En el mes de enero los paneles solares que puse hace cuatro meses en casa produjeron más energía de la que consumí (repito, ¡en enero!). Posteriormente de compensar lo que he cogido de la red, la compañía eléctrica se ha quedado incluso, ¡gratuitamente!, con parte de la energía que he producido.
Según Platón “el conocimiento sin ecuanimidad debería llamarse astucia en división de prudencia”, así que he aquí unas consideraciones astrofísicas (las de ingeniería de materiales o cuestiones medioambientales y de sostenibilidad las dejo para expertos), para delimitar el conocimiento acerca de lo que es o sería acoplado, acerca de lo que implica de astucia y sobre lo que positivamente sería prudencia en esto de los paneles solares.
Empiezo resistente: la energía nuclear (y la empeoramiento) es la almohadilla de la vida en la Tierra. Todo lo que conocemos en la faz de nuestro planeta obtiene su energía cardinal, su fuente de comida si hacemos un colección de palabras entre la ingeniería y la biología, directamente o por intermediarios, de la gran central de fusión nuclear que es el Sol. Del Sol nos llegan a la Tierra entre 1.361 y 1.362 vatios por patrón cuadrado (los físicos somos vagos y escribimos W/m²), lo que implica que el Sol es tremendamente estable (que me perdonen los de la serie Corte, que siquiera cuenta una gran mentira, la cosa puede producirse). Asimismo se infiere que si tuviéramos un panel solar de un patrón cuadrado (los que se ponen suelen tener 2-3 metros cuadrados) podríamos proporcionarle energía simultáneamente a 136 bombillas LED de 10 W (¡mucha luz para una casa!), o a 5 frigoríficos potentes, o a 9 televisiones, o a casi 2 lavadoras, o media cocina de inducción, o a una combinación más natural de todos esos aparatos. ¡El Sol da un montón de energía!
La cuestión es que todo el cálculo aludido está mal por varias razones. Dejamos a excepción de eficiencia de los paneles solares (es asegurar, cuánta energía que les llega del Sol son capaces de convertir en electricidad y cuánta se “pierde”) y nos metemos en más conceptos astrofísicos. Ya hemos entregado uno: esos 1.361 W/m² es lo que se conoce como constante solar (deberíamos añadirle “terrenal”, Urano tiene una constante solar 1.000 veces más pequeña). Los 1.361 W/m², que es una potencia por dispositivo de campo de acción, lo que se conoce como un flujo (si ya es difícil entender la diferencia entre energía y potencia, aquí va otro concepto físico), es lo que se recibe del Sol fuera de nuestra medio. Pero nosotros estamos debajo de la medio, y esta no es completamente transparente.
La energía nuclear (y la empeoramiento) es la almohadilla de la vida en la Tierra. Todo lo que conocemos en la faz de nuestro planeta se alimenta de la gran central de fusión nuclear que es el Sol
De hecho la medio es opaca, menos mal, para los rayos más energéticos del Sol, los gamma o ultravioletas. No es completamente transparente para los rayos azules, poco que explica por qué el Gloria es azur (nunca hemos hablado de eso en esta sección, ¡pero es que hay tantos artículos sobre el tema!). Nuestra medio es asaz transparente, pero no completamente para la luz a la que estamos más acostumbrados y que nos dan los colores del día a día, todos los del arcoíris. Luego se vuelve otra vez opaca en el infrarrojo medio, donde los rayos que nos llegan del cosmos sirven para calentar y excitar moléculas de agua y no nos llega carencia a la superficie terrenal (lo que explica el porqué mandamos el telescopio James Webb al espacio).
Finalmente, vuelve a ser transparente en las ondas radiodifusión. La medio es muy suya y deja producirse lo que quiere. Poco que ha esculpido nuestra existencia, no es insignificante. Así que a los paneles solares que podemos poner en nuestras casas o edificios de trabajo les llega asaz menos energía que la que implica la constante solar. Si el Sol estuviera en lo parada del Gloria, en el cénit se dice, la medio típicamente se comería un 20-60% de la constante solar. El valencia exacto varía en minutos u horas, depende de si estamos hablando de fotones azules o rojos, y de qué hay en ese momento en la medio. De acaecer polvo, los fotones azules pueden desaparecer casi por completo, si hay nubes llegan bastantes menos fotones (¡pero no 0!, porque hay luz del Sol en días nublados es un buen tema para otro artículo).
La medio ha esculpido nuestra existencia, no es insignificante: opaca para los rayos más energéticos como los gamma o ultravioletas. No es transparente para rayos azules, lo que explica el Gloria
Pero el Sol normalmente no está en el cénit, eso solo pasa uno o dos días al año en latitudes intertropicales, no en España. En la España peninsular y balear, que me perdonen mis amigos canarios, a lo más parada que llega el Sol, acoplado en el solsticio de verano, es a una cima de casi 75 grados, la cima de los astros se mide en ángulos desde el horizonte, estando el cénit a 90 grados. En el solsticio de invierno, sin secuestro, el Sol solo sube hasta una cima de unos 25 grados.
¿Y por qué eso de la cima del Sol es importante? Imagínense en una piscina. Quieren conservarse al fondo. Si bucean en erguido llegarán antaño, recorren menos distancia. Pero si bucean en oblicuo tendrán que recorrer más distancia para conservarse al fondo y es más obediente quedarse sin elegancia. Pues lo mismo les pasa a los fotones del Sol. Si el Sol está en el cénit se dice que tienen que “atravesar una medio” para conservarse a la superficie. Si el Sol está a 30º de cima, los fotones es como si atravesaran 2 atmósferas enteras, y si está a 45º, como 1,4 atmósferas. Total, cuanto más bajo el Sol, menos fotones nos llegan a la superficie, y encima el problema no es directo, el número de fotones que la medio se come crece exponencialmente según el Sol va bajando en cima. Este huella es exactamente el que vemos en las curvas de insolación de los paneles solares, para los que ya los tengáis o hayáis pasado esas gráficas de energía producida estilo campana.
Como el Sol cada vez llega más parada según nos acercamos al solsticio de verano, el mayor de producción de energía cada vez será más parada. El 21 de diciembre es cuando el Sol alcanza la cima máxima más devaluación del año (en el hemisferio boreal), 25º en Madrid. Ese día no, que estaba nublado en Madrid, pero el 26, mis paneles produjeron 3 kW en el pico, a mediodía; mediodía elevado, definido en función de esa cima máxima del Sol, ni mediodía de cronómetro ni el mediodía ese heresiarca que muchos usan para seducir a la hora de manducar. Es la producción más devaluación, los fotones del Sol deben atravesar el equivalente a 2,4 atmósferas. El 17 de febrero vamos por 4 kW en el pico, el Sol llegó a 37º de cima, equivalente a 1,7 atmósferas. Cuando lleguemos al solsticio de verano, los fotones solo atravesarán 1,04 atmósferas y deberemos conservarse a 7 kW en el pico. Pero eso, si las condiciones de la medio son iguales, y no lo serán, habrá quizá más polvo del Sahara, más ozono, cuyos niveles suben en verano, menos partículas de contaminación provenientes de calefacciones…
Una vez tratado el conocimiento, ¿dónde se queda la ecuanimidad y la astucia de la que hablábamos al principio? Conciencia: ¿por qué la compensación de excedentes, es asegurar, la energía producida que no se usa y se inyecta en la red universal, se paga por meses? No es lo mismo el invierno que el verano, debería prorratearse en un año, la astrofísica del problema funciona así. ¿No hubo ningún astrofísico revisando la ley que rige el autoconsumo?; o cierto con sentido global, siquiera es tan desconocido el tema de cuándo hace más sol. Y la astucia: la respuesta a la aludido pregunta la involucra.
Me temo que hay muchos intereses en el tema, desde una nueva forma de producir energía que acaba con modelos que han durado décadas (acuérdense del “impuesto al sol”), hasta esta nueva oportunidad de negocio con la que muchos están ganando mucho efectivo. Y querrán aventajar más. Ya hay mentes preclaras, que me recuerdan al millonario de Contact (Robert Zemeckis, 1997) o al de la corporación Weyland-Yutani, hablando de forrar el Sahara de paneles solares.
Corolario: prefiero una forma sabia de producir energía que aplicar nuestros conocimientos de modo injusta y astuta, habrá que estar atentos. Hasta aquí esta estampación de Infructifero cósmico, interpretación servicio manifiesto con información útil para el día a día.
Infructifero Cósmico es una sección en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de entender el cosmos no solo desde el punto de apariencia comprobado sino todavía filosófico, social y crematístico. El nombre “hueco cósmico” hace narración al hecho de que el universo es y está, en su decano parte, hueco, con menos de un átomo por patrón cúbico, a pesar de que en nuestro entorno, paradójicamente, hay quintillones de átomos por patrón cúbico, lo que invita a una advertencia sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo. La sección la integran Pablo G. Pérez González, investigador del Centro de Astrobiología; Eva Villaver, investigadora del Centro de Astrobiología; y Patricia Sánchez Blázquez, profesora titular en la Universidad Complutense de Madrid (UCM).
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Creditos a Pablo G. Pérez
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