Cargando, por favor espere...
¿Cómo es el panorama mundial respecto a la generación de energía? ¿Cuál ha sido el impacto que han tenido en ello la pandemia de Covid-19 y las medidas adoptadas por los países en torno al calentamiento global? ¿Cuáles son los principios físicos que sirven como base a la generación de energía eléctrica? ¿Qué es el efecto fotoeléctrico y qué relación tiene con el funcionamiento de los paneles solares?
En el año 2020, según Ember Global Electricity Review 2021, la generación mediante energía eólica y solar subió un 15 por ciento; esto representó el 9.4 por ciento de la energía total generada en el mundo; mientras tanto, el uso de carbón para dichos fines decreció en un cuatro por ciento. A pesar de lo anterior, estos hechos “no van al ritmo de los objetivos climáticos”: el mundo generó más electricidad a partir de combustibles fósiles en 2020 que en 2015, año en que 190 países firmaron el Acuerdo de París y se comprometieron a reducir la emisión de gases de efecto invernadero. Si bien a raíz de la pandemia la demanda de energía eléctrica decreció en 0.1 por ciento, la tendencia se ha revertido de 2021 a la fecha.
¿Cómo es que se genera la energía eléctrica? En las centrales eléctricas convencionales (termoeléctricas, nucleoeléctricas, hidroeléctricas, etc.) el procedimiento de generación de energía consiste en hacer girar una turbina mediante la acción de un fluido y transferir dicho movimiento al imán del generador. Al moverse este imán al interior de una bobina se está haciendo variar el campo magnético y esto induce una corriente eléctrica. Se trata de una aplicación directa del Principio de Inducción de Faraday.
Pero para el funcionamiento de los paneles solares, el principio físico que opera es el efecto fotovoltaico, un caso particular del efecto fotoeléctrico. ¿En qué consisten ambos?
El efecto fotoeléctrico (también llamado fotoemisión) es un fenómeno que consiste en que, al hacer incidir luz sobre una placa metálica, los electrones pueden ser expulsados de la superficie del metal (con ese movimiento de electrones se genera electricidad). A los electrones expulsados por la acción de la luz se les llama fotoelectrones.
En el Siglo XIX se realizaron numerosos experimentos para tratar de explicarlo, pero los resultados obtenidos parecían contradecir la concepción clásica de la luz como onda. En 1905, Albert Einstein propuso un modelo nuevo en el que la luz puede comportarse como partículas (denominadas fotones) y su energía depende de la frecuencia del rayo incidente (ecuación de Planck). Las ideas de Einstein y de Planck sirvieron como base para el desarrollo de una nueva teoría de la física: la mecánica cuántica.
En el efecto fotovoltaico ocurre un paso adicional: se produce una diferencia de potencial o voltaje entre dos puntos del material que funciona como una “bomba” que empuja electrones a través de un circuito cerrado.
Las células fotovoltaicas están formadas por dos placas hechas a base de silicio, que es un semiconductor. A estas redes cristalinas de silicio se les agregan impurezas (átomos de otros elementos) para conseguir que a la placa de arriba le “sobren” electrones (adquiera carga negativa) mientras que a la de abajo le “falten” (adquiera carga positiva). Debido a estas diferencias en la región de unión se forma un equilibrio de cargas (parte neutra) y es aquí donde entra el efecto fotovoltaico: los rayos (fotones) inciden en la región neutra y el movimiento de electrones que se produce rompe el equilibrio de cargas: al aumentar el número de electrones libres en la placa de arriba se genera entre ambas placas la diferencia de potencial buscada, la que empuja a los electrones a través del circuito: ¡se ha generado la corriente eléctrica!
Los avances de la física y sus aplicaciones en la industria de la energía son innegables, como también lo son los gravísimos problemas de carácter ambiental que amenazan a la humanidad. Estos últimos tienen sus raíces (a veces ocultas, como los fotones) en el injusto sistema económico mundial.
Investigadores, indican que hace dos millones de años los primeros humanos tenían la capacidad y la tecnología necesarias para explotar de forma continua una variedad de hábitats cambiantes.
La vida de Henrik fue marcada por la pobreza, la fatalidad y la incomprensión; aun así, su mentalidad matemática, lo llevó a mostrar su genialidad, con ideas originales, mostrando caminos nuevos a los matemáticos de su época.
Desde el punto de vista filosófico, D’Álembert era partidario de la unidad del saber, proponía el progreso de la humanidad a través del desarrollo de la ciencia, unificadas por una filosofía desprendida de los mitos y creencias transcendentales.
“Prohibir el fentanilo en la práctica es quitarle a los enfermos el derecho a vivir sin dolor, es retroceder varios años en la historia”, sostuvieron médicos y científicos ante la propuesta de AMLO de prohibir el fentanilo en la medicina.
Para la antigua cultura griega, los números naturales podían tener dos realizaciones, una como elemento de medición (lo llamaban magnitud) y otra como elemento de conteo.
La variante ómicron del coronavirus ya se ha detectado en más de 40 países desde que fuera identificada por primera vez en Sudáfrica a finales de noviembre pasado.
El pasado tres de febrero, otro golpe brutal a la naturaleza tuvo lugar en Ohio, cuando un tren con sustancias peligrosas se descarriló y liberó gases venenosos; 14 de sus 150 vagones contenían 100 mil litros de cloruro de vinilo.
Se trata de "una zona que está cubierta con nieve 10 meses al año, de difícil acceso por la altura y geografía que ostenta una tupida vegetación y bosque valdiviano".
La ANEPPMAC realizó en la UAG un evento deportivo, cultural y científico en el que alumnos de la Escuela Antonio Caso Zapopan consiguieron primeros lugares por sus proyectos.
La luminiscencia se encuentra, entre otro organismos, en estrellas de mar, tiburones y los dinoflagelados que, al emitir luz, hacen que el mar se llene de vida con olas brillantes, proyectando luz a lo largo de las costas.
El mundo cambia, la gran honda cósmica se mueve con base en leyes, no en plegarias.
El costo estimado para adquirir este asistente autónomo oscila entre 20 mil y 30 mil dólares.
La importancia de su trabajo científico radicó en que se adelantaron a predecir lo que pasaría antes de la completa destrucción de la capa de ozono (O3).
El maestro de hoy, no todos desde luego, pero sí la mayoría, ya no enseña a su alumno a razonar y analizar.
Ramón Picarte siempre pensó que la matemática debería ser un aporte para sacar a las personas de la pobreza; con esa idea organizó e impulsó diferentes sociedades cooperativas de artesanos y trabajadores de Santiago.
Docente del Tecnológico de Tecomatlán participa en estancia de cooperación agrícola en China
EE. UU.: ganan las oligarquías, pierden las mayorías
Pemex incumple promesa de pago a proveedores: deuda se dispara en 170%
El Premio Nobel de economía y la apología de Estados Unidos
Presentan sitio para registro de aspirantes a jueces, magistrados y ministros
Frenan ecocidio en Parque Nacional Cabo Pulmo
Escrito por Daniel Lara Jáuregui
COLUMNISTA