El hallazgo de la energía solar como recurso renovable, tiene sus inicios en 1838. En este año, el físico Francés Alexandre Edmond Becquerel descubre el efecto fotovoltaico. Este efecto consiste en la aparición de un voltaje eléctrico en un material semiconductor debido a la liberación de electrones. El impacto se da cuando el material en superficie se expone a la radiación de partículas de luz. Sin embargo, el uso tecnológico de este recurso se iniciaría solo en el año 1873. Esto sucede, cuando el ingeniero eléctrico británico Willoughby Smith descubre que el selenio tiene una propiedad fotoconductora. Un descubrimiento que contribuye a la aparición de las primeras células fotovoltaicas de Selenio.
Con el paso del tiempo y con descubrimientos sucesivos, se fueron introduciendo en la vida cotidiana, convirtiéndose actualmente en la energía renovable más utilizada. Hoy la mayoría de instalaciones de placas y cubiertas solares se realiza en viviendas y en el sector industrial.
Para entender su funcionamiento veamos un poco en qué consiste la energía solar como recurso renovable:
¿Qué es la energía solar ?
El sol es la estrella más grande del sistema solar y es aquella que propicia la vida en la tierra proporcionando luz y calor. Cada partícula del sol que llega a la superficie terrestre, es conocida como fotón. Cada fotón contiene gran parte de la energía fundamental que alimenta nuestro planeta.
La radiación solar llega a la superficie de la tierra para suplir nuestras necesidades energéticas globales durante casi un año entero. Es un elemento natural inagotable, convirtiendose en uno de los recursos renovables más beneficiosos de la naturaleza. Su impacto medioambiental es mínimo, puesto que no produce residuos ni emite gases de efecto invernadero. La energía solar es un recurso limpio y renovable, ya que reduce la huella que deja la actividad humana en el planeta.
Una de las características principales de la energía solar, es que puede aprovecharse y reconvertirse mediante colectores solares o fotovoltaicos para un uso renovable. Desarrollándose en dos usos principales:
- Energía solar térmica: utiliza la luz del sol para generar calor, con una aplicación tanto a nivel doméstico como industrial. Este tipo de energía renovable requiere de una instalación formada por colectores solares en el tejado de la vivienda o en grandes extensiones de tierra, con una central térmica solar. A través de estos colectores se transforma la energía térmica en energía mecánica, generando de esta forma electricidad.
- Energía solar fotovoltaica: su producción es de las más simples que existen en el campo de las energías verdes. Es por esta razón, que su uso y aplicación se está extendiendo, principalmente, en aquellas zonas donde predominan las horas de luz. Su instalación está compuesta por paneles solares fotovoltaicos formados por células de silicio que convierten la luz solar en energía dirigiéndola a la red eléctrica para su utilización.
La energía solar es la principal fuente de energía renovable del planeta. Hoy representa la opción más lógica e intuitiva para el diseño y desarrollo constructivo de cubiertas sostenibles. El uso de este recurso permite cada vez más habitar de una forma más consciente y respetuosa con el medio ambiente.
Las tejas solares sostenibles
En el año 1973, se construyó la primera casa 100% energía solar. Este proyecto fue realizado por la Universidad de Delaware en U.S.A. Desde esa fecha, hasta hoy, las construcciones con energía solar son cada vez más comunes en todo el mundo. Su evolución nos permite encontrar en el mercado, no solo los paneles, sino también las tejas solares. Este producto desarrollado con la misma funcionalidad y aplicación de la placa, solucionando además necesidades en términos arquitectónicos y de diseño.
Las tejas solares sostenibles tienen sus primeros inicios en 1998. Cuando Subhendu Guha, científico indio-estadounidense, especialista en energía fotovoltaica, crea las tejas solares flexibles de silicio. Estas se podrían instalar con facilidad a los tejados residenciales. Hoy las tejas solares son una solución innovadora para el sector de la construcción. Esto es posible gracias a su desarrollo técnico sustentable y a las propuestas de diseño estético que complementan estilos arquitectónicos clásicos o contemporáneos.
A continuación, 4 ejemplos de marcas visionarias y vanguardistas, que desarrollan este acabado como una solución arquitectónica sostenible:
TESLA
Esta revolucionaria marca estadounidense fue fundada en California en el año 2003 por Martin Eberhard y Marc Tarpenningno. Tesla no es solo la responsable de la producción mundial más grande de automóviles 100% eléctricos. Es también una empresa especializada en paneles fotovoltaicos y tejas sostenibles. Elon Musk, el actual CEO, sostiene que el objetivo principal de la marca es acelerar la transición del mundo hacia la energía sustentable.
Su sistema de techo se compone de tejas solares de vidrio y acero. El vidrio para producir energía, mientras que el acero para suplir necesidades arquitectónicas ofreciendo longevidad y resistencia al tejado. Así reemplazaría cualquier tipo de acabado para un techo tradicional por tejas sostenibles, ofreciendo una especificación final estética. Pero sobre todo produciendo energía limpia, con un suministro de energía total para uso doméstico. Su estructura de tejado, ofrece mayor resistencia a otros tipos de acabados tradicionales. Una de sus ventajas es que ofrecen protección contra posibles cortes eléctricos.
El funcionamiento del sistema
La alimentación eléctrica de la casa, contiene un sistema solar totalmente integrado en las tejas con un diseño que se integra a cada estilo arquitectónico. Esto complementaría el estilo natural de la casa. El control energetico se puede valorar a través de la Aplicación Tesla. Se puede supervisar la producción de energía en tiempo real y se puede controlar el sistema desde cualquier lugar con alertas instantáneas y acceso remoto.
Mediante una batería compacta de uso doméstico, se almacena la energía que se produce a través de las tejas. Esto permite que exista disponibilidad de energía en cualquier momento, incluso durante un corte de electricidad.
FLEXSOL SOLUTIONS
Esta compañía holandesa es pionera en el sector de la tecnología solar y fue fundada hace más de 17 años. La empresa ha sido constituida a partir de una tecnología única y patentada para curvar células solares de silicio monocristalino de alta eficiencia. Al integrar esta técnica con sus innovaciones principales, han desarrollado con éxito productos solares avanzados y sofisticados para el mercado constructor. Sus departamentos de ingeniería, investigación y diseño, están concentrados en producir y suministrar elementos basados en energía solar para construir ciudades inteligentes.
La compañía encontró que cuando se empezaron a instalar paneles solares convencionales en los tejados de las viviendas, el mundo había encontrado una solución rápida para la crisis energética que se estaba viviendo. Sin embargo, existía un problema: los grandes paneles planos no encajaban con el estilo y con el diseño arquitectónico de las casas en las que debían ser instalados. Pocas personas querían alterar la estética de su tejado únicamente para ahorrar un poco en la factura de la luz a largo plazo. Como solución a este problema, la marca desarrollaría sus tejas solares reemplazando los tejados tradicionales, ofreciendo mayor eficiencia en términos técnicos y estéticos.
¿Sus tejas solares ofrecen tanta energía como los paneles solares convencionales?
Según sus especificaciones técnicas, la teja solar de la marca FlexSol no solo respeta el diseño de la estructura sobre la que se instala. También genera más energía que los paneles fotovoltaicos convencionales. Esto debido a que la superficie fotovoltaica integrada es curva por naturaleza, la luz solar siempre llegará a las tejas en un ángulo óptimo.
Sus tecnologías de optimización y monitorización de última generación, permiten un rendimiento energético sustancialmente superior al de los paneles fotovoltaicos convencionales. Poseen un esquema electrónico inteligente evitando los problemas de sombras en la cubierta.
Al integrar un sistema fotovoltaico en la cerámica tradicional, la teja FlexSol fusiona la tecnología moderna con un acabado clásico. Con características como mayor rendimiento energético que los sistemas convencionales y sin efectos negativos de sombra en la construcción de la fachada. La instalación y el diseño simple de la teja logra una correcta integración a la arquitectura de la casa.
El rendimiento de todo el sistema se puede supervisar a través de una aplicación fácil de usar. Cualquier tamaño de sistema es posible, debido a que la teja solar puede sustituir los modelos de teja actuales.
METSOLAR
Esta compañía fue creada Lituania en año el 2007 bajo la dirección del investigador Juras Ulbikas. Como CEO de la empresa, ha inspirado de manera visionaria a todo su equipo de investigación, ingeniería y diseño. Así ha logrado convertirse en uno de los primeros fabricantes de energía solar personalizada.
La compañía ha sido pionera en su país en la aplicación de energía solar a productos constructivos. Su enfoque está basado en la investigación y en la innovación. Este enfoque le ha permitido convertirse en uno de los fabricantes solares que ofrece mayor flexibilidad en el mercado. De esta manera logra ofrecer la posibilidad de fabricación de elementos energía renovable a la medida de cada proyecto y con un diseño exclusivo.
El sistema BIPV
El sistema BIPV para cubiertas que ofrece Metsolar, está basado en la fabricación de módulos de vidrio solar satinados. Siendo esta la tecnología de energía solar fotovoltaica más usada en la construcción de edificios. Su sistema puede aplicarse como complemento de una cubierta existente o reemplazar cualquier otra cubierta.
El diseño consiste en módulos, células y láminas que permiten lograr una fusión visual completa con el objeto existente. Esto debido a una instalación sin juntas. Algunas aplicaciones requieren conseguir la máxima transmisión de luz del cristal solar junto con el mejor rendimiento energético. La disposición de las células y los espacios entre las mismas se ajustan para que se produzca un mejor efecto. Estos sistemas se diseñan y se fabrican para ajustarse a las soluciones de montaje que ya existen en el mercado. Se adaptan a su sistema de fijación desarrollado en la construcción original.
Estos módulos fotovoltaicos de vidrio son una solución de construcción ligera para edificios energéticamente eficientes. Proporcionan opciones de diseño de acristalamiento. Esto con un sinfín de posibilidades de acabados y colores para que los diseñadores y arquitectos puedan implementar soluciones exteriores estéticas y personalizadas.
WIENERBERGER
La compañía austriaca wienerberger, fue fundada en Viena en el año 1819 por Alois Miesbach. En los años sucesivos se expande en Europa y para el año 1999 logra la representación en Estados Unidos y en la India. Hoy se constituye como uno de los principales proveedores internacionales de soluciones innovadoras y ecológicas para el sector constructor. Esto en los ámbitos de edificios nuevos y reformas. También como de las infraestructuras de gestión del agua y la energía. Wienerberger es líder en el mercado en la producción de tejas de arcilla sostenibles en Europa.
Sus sistemas de techado
En el año 2003 la compañía desarrolla el sistema de techado Koramic. El producto, consiste en un sistema tradicional de tejas de arcilla y hormigón, accesorios cerámicos y accesorios técnicos que ofrecen numerosas posibilidades de diseño y aplicación para viviendas. El 100% de las tejas son reciclables y reutilizables.
Este sistema cumple con todos los requisitos de la construcción de viviendas modernas. Ofreciendo disponibilidad en una amplia gama de colores y acabados con engobe resistente a los rayos UV protegiendo la edificación. Los accesorios del sistema como los rollos de ventilación, las bases, los sistemas de retención de nieve y sus aspectos técnicos logran optimizar la cubierta. Esto permite la seguridad y la longevidad del acabado.
El módulo fotovoltaico, integrado en el tejado, cuenta con un acabado color terracota logrando una fácil integración al estilo arquitectónico. El sistema de cubierta ha repensado los sistemas fotovoltaicos tradicionales, transformándolos en excelentes elementos arquitectónicos en la cubierta de la vivienda. Con la misma aplicación y funcionalidad al tradicional, pero obteniendo como resultado un techado estético, impermeable, resistente al fuego y al viento. Todo el sistema puede ser controlado mediante una aplicación que determina la cantidad de uso energético dentro de la vivienda.
Dentro de su línea de productos para cubiertas, ofrece el nuevo sistema de solución inteligente de cubierta circular para tejados planos. Este sistema tiene como elemento principal el PVB, una materia residual procedente del vidrio de seguridad. Tras una vida útil asegurada de 50 años, se recicla y se reutiliza para una nueva membrana, cerrando así el proceso de la circularidad.
Es infinita la energia solar como recurso renovable?
Según estudios actuales, se piensa que el sol se encuentra aproximadamente en la mitad de su vida. Afirmaciones de científicos y astrónomos, concluyen que el sol, al igual que otras estrellas de su tipo, agotará su combustible dentro de 5 millones de años. Se transformará en un anillo brillante de gas y de polvo interestelar, lo que se conoce como una nebulosa planetaria. Esta proyección de tiempo es casi que infinita. Sin embargo, valdría la pena imaginarnos por un segundo la tierra sin la energía solar, es claro que ya no existiría.
Por fortuna el panorama actual nos es tan sombrío. Podemos mirar al futuro a través de estos ejemplos de compañías comprometidas con el medio ambiente. Sociedades que cooperan en la construcción de edificaciones con sistemas sostenibles. Todo con procesos basados en la investigación, la ciencia, la tecnología y el diseño, optimizando la energía solar como recurso natural.
