Propuesta para la implementación de la energía solar para el uso de electrodomésticos en la colonia

En la actualidad la energía eléctrica es un recurso dispensable para la sociedad, y a pesar que los avances tecnológicos con los que vive este mundo globalizado este servicio se encarecen cada día y considerando sectores de sociedad de bajos recursos, se pretende brindarles una alternativa de ahorro para el uso de este recurso.

Cabe mencionar que los costos de los recibos de luz son algo elevado, no todas las familias del país tienen los recursos para tener el servicio, es por tal motivo se realiza la presente investigación para utilizar la energía del sol y convertirla en energía eléctrica y esto con ayuda a las celdas solares que son dispositivos que convierten energía solar en electricidad, es por ello que se ha enfocado en la utilización de este recurso natural, para convertirla en energía eléctrica y posteriormente obtener beneficios, como lo puede ser la electrificación de pueblos en áreas donde la electricidad no llega, como lo pueden ser las localidades serranas.

Además el aprovechamiento de la energía solar a través de paneles solares como fuente de energía, incluye un bajo costo de operación y la garantía en que el sistema funciona a largo plazo sin mayores costos o dependencias.

Las celdas solares son dispositivos que convierten energía solar en electricidad, ya sea directamente vía el efecto foto voltaico, indirectamente mediante la previa conversión de energía solar a calor o energía química.

La forma más común de las celdas solares se basa en el efecto foto voltaico, en el cual la luz que incide sobre un dispositivo semiconductor de dos capas, reduce una diferencia del foto voltaje o del potencial entre las capas. Entre voltaje es capaz de conducir una corriente a través de un circuito externo de modo de producir trabajo útil.

Con la presente investigación se pretende ayudar a los integrantes de la colonia Palmitas para usar la energía recopilada, y ayudarlas en generar menos electricidad por lo que los ayudaría a disminuir los elevados costos de recibos de luz, esto para los habitantes de la colonia antes mencionada ubicada en Boca del Río, del Estado de Veracruz.

Se pretende con esta investigación emplear la energía recopilada mediante celdas solares hacia el uso de electrodomésticos en una casa. Haciendo énfasis en esta situación debe de ser afrontado por parte de los ingenieros eléctricos, debido a que son ellos los principales personajes que conocen y pueden ayudar a la recopilación de energía.

En el Estado de Veracruz hay muchas colonias habitadas por familias humildes, constituidas por un número considerable de habitantes y de bajos recursos, familias que en ocasiones no tienen dinero ni para comer, y a esto se les suma los recibos de luz con elevados costos, sin duda alguna a estas personas se les debe ayudar de alguna manera, y que mejor que utilizando los recursos que nos da la naturaleza para salir adelante y con ello ayudar un poco al medio ambiente.

La presente investigación acerca del uso de celdas solares, el cómo emplear la energía recopilada para producir energía eléctrica para uso de electrodomésticos en las casas de la colonia Palmitas, Boca del Rio, del estado de Veracruz, será realizada bajo el perfil del enfoque cualitativo el cual se define como:

“Un proceso de indagación flexible basado en métodos de recolección de datos no estandarizados, obteniendo de ellos perspectivas y puntos de vista de los participantes. Teniendo como propósito reconstruir la realidad tal como la observan los actores de un sistema social”.

Hernández Sampieri (2006)

Antecedentes

En 1883 Charles Fritts construye la primera celda solar con una eficiencia del 1%. La primera celda solar fue construida con Se con una muy delgada capa de Au. Debido al alto costo de esta celda se utilizó para usos diferentes a la generación de electricidad como sensores de luz en la exposición de cámaras fotográficas.

La celda de Si proviene de la patente del inventor norteamericano Russell Ohl (US Patent 2402662, “Light sensitive device”), y fue construida en 1940 y patentada en 1946. La época moderna de la celda de Si llega en 1954 en los Laboratorios Bell. Accidentalmente experimentando con semiconductores se encontró que el Si con algunas impurezas era muy sensible a la Luz.

La primera utilización práctica de la generación de energía con celdas fotovoltaicas fue en los dos primeros satélites geoestacionarios de URSS y USA.

La URSS lanzó su primer satélite espacial en el año 1957, y los EEUU un año después el 1 de febrero de 1958. En el diseño de este se usaron células solares desarrolladas por la compañía Hoffman Electronics (8%).

En 1967, se desarrolla la primera célula solar de película delgada (thin film) de sulfuro de cadmio (CdS). Se descubren nuevos materiales foto voltaicos como el arseniuro de galio (GaAs), arseniuro de indio (InAs) y telurio de cadmio (CdTe). Se establecen las estrategias de implementación tipo tándem, y células multifunción.

Entre 1974-1977, se fundan las primeras compañías dedicadas a energía solar. Las aplicaciones terrestres superan a las aplicaciones espaciales. La producción de paneles foto voltaicos en el mundo supera los 500 kW.

Aunque las celdas solares eficientes han estado disponibles recién desde mediados de los años 50, la investigación científica del efecto foto voltaico comenzó en 1839, cuando el científico francés, Henri Becquerel descubrió que una corriente eléctrica podría ser producida haciendo brillar una luz sobre ciertas soluciones químicas.

El efecto fue observado primero en un material sólido (el metal selenio) en 1877. Este material fue utilizado durante muchos años para los fotómetros, que requerían de cantidades muy pequeñas de energía. Una comprensión más profunda de los principios científicos, fue provista por Albert Einstein en 1905 y Schottky en 1930, la cual fue necesaria antes de que celdas solares eficientes pudieran ser confeccionadas. Una célula solar de silicio que convertía el 6% de la luz solar que incidía sobre ella en electricidad fue desarrollada por Chapin, Pearson y Fuller en 1954, y esta es la clase de célula que fue utilizada en usos especializados tales como satélites orbitales a partir de 1958.

Las celdas solares de silicio disponibles comercialmente en la actualidad tienen una eficiencia de conversión en electricidad de la luz solar que cae sobre ellas de cerca del 18%, a una fracción del precio de hace treinta años. En la actualidad existen una gran variedad de métodos para la producción práctica de celdas solares de silicio (amorfas, mono-cristalinas o policristalinas), del mismo modo que para las celdas solares hechas de otros materiales (seleniuro de cobre e indio, telurio de cadmio, arseniuro de galio, etc.).