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¿Cómo funcionan los paneles solares? - Richard Komp

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    La Tierra capta gran cantidad
    de energía solar:
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    173 000 teravatios.
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    Eso es 10 000 veces más energía que
    la que usa la población del planeta.
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    ¿Entonces es posible que un día
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    el mundo pudiera ser completamente
    dependiente de la energía solar?
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    Para responder esto,
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    primero hay que examinar
    cómo los paneles solares
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    convierten la energía solar en eléctrica.
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    Los paneles solares se componen
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    de unidades más pequeñas
    llamadas celdas solares.
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    Las celdas solares más comunes
    están hechas de silicio,
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    un semiconductor que es el segundo
    elemento más abundante en la Tierra.
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    En una celda solar,
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    el silicio cristalino se intercala
    entre las capas conductoras.
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    Cada átomo de silicio está conectado
    a sus vecinos por cuatro enlaces fuertes,
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    que mantienen los electrones en su lugar
    por lo que no puede fluir corriente.
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    Aquí está la clave:
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    una celda solar de silicio usa
    dos capas diferentes de silicio.
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    Una de silicio de tipo N
    tiene electrones adicionales,
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    y la de tipo P tiene espacios adicionales
    para los electrones, llamados agujeros.
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    Cuando los dos tipos se encuentran,
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    los electrones pueden pasear
    por toda la unión P/N,
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    dejando una carga positiva en un lado
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    y creando una
    carga negativa en la otra.
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    Puedes pensar en la luz como
    el flujo de partículas diminutas
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    llamadas fotones,
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    disparados desde el Sol.
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    Cuando uno de estos fotones incide en la
    celda de silicio con suficiente energía,
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    puede golpear un electrón de su enlace,
    dejando un agujero.
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    El electrón cargado negativamente y la
    ubicación del orificio de carga positiva
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    ahora están libres para moverse.
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    Pero debido al campo eléctrico
    en la unión P/N,
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    estos solo van en una dirección.
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    El electrón es atraído por el lado N,
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    mientras que el agujero
    lo atrae al lado P.
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    Los electrones móviles son recogidos
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    por finos dedos de metal
    en la parte superior de la celda.
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    De ahí, fluyen a través
    de un circuito externo,
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    haciendo trabajo eléctrico
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    como encender una bombilla,
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    antes de volver por la capa de aluminio
    conductora en la parte posterior.
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    Cada celda de silicio
    solo pone la mitad de un voltio,
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    pero puedes unirlas en módulos
    para obtener más energía.
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    12 celdas fotovoltaicas son suficientes
    para cargar un teléfono móvil,
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    mientras que se necesitan muchos módulos
    para alimentar una casa entera.
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    Los electrones son las únicas
    partes móviles en una celda solar,
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    y todos vuelven a su origen.
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    No hay nada que se desgaste o agote,
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    así que las celdas solares
    pueden durar décadas.
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    Entonces, ¿qué nos impide depender
    totalmente de la energía solar?
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    Hay factores políticos en juego,
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    por no hablar de empresas que presionan
    para mantener el statu quo.
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    Pero por ahora, vamos a centrarnos
    en los desafíos físicos y logísticos,
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    y el más obvio de estos
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    es que la energía solar se distribuye
    de manera desigual en todo el planeta.
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    Algunas zonas son
    más soleadas que otras.
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    También es inconsistente.
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    Está disponible menos energía solar
    en los días nublados o de noche.
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    Así, una total dependencia requeriría
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    formas eficientes de llevar electricidad
    de los puntos soleados a los nublados,
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    y almacenar eficazmente la energía.
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    La eficiencia de la propia celda
    es un reto, también.
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    Si la luz del Sol se refleja
    en lugar de absorberse,
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    o si los electrones desprendidos caen en
    un agujero antes de pasar por el circuito,
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    la energía del fotón se pierde.
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    La celda solar más eficiente
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    todavía solo convierte 46 % de la
    luz solar disponible en electricidad,
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    y la mayoría de los sistemas comerciales
    son actualmente 15 a 20 % eficientes.
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    A pesar de estas limitaciones,
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    en realidad sería posible
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    dar energía al mundo entero
    con la tecnología solar de hoy.
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    Necesitaríamos financiación
    para construir la infraestructura
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    y gran cantidad de espacio.
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    Las estimaciones van desde decenas a
    cientos de miles de kilómetros cuadrados,
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    que parece mucho,
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    pero solo el desierto del Sahara es cerca
    de 8 millones de km2 de superficie.
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    Entre tanto, las celdas solares
    son cada vez mejores, más baratas,
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    y compiten con la electricidad de la red.
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    E innovaciones,
    como parques solares flotantes,
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    pueden cambiar el panorama por completo.
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    Experimentos mentales aparte,
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    está el hecho de que más
    de mil millones de personas
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    no tienen acceso
    a una red eléctrica fiable,
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    especialmente en los países en desarrollo,
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    muchos de los cuales son soleados.
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    Así que en lugares así,
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    la energía solar ya es mucho más barata
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    y más segura que las
    alternativas disponibles,
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    como el queroseno.
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    Sin embargo, Finlandia o Seattle,
    por ejemplo
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    la energía solar efectiva
    aún puede estar un poco más lejos.
Title:
¿Cómo funcionan los paneles solares? - Richard Komp
Description:

Ver la lección completa en: https://ed.ted.com/lessons/how-do-solar-panels-work-richard-komp

La Tierra capta mucha energía solar: 173 000 teravatios. Es 10 000 veces más energía que la utilizada por la población del planeta. Entonces ¿es posible que un día el mundo sea totalmente dependiente en la energía solar? Richard Komp examina cómo los paneles solares convierten la energía solar en energía eléctrica.

Lección de Richard Komp, animación de Globizco.
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:59

Spanish subtitles

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