El poder del Sol

El Sol es nuestra fuente de energía, de la que directa e indirectamente depende la vida en este planeta… ¿pero cuánta energía nos llega del Sol? ¿Podríamos aprovecharla mejor?

Echemos unos números

Cada segundo el Sol convierte 700 millones de toneladas de Hidrógeno en Helio, alcanzando temperaturas superiores a los 15 millones de grados.

En este proceso de fusión nuclear se genera cada segundo una energía de 4·10²³ kJ… más que la consumida por la humanidad desde su origen hasta nuestros días. Sin embargo, mientras no construyamos una esfera de Dyson – y no parece que a corto plazo vaya a ocurrir- solo una pequeña fracción de esa energía llegará hasta la Tierra.

La constante solar

La energía recibida del Sol varía cada día, entre otros factores por la órbita elíptica de La Tierra, aunque por convenio decimos que a la atmósfera llegan unos 1.400 W/m²: la llamada constante solar.

Sin embargo, en la atmósfera existen una serie de absorciones y reflexiones -como el UVC en el ozono- que hacen que de esta cantidad solo llegue a la superficie terrestre aproximadamente la mitad.

En la gráfica podemos ver el espectro de la radiación que llega a la parte exterior de la atmósfera (amarillo) y a la superficie terrestre (rojo), en comparación con la del cuerpo negro a 5.250C.

Sabías que...

Un fotón creado en el interior del Sol tarda 100.000 años en alcanzar la superficie, y desde allí tan solo 8 minutos en llegar hasta nosotros

¿Estamos aprovechando bien esta energía?

Vemos en la gráfica anterior que la mayor parte de la energía que recibimos del Sol se encuentra en la zona del espectro electromagnético de 300 a 1.300 nm, lo que es doblemente interesante:
. El rango visible se encuentra entre 400 y 800nm
. El rango de trabajo de la tecnología fotovoltaica se encuentra entre 400 y 1.200 nm.

Es decir, la energía que recibimos del Sol tiene un gran potencial para ahorrar energía mediante sistemas de iluminación natural y producir electricidad con sistemas fotovoltaicos.

De hecho, en estas últimas décadas la humanidad ha desarrollado y abaratado tecnologías que permiten transformar un 20% de la energía recibida del Sol en electricidad.

Conclusiones

Teniendo en cuenta que un edificio en nuestro país recibe una energía del Sol de unos 2.000 kWh/m² al año y que su consumo se sitúa en unos 200 kWh/m²… nos preguntamos si no estaremos haciendo algo mal: la implementación de un buen sistema de iluminación natural podría reducir las necesidades energéticas de un edificio en unos 20 kWh/m², ahorros que podrían llegar a más de 100 kWh/m² si se combina con un sistema fotovoltaico.

Autor

David Rodríguez

Director Artesolar Daylighting
Físico e Ingeniero en Electrónica. WELL AP.
Profesional desde 2003 en soluciones de aprovechamiento de la energía del Sol con sistemas térmicos, fotovoltaicos y de iluminación natural.

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