Por Nacho Palou — 9 de Abril de 2008

Energía recibida vs. consumida
Fuente: 1366 Technologies.

Por sí solo, el Sol emite a la Tierra seis mil veces más energía de la que se consume en todo el mundo.

Y aunque actualmente las células fotovoltaicas son muy poco efectivas en la conversión de energía solar recibida (apenas el 20%) y sus costes ecológicos y económicos de fabricación aún demasiado altos, el potencial de la energía solar es innegable.

(Vía Ison21.)

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22 comentarios

#1 — grandar

Realmente impresionante. No sabía que la energía solar tuviese esta capacidad de crecimiento.

#2 — luis

Claro...y la maremotriz y probablemente otras que hor día ni sospechamos. En realidad estamos rodeados de energia por todas partes. E=mc2 nos enseñó Einstein...solo tenemos que aprender a utilizarla

#3 — jose luis

Efectivamente.
Es curioso pero si sabemos utilizar la ecuación de einstein E=mc2.
Lo estamos haciendo continuamente en los reactores de fisión nuclear, y en el futuro lo haremos con los de fusión.
Sin necesidad de plagar toda la superficie de la tierra con artificios (placas solares y molinitos) destruyendo ecosistemas y contaminando como nunca debido al plomo y al ácido de los acumuladores (baterías) que harían falta para aprovechar todo ese "potencial" solar.

#4 — Domato

Probablemente el uso de energías renovables será mucho más eficiente cuando las grandes petrolíferas den su brazo a torcer y permitan a países con tanta capacidad de decisión sobre el resto como EEUU, investigar a fondo en estas cuestiones, mientras tanto nos tendremos que conformar con ese "optimista" 20%.

#5 — leitzaran

jose luis, las placas solares y molinitos no DESTRUYEN ecosistemas (está bastante hablado).

Las energías así obtenidas rara vez se almacenan en baterías (altamente contaminantes). Se añaden a las redes de transporte eléctrico existentes para ser inmediatamente aprovechadas.

Si realmente se necesita su almacenamiento, el método más eficaz que se conoce hoy día son las centrales hidráulicas reversibles (no contaminan). La pena es que no abundan, pero en estos momentos son más que suficientes para el parque eólico instalado (aunque no para el previsto).

Estoy de acuerdo contigo en la esperanza en los reactores de fusión.

Un saludo

#6 — luis

El método más eficiente y de futuro, a mi juicio, en la acumulación de energía derivadada de las renovables será, sin duda alguna, a través de la obtención de hidrógeno. En Galicia hay ya instalada una planta piloto de obtención de hidrógeno por hidrólisis a partir de energía eólica y recientemente hemos visto en la prensa un proyecto piloto en el mismo sentido a partir de solar de concentración. Pienso que la hidraúlica como fuente de energía tiende a desaparecer del mix energético español (es más necesaria el agua, hoy por hoy, como recurso vital que energético)

#7 — Román

Me siento Monk, pero... el sol no "emite seis millones de veces más energía que la que consumimos" sino que esa la relación de lo que llega a la superficie de la tierra con lo que consumimos actualmente.
Puede parecer trivial pero la diferencia es abismal!. De hecho seguramente en algunas decadas tengamos satélites en órbita capturando la energía del sol, y ya en ese caso la relación expuesa quedaría obsoleta.
No recuerdo si fue un cuento de ciencia ficción o alguna conjetura futurística de algún científico, pero decía que en algún momento el ser humano va a necesitar tanta energía que será necesario construir un "cascarón" gigante al sol para aprovechar toda su energía, que serían unos 383 yottawatts por segundo!!!... MUCHA energía. Comprensible si tenemos en cuenta que el sol pierde 4 millones de toneladas de masa por segundo que son convertidas en energía.

#8 — Nacho Palou

#7 Román -- Pensé que Mr. Monk aparecería por lo de “energía producida consumida” (pidiendo algo tipo “transformar” o “convertida” ;-)

Aunque está expresado desde el punto de vista del a Tierra (a efectos de energía potencialmente aprovechable) he añadido un “a la Tierra” para que quede más claro.

#9 — Andrés

Hola, quería hacer un inciso, ya que según los datos, no son 6 millones de veces más lo que recibimos del sol de lo que necesitamos, "sólo" son 6 mil veces.

#10 — Román

Gracias Nacho, ahora quedó perfecto.

Hubiera jurado que Andrés estaba equivocado, pero no, está en lo cierto, son sólo 6 mil veces más. Hice las cuentas y nos daría unas 6 mil veces si cubrimos TODA la tierra con celdas fotovoltaicas y a estas le podemos sacar 1000 W/m2 (la constante solar fuera de la atmósfera es de 1350 W/m2) Pero teniendo en cuenta la atmósfera, el clima y el rendimiento actual de las celdas, serían unos tristes 30 W/m2. Lo que nos da, ahora sí, sólo 180 veces.

#11 — johnson

¿¿yo tenia entendido que fue Henri Poincaré el que dedujo m = E / c2 y por consiguiente
E = mc2...??

#12 — Nanonimo

Yo creo que está dentro de nosotros el cambio que hemos de dar para entender que no todo está perdido.
No podemos pasarnos la vida en un continuo quejío contra todo lo que nos parece injusto (que lo es) hemos de convertirnos en zahoríes de la vida, que haberla hayla y gratis.
:)

#13 — Angel Olbés

Un comentario para Román:

Los yottawatts son una unidad física de potencia. Por tanto, no se miden "por segundo". Es incorrecto decir "tantos yottawatts por segundo". Revisa tu frase y si puedes, da el dato correcto. Me imagino que, simplemente, el sol emite de forma constante energía con una potencia de 383 yottawatts.

Eso sí, lo del cascarón gigante... como que no me lo creo ;)

#14 — David Buxó

El Cascarón gigante al que se refiere Román es seguramente una Esfera de Dyson.

#15 — Nacho Palou

#9 Andrés gracias por la corrección -te debo una camista (si algún día tenemos ;-)

#16 — Angel Pueblas

Al hilo de todo esto, conviene recordar que TODA la energía que consumimos, procede del sol, incluyendo la que utilizamos a través de los combustibles fósiles, que se formaron hace millones de años gracias a la transformación de la energía solar por medio de la fotosíntesis de las plantas. La única excepción que podemos hacer a esto, pero con matices, es la energía obtenida por fusión nuclear.

Y por otra parte comentar, que efectivamente, la energía eléctrica, a nivel de consumo domestico e industrial, casi no se puede acumular, el consumo tiene que coincidir exactamente con la producción.

Este “casi”, viene como muy bien han apuntado, a que se acumula en las centrales hidroeléctricas reversibles, que bombean agua en periodos de exceso de producción, acumulándola en forma de energía potencial. Este sistema es poco utilizado actualmente, y precisamente se quiere potenciar a medio plazo para poder aprovechar la energía “sobrante” de los aerogeneradores que por las noches no cesan la producción eléctrica.

La otra manera clásica de aprovechar el excedente energético nocturno de las centrales nucleares, es la que acumulamos nosotros mismos en nuestras casas.

¿Cómo?, pues con nuestros acumuladores eléctricos como sistema de calefacción, la compañía nos vende la electricidad a mitad de precio por la noche, y nosotros les hacemos el favor de acumular calor para el resto del día. Lo que todos llamamos “tarifa nocturna”.

Pues bien, a pesar de que esta necesidad de acumulación ha crecido mucho en los últimos tiempos (aerogeneradores), el gobierno y las compañías eléctricas, han decidido penalizar todo esto, eliminando el contrato de “tarifa nocturna”, que pasa a llamarse TDH, con unas condiciones mucho mas desfavorables para el usuario, que supondrán unas subidas de entre un 25 a un 60% dependiendo de las condiciones de utilización.

#17 — Andrés

Como he sido premiado con una camiseta, me animo a añadir otros comentarios.

Lo de sólo 6000 veces, lo puse porque la relación no es trivial. Me explico. Son cálculos muy simplificados.

Si recibimos 89000 TW del sol, y según la wikipedia, el 71% de la superficie de la Tierra es agua, a la tierra sólo llegarían 25800TW (suponiendo, para simplificar, una distribución uniforme de la radiación)

Si sólo podemos aprovechar el 20% por la tecnología actual, es como si recibiéramos 5000TW. Como las necesidades actuales son de 15TW, necesitaríamos cubrir totalmente el 3 por mil de la superficie de cada país (suponiendo, para simplificar, una distribución uniforme de la radiación)

Si en una huerta solar se ponen placas solares en una relación de 2 a 1 (es decir cada metro cuadrado de superficie de placa solar necesita otro metro auxiliar para pasar los coches de mantenimiento, casetas, etc) España necesitaría 3000 km2 de paneles solares. (Esto es toda la provincia de Álava, incluyendo montañas, ciudades, etc)

Aquí es donde no es trivial la relación entre 6 mil o 6 millones.

#16 Angel Pueblas: TODA es demasiado amplio: Islandia utiliza la energía geotérmica. La energía de las mareas tiene más que ver con la Luna que con el Sol.

#18 — Nacho Palou

En La lucidez de la luz [PDF, 3 MB] he encontrado algunos datos más sobre como la anergía procedente del Sol se reparte en distintos procesos terrestres (ahí habla de x15.000 veces más para todos los procesos y no sólo de necesidad de energía de consumo humano)

  1. Usado para la vida: 0,06%
  2. Ciclo del agua: 20%
  3. Absorbida por los suelos: 50%
  4. Reflejada: 30%

Además a través de la fotosíntesis la “vegetación del planeta consigue fijar en sus estructuras internas unos 75.000 millones de toneladas de carbono.”

Otro dato chulo:

La energía proporcionada por la totalidad de los combustibles fósiles, a lo largo de los dos últimos siglos, equivale a la proporcionada por el Sol cada quince días.

En realidad lo de la esfera de Dyson que menciona #14 David Buxó aunque suena imposible tiene bastante sentido, sería la única forma de aprovechar grandes cantidades de energía procedente del Sol sin alterar el equilibrio de la Tierra.

Porque colocar demasiadas placas solares tal vez significaría que se modificarían los procesos de equilibrio establecidos entre la energía recibida, la utilizada o aprovechada por la biosfera y la geología y la reflejada a modo de elemento regulador de temperatura del planeta.

#19 — Angel Pueblas

Hola Andres, efectivamente, la energia que se puede obtener de las mareas, puede considerarse que no viene del sol, ni siquiera indirectamente, aunque la utilización de este tipo de energia, es meramente testimonial.

En el mar, la energia de las olas, si que parece tener un potencial muy prometedor:

Y esta, (una vez mas), procede como casi todas del sol.

La energia geotermica, es efectivamente independiente de la actividad solar (si somos precisos, y si vamos hacia atras en el tiempo, tampoco es tan independiente), en mi simplificación, la dejé de lado por relativamente irrelevante en la mayor parte del mundo.

#20 — juliaN G.

Se habla de la energía mareomotriz y me acuerdo de esa gigante represa marina francesa de 30 años...,aprovecha la ida-venida de las mareas que pasan por debajo moviendo los generadores,¿qué fue de ella, entendí que no ya no resultaba tan eficaz como se esperaba (aunque para mí, es que nos hemos hecho unos comodones, pues hasta de un simple molino tradicional se saca energía)?.¡Saludo y gracias!

#21 — Román

Angel Olbés

Estás completamente en lo cierto. Es incorrecto decir watt por segundo, porque en realidad 1W es un Juole por segundo. Corrigiéndome: “el sol emite 383 yottawatts o 383 yotajoules por segundo”. Fuente: http://en.wikipedia.org/wiki/Sun

De paso, para verificar, hice la cuenta convirtiendo a energía la masa perdida por el sol cada segundo (4.26 millones de toneladas por segundo) y el resultado fue similar: (3x10^8m/s )^2*4.26x10^9Kg = 383.4 x 10^24 Joules

Obviamente el resultado es inimaginable, pero haciendo algunas cuentas podemos decir que su pudiéramos capturar un segundo de la energía total emitida por el sol podríamos alimentar las necesidades energéticas del mundo (suponiendo que se mantenga el consumo de 15TW actual) por 800 mil años.

Eso fue ciencia, ahora la ficción: Si la humanidad sigue duplicando su demanda de energía cada 50 años, en 1600 años vamos a necesitar todos esos 383 yottawatts. Y la única forma de obtenerlos sería con un “cascaron” que encierre completamente al sol y capture toda la energía que produce. Claro, es posible que esa tasa de crecimiento de población y consumo decaiga en algún momento, pero también es cierto que el hombre siempre tiene ansias de más; para algo vamos a necesitar todos esos watts. Me imagino terraformación de planetas, aceleradores de partículas de proporciones planetarias, viajes estelares...

Perdón por el delirio, gracias Angel por la corrección.

#22 — Javier López

Nacho Palou, en #18 dices que la esfera de Dyson sería la única forma de aprovechar grandes cantidades de energía procedente del Sol sin alterar el equilibrio de la Tierra, pero sospecho que si aprovechamos esos 383 yottawatts para "nuestras cosas", no va a quedar nada para el ciclo del agua, la fotosíntesis y demás... lo cual seguro que iba a alterar el equilibrio de la Tierra.

Otra cosa es que la montáramos sobre otra estrella...