Captar energía radiante de la luz solar no es nuevo. La naturaleza ha captado energía solar durante millones de años. Cada hoja en los vegetales es como una celda solar produciendo energía que las mismas plantas y árboles aprovechan vivir, crecer y desarrollarse mediante el proceso fotoquímico conocido como fotosíntesis. De manera equivalente, las celdas solares fotovoltaicas transforman la luz solar en energía eléctrica.

Gil Knier

La energía solar fotovoltaica consiste en la transformación de la luz solar en electricidad a nivel atómico. Es decir, algunos materiales (semiconductores) tienen la propiedad particular conocida como efecto fotoeléctrico que absorbe fotones y emite electrones libres a partir de la luz solar. La corriente eléctrica se produce cuando los electrones libres son capturados. El efecto fotovoltaico fue descubierto en 1839 por el físico Edmund Bequerel quien notó que algunos materiales producen pequeñas cantidades de corriente eléctrica cuando son expuestos a la luz solar. En 1905, Albert Einstein describió la naturaleza de la luz y del efecto fotovoltaico en el que se basa la tecnología solar fotocoltaica. Fue con este descubrimiento que Albert Einstein ganó posterirmente el premio Nobel en Física. El primer módulo fotovoltaico fue construido en 1954 por Laboratorios Bell. Sin embrago fue en 1960 cuando en la industria espacial comenzó a utilizarse esta tecnología para proveer energía en el espacio. Esta tecnología fue avanzando conjuntamente con los programas espaciales a partir de 1970 para usos no espaciales de energía solar. Las celdas se fabrican de los mismos materiales como el silicon utilizado en la industria microelectrónica. Buena parte de las investigaciones actuales sobre celdas solares, se enfoca en elementos como el galio, cobre, indio y selenio.     Artículo en Inglés.pdf        

Fuente:   http://science.nasa.gov/

El viento es recurso de energía renovable, valiosa y abundante, útil a nivel local en granjas y ranchos cuya superficie sea mayor a una hectárea, así como en comunidades rurales y municipalidades.

Los modernos sistemas de energía eólica son eficientes y la tecnología sigue su avance en este sentido. Además de contribuir en la producción de energía limpia a nivel local y nacional, la energía eólica (viento) ofrece generalmente más electricidad por unidad de inversión, comparada con sistemas convencionales para generación de electricidad. El viento es buen recurso para generar electricidad frente al alto costo económico y ambiental de la energía producida proveniente de combustibles fósiles que contaminan y aumentan los niveles de CO2 en la atmósfera dañando la vida en el planeta. El viento es cada día más utilizado para cubrir necesidades de electricidad limpia en regiones donde la población conoce la importancia y conveniencia de esta tecnología para generar electricidad. Los vientos se generan debido al calentamiento solar desigual sobre la superficie terrestre. El movimiento del viento hace girar las aspas instaladas en las turbinas de viento. El movimiento circular de las aspas convierte la energía cinética del viento en energía mecánica que hace funcionar un generador que produce electricidad. Las turbinas de viento son módulos versátiles, con aspas aerodinámicamente diseñadas, fabricadas en material ligero como la fibra de vidrio. Las aspas captan energía del viento para producir electricidad por rotación. 

En todas las regiones del planeta Tierra, existen recursos de Energía Renovable suficientes para satisfacer los requisitos de energía a nivel local, a fin de procesar tareas diversas. Claro está que, si para romper la cáscara de una nuez utilizamos una máquina aplanadora en lugar de un cascanueces, entonces la energía no sería nunca suficiente. Es necesario distinguir entre el uso masivo, y no masivo de la energía. Generalmente no se aprovechan los recursos de Energía Renovable, debido a la oferta masiva de Combustibles Fósiles.  

De tal forma, a mayor oferta, los precios de los combustibles fósiles tienden a disminuir y se propicia el consumo. Así mismo, la riqueza económica se concentra en unas cuantas entidades controladoras. Sin embargo, al agotarse los recursos no renovables para obtener energía, disminuye la oferta y aumentan los precios de esos recursos. En este sentido, las Energías Renovables expresan viabilidad, no únicamente frente al agotamiento de los recursos energéticos no renovables, sino también en beneficio del medio ambiente global. Se requiere distinguir entre usuarios de energía, considerando el sector industrial como gran consumidor de energía proveniente de combustibles fósiles, conjuntamente con el sector de transportes donde el hidrógeno puede ser buena opción como fuente de Energía Renovable. Los proyectos de Desarrollo Rural relacionados con Energías Renovables, deben planearse y desarrollarse tomando en cuenta las circunstancias específicas en cada localidad; los requisitos de energía en la población; y los recursos específicos disponibles para obtener Energía Renovable localmente, ya sea de biomasa, solar, eólica, mini-hidráulica, etc. 

Energía Masiva

A fin de suministrar energía a nivel masivo, es posible captar Energía Solar Espacial mediante satélites con paneles solares y transmitirla de forma inalámbrica hacia el planeta Tierra. Este tipo de energía puede resolver todos los problemas relacionados con escasez de energía y emisiones de gases de efecto invernadero. La Energía Solar Espacial disponible, es billones de veces mayor a la que se requiere actualmente en el planeta Tierra. Por otra parte, se requiere primeramente disminuir y, posteriormente eliminar, los combustibles fósiles de nuestros sistemas de transporte. Esto puede realizarse mediante las nuevas tecnologías disponibles que mejoran cada día para ofrecer baterías de alta tecnología, super-capacitores y celdas de combustible. De esta forma, la utilización de gasolina iría diminuyendo. En este sentido, la Energía Solar Espacial ofrece enorme cantidad de energía para cualquier sistema de transporte eléctrico. La desventaja de la Energía Solar Espacial, radica en la alta inversión financiera para su desarrollo. Sin embargo, esta inversión es mucho menor a lo que cuesta económicamente la presencia militar de Estados Unidos en el Golfo Pérsico, o a los costos por el calentamiento global, el cambio climático y la captura de carbono.  De tal forma, el costo de la Energía Solar Espacial debe compararse con el costo por razón de no desarrollar sistemas de Energía Solar Espacial.

 http://www.nss.org/settlement/ssp/index.htm

Los sistemas propuestos de energía solar espacial utilizan principios de física bien conocidos -- es decir la conversión de la luz solar en electricidad por intermedio de células fotovoltaicas. Estructuras gigantes formadas por paneles solares fotovoltaicos (PV) dispuestos en  hileras que podrían colocarse en órbita geoestacionaria en la Tierra o en la Luna. Un sistema completo recogería energía solar del espacio, la convertiría en microondas, y transmitiría la radiación de microondas a la Tierra, donde ésta sería recolectada por una antena y transformada en energía eléctrica.     Ciencia-NASA