Energía solar térmica
__________________________________________________________________________________________________________
La radiación solar que incide sobre la superficie de la tierra se puede clasificar de dos formas: Luz y calor. La energía que se presenta en forma de calor es llamada energía solar térmica. En el desarrollo de la civilización, la evolución de los dispositivos empleados para aprovechar este tipo de energía ha permitido perfeccionar tareas simples como la calefacción en temporadas de invierno, la cocción de alimentos, la destilación de agua o el secado de productos orgánicos. A continuación, se muestra una breve reseña histórica que referencia algunos acontecimientos importantes que fundamentaron las bases de lo que hoy se conoce de la energía solar térmica y las diversas formas en la que puede ser útil actualmente:
______________________________________________________________________________________
Reseña histórica
Desde los inicios de la civilización humana la energía solar térmica ha tenido diversos usos a nivel industrial como también en necesidades simples del hogar. Sin importar las características del contexto histórico y las herramientas básicas con las que se ha contado en su momento, la energía solar térmica siempre ha sido utilizada de diversas maneras con el fin de aprovechar el calor del Sol como fuente primordial de energía. Usos simples como secar prendas de vestir, el secado o deshidratación de frutas, hortalizas, flores, hojas, etc. como también calentar el agua, probablemente fueron actividades del hombre desde tiempos remotos.
Los intentos por crear artefactos bien diseñados y capaces de aprovechar significativamente la energía térmica del Sol, no llegaron sino hasta el siglo XVI por parte del reconocido Leonardo Davinci, al idear en el año 1515 construir un concentrador de calor de seis kilómetros de diámetro con fines militares que finalmente logró culminar.
El primer dispositivo solar que aprovechaba la energía térmica del Sol para bombear agua, aparece en el siglo XVII con el francés Salomón de Caux, un físico e ingeniero que diseñó una máquina que consistía básicamente en un conjunto de lentes de vidrio montados en un marco, que concentraba los rayos solares sobre una cámara de metal estanca parcialmente llena de agua que dilataba el aire en su interior y permitía la salida del agua en forma de fuente.
En el siglo XVIII se llevaron a cabo la invención de los primeros dispositivos conocidos hoy en día como hornos o cocinas solares gracias a las contribuciones de varias personalidades científicas de la época como el ruso Mijaíl Lomonolósov (izquierda) y el francés Jacques Cassini (derecha) al experimentar ambos con un artefacto dispuesto de espejos planos y lentes inclinadas colocados en círculo para converger los rayos del sol en un solo punto, alcanzando temperaturas de hasta 1000 °C con el fin de fundir diversos materiales como el hierro en poco tiempo.
Por otra parte, el conocido químico Antonie Lavoisier aprovechó la energía térmica del Sol en sus experimentos sobre combustión, donde propuso un modelo diseñado con láminas curvas de vidrio de unos 130 cm de diametro y con distancia focal de 320 cm, agregando una lente cerca del foco y de menor diametro para reducir dicha distancia focal para finalmente lograr temperaturas superiores a 1500 °C logrando fundir platino y otros materiales. También, se le atribuye al naturista suizo Horace de Saussure construir el primer modelo de horno solar en forma de caja para la cocción de alimentos; al ser éste conocedor del efecto invernadero, dispuso de una caja pintada de negro en su interior y una apertura cristalizada por donde entraría la radiación solar alcanzando temperaturas superiores a 85°C que le permitió cocinar pequeños frutos. Posteriormente, mejoraría éste modelo construyendo cajas de madera y corcho negro alcanzando temperaturas de hasta 110 °C que llamarían "cajas calientes" utilizadas para la calefacción y obtención de agua que más adelante serían el prototipo de los colectores solares.
Horno solar de Antonie Lavoissier Horno solar de Horace Saussure
Durante el periodo de la revolución industrial (1760-1840) en donde inició la adaptación de un sistema energético basado en los combustibles fósiles principalmente, ya existían diversos prototipos de cocinas solares utilizados para acciones elementales, pero una de las más destacadas e importantes del siglo XIX es la del ingeniero francés August Mouchot, quien fue uno de los pioneros en el uso de fuentes de energía alternativas al sustituir el carbón que fue tan empleado en esta época, por la energía solar térmica e inventó un nuevo modelo de cocina solar el cual se muestra a continuación:
Horno solar de August Mouchot
Pero este no fue el único modelo que innovó en el uso de la energía solar térmica a nivel industrial. Se sabe también que este tipo de energía se usó para destilar agua, un ejemplo de esto fue el destilador solar fabricado por el inglés Charles Wilson, quien construyó en 1874, un destilador del agua marina en el desierto de Atacama (Chile), este dispositivo lograba destilar un promedio de 22.500 litros diarios, pero desafortunadamente por la falta de mantenimiento y descuido del personal, este destilador no funcionó por mucho tiempo.
Destilador de agua construído por Charles Wilson
Otra de las aplicaciones que resaltan cuando se estudia sobre la historia de la energía solar térmica, ha sido para la cocción y secado de alimentos, pero más allá de investigar sobre los primeros registros de hornos y secadores solares usados en la historia, es importante identificar que estos dispositivos también se pueden implementar de manera “casera” en el hogar debido a que algunos modelos de estos dispositivos pueden ser construidos con materiales de fácil acceso y de que no implican mayor costo.
Para profundizar más sobre el papel que tiene la energía solar térmica en el desarrollo de la humanidad se recomienda el libro Energía solar en arquitectura y construcción de Pedro Sarmiento.
