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La reacción de fusión termonuclear de elementos ligeros en las profundidades del Sol genera una energía colosal de radiación solar. Cuantitativamente, esta radiación se caracteriza por la intensidad I₀- este es el poder de la energía radiante que sale de la atmósfera terrestre por segundo por metro cuadrado de un área perpendicular a los rayos del sol. Para la distancia promedio desde el Sol cuando la Tierra se mueve en una órbita elíptica I₀ = 1,35 kw/m2. La potencia total de la energía radiante que ingresa a la atmósfera terrestre es de aproximadamente 180 millones de GW (la potencia total de las centrales eléctricas rusas es de 215 GW). La cantidad de energía solar radiante que llega a la atmósfera de la Tierra por año es un valor colosal de 1,57 * 10¹⁸ kWh El 45% de la energía radiante entrante proviene de la luz visible (longitudes de onda de 0,4 ... 0,75 micrones), el 45% de la radiación infrarroja (térmica), el 10% de los rayos ultravioleta.

El balance de la energía radiante de la Tierra se muestra en la fig. 3.1. Aproximadamente el 28 % de la energía radiante procedente del Sol se refleja en las nubes y los aerosoles de vuelta al espacio exterior. La radiación térmica (infrarroja) de la Tierra proviene en un 114% del Sol, de la cual el 42% es devuelto por la atmósfera y el resto va al espacio. En la superficie del planeta, la energía entrante es redistribuida por las corrientes marinas y los vientos.

Recursos de energía solar
Figura 3.1. Balance de energía radiante de la Tierra

Los valores locales de la energía radiante del Sol, que llega a la superficie de la litosfera o hidrosfera, dependen de la orientación del Sol (luminancia), la nubosidad, el polvo del aire, la altura sobre el nivel del mar, la época del año y el día. En latitudes medias, durante el día, la intensidad de la radiación solar I alcanza los 800 W/m2 en verano y los 200.350 W/m2 en invierno, reduciéndose a cero con la puesta del sol.

La energía radiante del Sol ha sido utilizada por la biosfera desde la aparición de la vida en el planeta. La transformación de la energía solar en energía mecánica se demostró por primera vez en la Exposición Universal de París, cuando un colector solar puso en marcha una máquina de vapor.

A pesar de la relativamente baja densidad de energía radiante, la energía solar se ha desarrollado intensamente en los últimos años. En los Estados Unidos, se han puesto en marcha 8 grandes plantas modulares de energía solar (SPP) con una capacidad total de aproximadamente 450 MW, la energía se suministra a los sistemas eléctricos de los estados. La producción de convertidores solares fotovoltaicos en el mundo ha alcanzado los 300 MW anuales, de los cuales el 40% se encuentra en Estados Unidos. En la actualidad, hay más de 2 millones de plantas de calefacción solar en funcionamiento en el mundo. El área de colectores de calefacción solar en los EE. UU. es de 10 millones de m2, en Japón de 8 millones de m2. La energía solar se utiliza en secadores de grano, plantas desalinizadoras, sistemas de suministro de energía de estaciones espaciales, etc.

Se están implementando proyectos exóticos. Así, el gobierno australiano ha adoptado un plan para construir una "Torre solar" con un diámetro de base de 130 metros y una altura de 1 km. Al pie de la torre habrá un enorme invernadero con un diámetro de 7 km. El aire calentado en el invernadero se precipitará hacia la tubería, haciendo girar las turbinas eólicas instaladas en él. La capacidad WPP debería ser de 200 MW. El costo del proyecto se estima en $ 308 millones.

Autor: Labeish V.G.

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