De una forma u otra, la energía solar siempre ha estado presente en la vida del planeta siendo ésta imprescidible para el desarrollo de la vida. Sin embargo, la forma en que la civilización humana la ha ido aprovechando inventado estrategias y herramientas nuevas ha sufrido una larga evolución.
El Sol es indispensable para la existencia de vida en el planeta: és el responsable del ciclo del agua, de la fotosíntesi, etc. Ya las primeras civilizaciones se dieron cuenta de ello y, a medida que las civilizaciones han ido evolucionando, también han evolucionado las técnicas para aprovechar su energía. Al principio fueron técnicas para aprovechar la energía solar pasiva, más adelante se desarrollaron técnicas para aprovechar la energía solar térmica, y posteriormente se añadió la energía solar fotovoltaica.
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El Sol y las antiguas civilizaciones
El Sol es un elemento esencial para el desarrollo de la vida. Las culturas más primitivas se han ido aprovechando indirectamente y sin tener conciencia de ello.
Más adelante, gran cantidad de civilizaciones más avanzadas se dieron cuenta de la importancia del Sol y desarrollaron numerosas religiones que giraban en torno al astro solar. En muchos casos, la arquitectura también guardaba una estrecha relación con el Sol. Ejemplos de estas civilizaciones los encontraríamos en Grecia, Egipto, el Imperio Inca, Mesopotamia, el Imperio Azteca, etc.
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Energía solar pasiva
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En el aspecto de la energía solar pasiva, cabe destacar el papel de los griegos quiénes fueron los primeros en diseñar sus casas para aprovechar la luz del sol, probablemente desde el año 400 a.C.
Durante el Imperio Romano se empezó a utilizar por primera vez vidrio en las ventanas para aprovechar la luz y atrapar el calor solar en sus casas. Incluso promulgaron leyes que penaban el bloquear el acceso a la luz a los vecinos.
También fueron los romanos los primeros en construir casas de cristal o invernaderos para crear condiciones adecuadas para el crecimiento de plantas exóticas o semillas que traían a Roma desde los lejanos confines del imperio.
Otra forma de aprovechamiento solar lo desarrolló inicialmente Arquímedes. Arquímedes fue un físico, ingeniero, inventor, astrónomo y matemático griego, que entre otras cosas desarrolló maquinaria de asedio. Entre sus inventos militares desarrolló un sistema para prender fuego a los barcos de las flotas enemigas utilizando espejos para concentrar la radiación solar en un punto. La idea de la utilización de espejos se siguió utilizando en siglos posteriores para la quema de árboles y la fundición de metales, entre otros.
Esta técnica siguió perfeccionándose; Lavoisier el gran químico francés, creo en 1792 su “horno solar” consistente en dos potentes lentes que concentraban la radiación solar en un foco y que permitía alcanzaban altas temperaturas con la que fundir metales, como sería el caso del invento de Lavoisier.
Lavoisier era un químico francés, el cuál en 1792 creó su “horno solar”. Este horno consistía en dos potentes lentes que concentraban la radiación solar en un foco y que permitía alcanzar altas temperaturas con las que fundir metales.
En 1874 el inglés Charles Wilson diseño y dirigió una instalación para la destilación del agua marina en el desierto de Atacama (Chile) para la Salitrera Lastenia Salinas. Esta central solar tenía la capacidad de desalinizar un promedio de 22500 litros de agua diarios.
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Historia de la energía solar térmica. Primeros colectores solares térmicos
En 1767 el científico suizo Horace Bénédict De Saussure (físico, geólogo y alpinista) inventó el heliotermòmetro, un instrumento con el que se podría medir la radiación solar. El desarrollo posterior de su invento dio lugar a los instrumentos actuales para medir la radiación solar.
Horace Bénédict De Saussure había inventado el colector solar que tendrá una determinante repercusión en el desarrollo de la energía solar térmica de baja temperatura. A partir de su invento surgirán todos los desarrollos posteriores de calentadores solares de agua de placa plana que se han proporcionado agua caliente a millones de personas en el mundo.
De hecho, De Saussure también fue capaz de desarrollar el primer colector solar. Se trataba de “cajas calientes” hechas de madera y cristal con el objetivo de atrapar la energía solar. Se trataría del primer colector de energía solar térmica.
Más recientemente, en 1865, el inventor francés Auguste Mouchout fue capaz de crear la primera máquina capaz de convertir la energía solar en energía mecánica. El mecanismo se trataba de generar vapor mediante un colector solar y mover un motor mediante su presión. En 1877 Mouchout recibió el encargo de instalar varias de estas turbinas en la Argelia francesa. Desgraciadamente, los elevados costos impidieron que su invento tuviera un uso comercial.
Varios años antes, en 1515 Leonardo da Vinci inició un proyecto parecido al de Mouchout para producir vapor y calor industrial con el calor del Sol, pero finalmente el proyecto quedó inacabado.
Mouchout fue un personaje importante para la sociedad francesa. Además de crear la primera máquina de vapor solar ideó otros inventos. Mouchout inventó una cocina solar que consistía en un depósito negro recubierto de vidrio expuesto al Sol. Por el lado del depósito que no estaba expuesto el sol, situaba un espejo cilindricoparabólico para reflejar la radiación solar.
Incluso se llegó inventar una imprenta accionada mediante energía solar. Un invento que fue ideado por Abel Pifre.
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Historia de la energía solar fotovoltaica. Primeras células fotovoltaicas
En 1838 el francés Alexandre Edmond Becquerel descubrió por primera vez el efecto fotovoltaico. Bequerel estaba experimentando con una pila electrolítica con electrodos de platino y se dio cuenta que al exponerla al Sol subía la corriente. Era el inicio de la energía solar fotovoltaica.
El siguiente paso se dio en 1873 cuando el ingeniero eléctrico inglés Willoughby Smith descubre el efecto fotovoltaico en sólidos. En este caso sobre el Selenio.
Pocos años más tarde, en 1877, El inglés William Grylls Adams profesor de Filosofía Natural en la King College de Londres, junto con su alumno Richard Evans Day, descubrieron que cuando exponían selenio a la luz generaba electricidad. De esta forma, crearon la primera célula fotovoltaica de selenio.
En 1953, Calvin Fuller, Gerald Pearson, y Daryl Chapin, descubrieron la célula solar de silicio. Esta célula producía suficiente electricidad y era lo suficientemente eficiente para hacer funcionar pequeños dispositivos eléctricos.
Las primeras células solares disponibles comercialmente no aparecieron hasta en 1956 aunque el coste todavía era muy elevado para la mayor parte de la gente hasta llegar a 1970 aproximadamente, cuando el precio de las células solares baja aproximadamente un 80%.
Las células solares se utilizaron en los satélites de EEUU i soviéticos lanzados a partir de finales de los 50.
Abandono temporal de la energía solar
El crecimiento de esta industria fue alto hasta mediados de los 50's, cuando el bajo costo del gas natural y el perfeccionamiento de la extracción de carbón hizo que este energético se usara como fuente principal para calentamiento. Se consideró entonces, la energía solar como cara y se abandonó para fines industriales.
Resurgimiento de la energía solar
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El abandono, para fines prácticos, de la energía solar duró hasta los 70's. Pero en esos años el aumento en el precio del petróleo y gas llevó a un resurgimiento en el uso de la energía solar para calentar hogares y agua, así como en la generación de electricidad.
Además del precio, en el caso de los calentadores de agua de gas y carbón de los hogares, resultaban peligrosos ya que una mala combustión se podía generar gases tóxicos, monóxido de carbono.
El primer calentador solar de agua caliente sanitaria fue patentado en 1891 por Clarence Kemp.
En este sentido, un desarrollo importante fue un calentador solar sumamente eficiente inventado por Charles Greeley Abbott en 1936. El calentador solar de agua se hizo popular por este tiempo en Florida, California y otros lugares de EEUU.
La Guerra del Golfo de 1990 aumentó aún más el interés en la energía solar como una alternativa viable del petróleo.