspensión
depende de la existencia de un area de
evaporación o una temperatura reducida.
La temperatura en la troposfera, de manera general, tiene un
gradiente adiabatico térmico vertical negativo, de 1 ºC para
las masas de aire no saturadas y de 0,5 ºC para las masas de aire
saturadas, por cada 100 metros de altitud. Los cambios de temperaturas
adiabaticos son aquellos que suceden en un gas,
o en el aire, sin la intervención de ninguna fuente externa de
frío o calor. Se calienta cuando se comprime y se
enfría cuando se expande.
Una forma de aprovecharla es mediante el viento…
El viento fue probablemente el primer recurso que usó
la humanidad para
industrializar su desarrollo. La navegación a vela es un ejemplo inventado por
casi todas las culturas desde hace miles de años. Los
molinos de viento sólo tienen
mil años, pero en Europa significaron una revolución
económica y social sin
precedentes.
En la actualidad, la sociedad mira al viento como un recurso para
generar
electricidad. Es la aplicación de las energías renovables que
mas cantidad de
electricidad produce en el mundo.
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