Una de las fuentes de energías renovables más utilizada es la energía proveniente del Sol. La apuesta actualmente es hacer que sea rentable, que tenga buenos resultados y que pueda ser utilizada a largo plazo. De allí que avancen constantemente las investigaciones de los tipos de energía solar. En este escenario, la energía solar pasiva es una alternativa para dejar de lado los métodos tradicionales de generación de energía.
Este tipo de energía solar ha ganado bastante popularidad en los últimos tiempos por sus aplicaciones, principalmente, domésticas. ¿Quieres conocer más acerca de este tema? ¡Lee este artículo de Futuro Eléctrico!
El uso de energía solar ofrece un enorme potencial para la protección de los recursos naturales y el clima, y para la expansión de las energías renovables en el camino hacia un suministro de energía orientado al futuro.
Margareta Wolf.
Tabla de contenidos
¿Qué es la energía solar pasiva?
La energía solar pasiva se define como un tipo de energía solar que aprovecha de manera directa la energía procedente del Sol, pero sin transformarla. Es decir, la energía solar pasiva no emplea ningún dispositivo eléctrico para mutar una corriente a otra. En otras palabras, la energía solar pasiva consiste en utilizar la energía del Sol en su totalidad sin intervenciones.
Se cree que con la energía solar pasiva se puede tener un ahorro energético de hasta el 70 % si se compara con una vivienda tradicional. Esto ha hecho que se busquen nuevas formas de alcanzar su máximo potencial a través de nuevas tecnologías. Es probable que el aprovechamiento de la energía solar dentro de dos décadas sea mucho mayor.
Lecturas sugeridas:
- Eficiencia energética | Qué es, para qué sirve y consejos
- Almacenamiento de energía | El siguiente paso hacia un mundo más verde
Las edificaciones que quieren hacer uso de la energía solar pasiva deben cumplir con dos funciones: rechazar el calor del Sol en verano y captar, almacenar y distribuir la energía del Sol durante los meses de invierno o cuando sea necesario. Los sistemas de energía solar pasiva suelen estar instalados en techos y ventanas.
En menor medida, la energía solar pasiva también está siendo empleada en hornos solares y fraguas solares. Pero, en general, todos funcionan de una forma bastante similar: con termosifón (calentamiento de agua), uso de materiales con cambio de fase para intervenir en la temperatura del ambiente externo y a través del uso de masa térmica.
Orígenes de la energía solar pasiva
La evidencia indica que todas las civilizaciones anteriores han aprovechado la energía del Sol, en mayor o menor medida. Al respecto, en algunos escritos de Sócrates, haciendo referencia a los griegos, se puede leer:
En las casas orientadas al sur, el Sol penetra por el pórtico en invierno, mientras que en el verano el arco solar descrito se eleva sobre nuestras cabezas y por encima del tejado, de manera que hay sombra.
Sin embargo, es a los romanos a quienes se les atribuye un mayor impacto en este campo. De acuerdo con los historiadores, ellos empleaban vidrio en las ventanas de sus casas para aprovechar la luz y atrapar el calor solar. También estudiaron la posición de estas viviendas con respecto al Sol. Incluso crearon leyes donde se estableció que estaba prohibido bloquear el acceso de luz solar a las demás personas.
Posteriormente, Arquímedes, físico, ingeniero, inventor, astrónomo y matemático griego, ideó otra forma de aprovechamiento solar que sentó las bases de la energía solar pasiva. Arquímedes logró utilizar espejos para concentrar la radiación solar en un punto. Basados en este invento, diversos científicos perfeccionaron diferentes objetos cuya premisa fue el aprovechamiento de la energía solar pasiva.
Entre ellos estuvo Antoine Lavoisier, que creó en 1792 su horno solar. Para la década de 1970, empezó la crisis petrolera en el mundo y se abrió el debate acerca de los aspectos medioambientales en las edificaciones, recuperando así la energía solar pasiva. En 1991 se construyó el primer edificio pasivo en Alemania. Para 2021, hay miles de viviendas con estos sistemas.
Diferencias entre energía solar activa y pasiva
La principal diferencia entre la energía solar activa y pasiva se encuentra en su funcionamiento. Es decir, la energía solar activa necesita un dispositivo eléctrico que transforme la energía captada, mientras que la energía solar pasiva aprovecha de forma directa la radiación del Sol sin requerir ningún dispositivo mecánico o eléctrico.
En este sentido, la energía solar activa requiere paneles solares (en el caso de la energía fotovoltaica) o colectores (en la energía térmica). En cambio, el uso de la energía solar pasiva se debe tomar en cuenta desde el momento del diseño de alguna edificación y, en consecuencia, se deben incorporar técnicas de construcción para su óptimo aprovechamiento.
Recomendados:
- El problema de los paneles solares | Qué hacer con la basura que generan
- Tipos de paneles solares | Conoce sus características, usos y eficiencia
- Perovskita | El nuevo material que podría revolucionar las placas solares
Técnicas para el aprovechamiento solar pasivo
La técnica más demandada para este tipo de energía solar es el enfriamiento pasivo. Esta técnica minimiza los efectos de la radiación solar. Lo podemos ver en distintas instalaciones y ayuda a regularizar las temperaturas. Otra de las técnicas muy populares es la ganancia directa. En este caso, se capta la energía del Sol mediante superficies vidriadas y se inicia un proceso donde una vivienda o edificación se calienta y se energiza.
También existe la técnica del muro de acumulación no ventilado, donde se genera un proceso invernadero: la luz visible atraviesa el vidrio y al llegar al muro lo calienta emitiéndose una cantidad de radiación infrarroja. La técnica del muro de acumulación ventilado es similar al anterior, pero en esta ocasión se incorporan orificios en la parte superior e inferior de un vidrio para facilitar la transferencia de calor entre el muro y el ambiente mediante convección.
En la técnica del techo de acumulación de calor o estanques solares se usa la superficie del techo para captar y acumular la energía del Sol, sin embargo, todo depende de la latitud.
Lectura relacionadas:
- Vidrio fotovoltaico | ¿El futuro de la energía solar será transparente?
- Tejas solares | El futuro de la energía solar fotovoltaica en los tejados
- Aplicaciones de la energía solar fotovoltaica | Usos principales
Ventajas y desventajas de la energía solar pasiva
Ventajas de la energía solar pasiva
- Tienen un costo bastante asequible en comparación con otros tipos de energía solar. También es de las fuentes de energías renovables que ameritan un presupuesto mucho más bajo.
- No es contaminante con el medioambiente.
- Optimiza el rendimiento de las viviendas o edificaciones.
- Tiene la particularidad de que no usa combustibles fósiles.
- No contribuye al cambio climático, debido a que no emite gases de efecto invernadero.
- Se puede combinar con la energía solar activa.
- Es 100 % renovable.
Desventajas de la energía solar pasiva
- Pierde eficiencia durante horas de la noche.
- Los días nublados pueden provocar que no haya generación de energía.
- Una mala ubicación de los sistemas de energía solar pasiva puede tener como consecuencia el poco o nulo aprovechamiento de los rayos del Sol.
- No en todos los países se tienen políticas gubernamentales que incentiven el uso de energía solar pasiva, con lo cual pasa a ser visto como un privilegio.
Profundiza más sobre el tema: Ventajas y desventajas de la energía solar | Conoce sus pros y contras
Aplicaciones de la energía solar pasiva
- Es ideal para la desalinización del agua.
- Sirve para calentar agua, bien sea de piscinas, jacuzzis o duchas.
- La energía del Sol puede ser convertida en electricidad.
- Puede tener aplicaciones industriales, por ejemplo, mediante los hornos solares.
- Es altamente empleada para calefacción.
- En invierno, puede regular las temperaturas de las viviendas.
- Mejora la ventilación natural de edificios usando la convección del aire calentado, ese proceso se conoce como chimenea solar.
- Es perfecto para iluminar una vivienda o edificio.
Te sugerimos: Usos de la energía solar | ¿Cuáles son sus aplicaciones más comunes?
Ejemplos de energía solar pasiva
En la arquitectura
Uno de los ejemplos del aprovechamiento de la energía solar pasiva lo encontramos en las viviendas, sobre todo, en aquellas que se basan en la arquitectura bioclimática. En ese sentido, tienen paredes gruesas y aisladas que mantienen todo fresco en verano y caliente en invierno.
Del mismo modo, tienen orientación al Sol, techos con ventilación externa y poca vegetación. Este último punto puede llegar a ser un problema porque contribuye a la deforestación ambiental.
Desalinizadora solar de científicos del MIT
Un grupo de científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) lograron crear una desalinizadora que emplea la energía solar pasiva. Esta produce 5,7 litros de agua potable por hora por cada metro cuadrado de área de recolección solar. La ventaja de esta desalinizadora es que no hay acumulación de sal o salmueras concentradas para eliminar posteriormente.
Invernaderos
Un tercer ejemplo de la energía solar pasiva son los invernaderos. Estos aprovechan la energía térmica del Sol sin ningún aparato que sirva de intervención o que la transforme. Suelen estar bien posicionados para que los rayos del Sol lleguen directamente.
Te puede interesar:
- Se instala en Barcelona el primer pavimento de España con energía solar
- Carretera solar | ¿Paneles solares en carreteras condenados al fracaso?
Palabras finales
La energía solar pasiva es totalmente natural y no requiere complejos mecanismos adicionales. ¿Te gustaría tener una vivienda que se aproveche de este tipo de energía solar? ¡Déjanos un comentario!
También para ti: