Desde la revolución industrial hasta la carrera espacial, la demanda de energía ha sido uno de los aspectos más importantes para el avance de la tecnología. La luz, su captación y su transformación han supuesto un importante hito para el desarrollo de la humanidad.
Parque eólico Schneebergerhof en Alemania. En primer plano placas solares. En el centro una turbina Enercon E-66 (1.5 MW), a la derecha Enercon E-126 (7.5 MW), y más a la derecha una E-66. Armin Kübelbeck [Wikimedia Commons]
La luz que llega al planeta Tierra en un día cualquiera es aproximadamente 1kW/m2. Parte de esta energía nos llega en forma de luz visible, parte nos llega en forma de radiación infrarroja, calor, pero también, gracias a la geometría de la Tierra, parte de esta luz es la responsable de que se genere una circulación global del aire: el viento. Esta gran cantidad de energía puede ser aprovechada por la humanidad para sus necesidades.
El efecto fotoeléctrico, mecanismo responsable de la conversión de la luz en electricidad, fue usado con éxito por primera vez por Alexandre-Edmond Becquerel aunque explicado por Albert Einstein varios años después.
Gracias a los avances en la física de los semiconductores, a la industrialización de los procesos y a los avances en la energía fotovoltaica, la carrera espacial pudo ser desarrollada. Actualmente, la energía solar fotovoltaica representa casi el 5% del total de la energía producida en el planeta.
«A lo largo del espacio hay energía, (…) es una mera cuestión de tiempo hasta que los hombres tengan éxito en sus mecanismos vinculados al aprovechamiento de esa energía.»
Nikola Tesla.Campos eólicos cercanos a la costa de Middelgrunden, Dinamarca. Kim Hansen [Wikimedia commons]
Sin embargo, quizás la energía solar térmica de baja temperatura, hasta aproximadamente los 100ºC, es una de las energías renovables más extendidas, puesto que nos la encontramos en multitud de edificios con el fin de calentar agua o para calentar las casas en lugar de la calefacción eléctrica.
En el caso de la energía solar a alta temperatura se obtienen temperaturas de hasta 450ºC. Nuevamente, las investigaciones de Fresnel son necesarias para poder entender cómo se aprovecha la luz solar. A través de espejos, ya sean planos o parabólicos, se concentra la luz del sol sobre un punto determinado en una torre, provocando que se evapore un fluido, típicamente agua, que genera vapor capaz de mover turbinas acopladas a motores eléctricos y así producir energía eléctrica.
Aunque parezca sorprendente, la energía eólica, que usa el recurso de viento para producir energía eléctrica, no se podría entender sin la luz del sol. Al igual que las tecnologías descritas anteriormente, la luz del sol juega un papel fundamental para la obtención de energía, en este caso debido al movimiento de las masas de aire en la atmósfera. A causa de la rotación de la Tierra y su geometría esférica, achatada en los polos, las masas de aire tienen un comportamiento determinado en el planeta.
Turbinas de viento en un campo de semillas de colza en Sandesneben, Alemania. Jürgen de Sandesneben [Flickr]
Actualmente, la energía eólica ha sido capaz de suministrar casi la mitad de la demanda puntual de electricidad de la península ibérica durante la noche, momento en el que los consumos son más bajos.
