Diferencias entre la energía eólica y la energía solar

Aprende la diferencia entre la energía eólica, solar y otros tipos de energía renovable

Vivimos en una época emocionante para la producción de energía, con fuentes renovables de electricidad como la eólica y la solar expandiéndose rápidamente por toda la nación. Estos métodos de producción ecológicos nos permiten aprovechar el poder de las fuentes de energía gratuitas e inagotables como el sol y el viento, todo ello mientras se crean emisiones de carbono cero. Sigue leyendo para conocer más sobre las ventajas de los paneles solares y las turbinas eólicas, y decide por ti mismo si hay una respuesta a la pregunta de qué es mejor, ¿la energía solar o la eólica?

¿Cómo funciona la energía solar?

Puede que hayas visto paneles solares en los tejados y quizás incluso una granja solar, con hectáreas y hectáreas de paneles negros y brillantes levantados en bastidores. Dentro de estos paneles hay células fotovoltaicas, y su trabajo es convertir la luz en electricidad. Estas células funcionan, según la NASA, transformando los fotones de la luz solar en electrones. Cuando los electrones pasan a través de un semiconductor, se crea una corriente que puede convertirse en electricidad. Otra forma menos común de energía solar es la térmica solar, que concentra los rayos del sol en espejos para calentar un fluido (normalmente agua). El vapor de ese fluido acciona una turbina que produce electricidad.

El estado de la energía solar

En el mundo de la energía renovable, la energía solar está en auge. Durante la última década, los costos de los materiales han disminuido en más del 60 por ciento y contando. Debido a que es barata, más personas y jurisdicciones están interesadas en la energía solar. De hecho, su capacidad se triplicó entre 2015 y 2016, y la energía solar sigue siendo la fuente de generación de electricidad de más rápido crecimiento hasta 2018. En el tercer trimestre de 2018, los Estados Unidos tenían 60 gigavatios de capacidad solar, lo que podría proporcionar suficiente electricidad para unos 11,3 millones de hogares. La energía solar no sólo crece rápidamente, sino que tiene un potencial casi ilimitado. De acuerdo con el Departamento de Energía de los Estados Unidos, la construcción de paneles fotovoltaicos en sólo el 0,6 por ciento de la superficie total de la nación podría suministrar suficiente electricidad para alimentar a todos los Estados Unidos.

¿Cuáles son las ventajas de la energía solar?

Cuando se apilan los solares al lado de otras fuentes de energía, tiene una lista bastante impresionante de ventajas:

• Mientras que los sistemas solares ocupan el espacio terrestre, no siempre tienen que hacerlo. Los paneles pueden ser montados en los tejados, lo que los hace muy adecuados para las zonas urbanas.
• El techo solar también se presta a la generación distribuida, en lugar de centralizada, lo que hace que la red eléctrica sea más diversa y resistente
• La energía solar es silenciosa, lo que la hace ideal para las zonas más pobladas.
• Hay partes móviles, y por lo tanto necesita menos mantenimiento que el viento.
• La energía es fácil de generar y transportar.
• Los paneles funcionan en climas fríos, ya que la temperatura del aire no importa mientras los paneles atrapen rayos.
• Los paneles de los techos de las casas pueden reducir los costos de electricidad de un propietario. Durante una ola de calor, cuando las cargas de energía son altas, esto sería definitivamente una ventaja.
• Una vez que se instalan los paneles, la generación de energía es casi gratuita. No tienes que pagar un centavo por el sol.

¿Cuáles son los desafíos de la energía solar?

Sin embargo, la energía solar no es una panacea para nuestras necesidades energéticas en sí misma. Sólo captas energía durante el día, y los niveles de producción pueden variar dependiendo de lo claro que esté el cielo. Además, mientras que la tecnología de las baterías está avanzando rápidamente por sí misma, aún no hemos alcanzado una forma óptima de almacenar las cantidades de energía que se necesitarían para alimentar grandes centros de población cuando el sol no ofrece una producción óptima. Por ahora, todavía dependemos de otras fuentes de energía en los días nublados o después del anochecer, aunque se están desarrollando una variedad de sistemas de almacenamiento prometedores.

¿Cómo funciona la energía eólica?

Las turbinas eólicas generan electricidad utilizando principios similares a los de la producción de combustibles fósiles, sólo que utilizando una fuente de combustible diferente. Si observamos la turbina eólica, la electricidad se produce a gran altitud, justo dentro de la forma de cilindro detrás de las palas giratorias. El viento empuja las palas en movimiento, lo que hace girar un eje. Esta cadena de movimiento eventualmente conduce a un generador que produce electricidad. La electricidad entonces viaja por el tallo de la turbina y es llevada a las líneas de transmisión para ser transportada y distribuida a los clientes.

El estado de la energía eólica

Aunque la energía solar ha crecido más rápidamente que el viento, pasará un tiempo antes de que su producción se ponga al día. El viento sigue siendo la mayor fuente de energía renovable en los Estados Unidos con unos 90 gigavatios de producción en funcionamiento, el triple de la capacidad de hace una década. Al igual que con la energía solar, los costos de construcción de las turbinas eólicas siguen bajando. Y gracias a una mejor tecnología e ingeniería, las turbinas más altas pueden cosechar el viento de manera más confiable, aumentando su capacidad.

¿Cuáles son las ventajas de la energía eólica?

La energía eólica también tiene una impresionante lista de ventajas:

• La energía eólica es una fuente de combustible limpia, lo que significa que no contamina el aire como las plantas de energía que dependen de la combustión de combustibles fósiles.
• Las turbinas eólicas pueden construirse en granjas y ranchos, por lo que el arrendamiento de la tierra disponible puede convertirse en una fuente de ingresos en las zonas rurales, mientras que los propietarios pueden seguir utilizando la tierra para otros fines.
• La energía eólica es rentable. Al igual que el sol, el viento no cuesta nada de producir.
• Es una fuente de energía doméstica, y el suministro de viento de la nación es abundante.

¿Cuáles son los desafíos de la energía eólica?

El mayor problema que enfrenta la producción eólica es el costo de transporte de la energía generada, ya que las zonas más ventosas suelen ser remotas. Además, al igual que la energía solar, el viento es una fuente de energía intermitente, por lo que no se puede contar con turbinas para proporcionar energía las 24 horas del día. Además, el viento es menos ideal para el uso residencial por dos razones. Una, las turbinas hacen ruido. Mientras que los modelos son cada vez más silenciosos, la turbina de su casa puede ser mal vista por los vecinos, su asociación de propietarios o incluso su ciudad. Y para generar cualquier cantidad significativa de electricidad, usted tendría que erigir una turbina más alta – arriba y lejos de los edificios y árboles que bloquean el viento y otros obstáculos urbanos. Eso tampoco te convierte en la persona más popular de la cuadra.

Otras fuentes de energía renovable

El viento y la energía solar no son las únicas fuentes de energía renovable en juego.

Energía hidroeléctrica

La energía hidroeléctrica sigue siendo un gran protagonista en la producción de electricidad en los Estados Unidos, en particular en Washington, Oregón y California, y representa alrededor del 7 por ciento de la generación de energía en total. Funciona utilizando agua para hacer girar las turbinas de generación de electricidad y es lo suficientemente fiable como para suministrar energía de carga base para grandes zonas del país. Al igual que la energía eólica y solar, la fuente de combustible es gratuita, y la producción no produce directamente emisiones de carbono.

Sin embargo, las presas construidas para crear embalses hidroeléctricos pueden ser tan perturbadoras para los ecosistemas fluviales aguas arriba y aguas abajo que algunas personas se preguntan si la hidroeléctrica debería considerarse realmente una fuente de energía verde en absoluto, y la biomasa en descomposición en las zonas inundadas por las presas puede liberar a la atmósfera una cantidad importante de carbono y otros contribuyentes al cambio climático. La captación efectiva de energía hidroeléctrica también depende de que haya un gran volumen de agua corriente en las cercanías, por supuesto.

Energía geotérmica

También tenemos la capacidad de capturar y utilizar el calor para la energía directamente desde el suelo. A nivel doméstico, eso puede significar una bomba que utiliza la diferencia de temperatura entre el aire y el subsuelo para calentar su casa. En una escala mayor, podemos utilizar las fuentes de calor subterráneas naturales para producir electricidad. La geotermia aprovecha un recurso muy sostenible: hay más calor del que podríamos utilizar en la Tierra, y se produce constantemente.

Por otro lado, enviar infraestructura a las profundidades del subsuelo es caro, tiene el potencial de emitir ciertos gases nocivos a la atmósfera y también puede causar terremotos. El uso eficiente de la energía geotérmica también depende de tener una fuente de calor lo suficientemente cerca de la superficie de la Tierra para explotarla, lo cual sólo es factible en ciertas áreas del mundo.

Biomasa

Los humanos típicamente producen energía de biomasa convirtiendo la materia vegetal en calor o combustible. Su chimenea es un ejemplo clásico del uso de la biomasa, y también la utilizamos para alimentar vehículos en forma de etanol y biodiesel. A gran escala podemos quemar biomasa para producir electricidad. La producción de biomasa puede hacer uso de subproductos no deseados, como los tallos de maíz, pero también quita recursos vegetales que de otra manera devolverían los nutrientes al suelo, y la producción a cualquier escala requiere desviar la tierra de otros usos. La quema de biomasa también bombea necesariamente carbono a la atmósfera, aunque se considera menos perjudicial que la quema de combustibles fósiles porque se trata de carbono a corto plazo ya comprometido en el ciclo mundial que se liberaría cuando la planta muera y se descomponga de todos modos, a diferencia de la quema de petróleo o carbón que de otro modo quedaría atrapado bajo tierra durante millones de años.

Hay otros métodos de producción de energía renovable que se muestran prometedores, como la captura de la energía de las olas del océano y la quema de moléculas de hidrógeno, pero todavía no han entrado en un uso comercial generalizado.

El futuro de la energía renovable

Es importante saber la diferencia entre la energía eólica y la solar, pero afortunadamente no necesitamos elegir una sobre la otra. Todos los tipos de energía renovable pueden ser utilizados para complementarse entre sí, dependiendo de los tipos de producción disponibles en una determinada ubicación geográfica, y superar las debilidades de cualquier método.

Aunque la industria de la energía renovable ha experimentado un gran crecimiento en el último decenio, el carbón y el gas natural siguen generando la mayor parte de la electricidad de los Estados Unidos. Aun así, los expertos predicen que la energía renovable sustituirá a los combustibles fósiles para el año 2050. Entretanto, esté atento a los acontecimientos que ayuden a las energías renovables a superar sus desafíos de almacenamiento y capacidad.