El tema de las energías alternativas, llámese renovables, sustentables o limpias, han tomando gran fuerza en los medios digitales en los últimos años y es muy fácil encontrar cientos de videos, blogs (siendo este uno más) y fan pages con información de gran utilidad acerca de cómo generar nuestra propia energía.

Como ya hemos hablado de la energía solar fotovoltaica en detalle, nos pareció chevere contar un poco sobre otras fuentes y sistemas alternativos de generación de energía eléctrica.  Y como somos entusiastas del “Hágalo usted mismo” vamos a explicarles lo que deben tener en cuenta a la hora de construir su propio sistema de generación de energía gratuita más no vamos a centrarnos en los detalles ni en el paso a paso.  ¿Por qué? Porque afortunadamente hay cientos de instructivos y videos disponibles -y creados por expertos- donde podrá aprender a construirlos con toda la experiencia que ellos pueden ofrecer (vamos a poner una lista de videos y recomendados abajo), pero no siempre tendremos los componentes que muestran en los videos a la mano (un motor de lavadora, un ventilador dañado, etc.), lo cual no debería ser un obstáculo ya que si algo nos caracteriza como colombianos es nuestra capacidad de innovar siendo sorprendentemente recursivos, así que les damos las bases y ustedes se encargan de hacerlo realidad.

A continuación encontrarán los fundamentos y recomendaciones para realizar experimentos de energía solar pensados para optimizar el consumo de energía eléctrica.

Principios básicos

A excepción de la energía solar fotovoltaica, los sistemas convencionales de generación de energía constan de los mismos componentes:

Los sistemas convencionales de generación de energía eléctrica
constan de los mismos componentes

Con lo cual, la efectividad de nuestro sistema depende de la disponibilidad y eficiencia, tanto de la fuente de energía como de sus componentes que la capturan y la convierten en energía eléctrica.

Un aspecto muy importante a tener en cuenta es que, a diferencia de la energía solar fotovoltaica lo que buscamos es generar movimiento, que luego se convierte en energía eléctrica gracias a la acción del generador.  Un generador es básicamente una pieza metálica recubierta con varias líneas de alambre enrollado y conectada al componente que captura la energía (que se encuentra en movimiento). Alrededor de esta pieza se encuentra una serie de imanes que intercalan su polaridad (positivo y negativo) con el movimiento, y este constante cambio de polaridad se convierte en energía eléctrica.

¿Dónde encuentro las fuentes de energía?

Si queremos utilizar fuentes gratuitas de energía podemos utilizar el sol y en el viento. Para generadores más robustos, o si queremos pagar por una fuente de energía podemos utilizar los derivados del petróleo que sean combustibles (gasolina o ACPM) o el agua, a menos que tengamos forma de aprovechar un río cercano sin alterar su cauce.

¿Dónde encuentro los componentes para capturar energía?

Este es un modelo educativo y a escala
de una rueda Pelton. Las ruedas utilizadas en las centrales hidroeléctricas suelen tener
varios metros de diámetro.

Teóricamente en cualquier objeto que pueda generar movimiento de manera contínua.

Algunos ejemplos:

• Hélices o aspas de ventiladores
• Una rueda apoyada sobre una superficie en movimiento
• Una rueda Pelton utilizada en energía hidroeléctrica, que es el sistema que provee energía eléctrica a la mayor parte del país

Los paneles solares fotovoltaicos por su parte, son los únicos que no necesitan moverse de manera contínua para capturar energía.

¿Dónde encuentro un generador de energía eléctrica?

Irónicamente un generador de energía eléctrica es el más fácil de conseguir, ya puede encontrarse en una gran cantidad de electrodomésticos (preferiblemente en desuso) y con un poco de tiempo y suerte se pueden encontrar piezas valiosas en un depósito de chatarra por unos cuantos pesos.

Por lo general utilizan los generadores de ventiladores, lavadoras y aspiradoras, todo depende de qué tan ambicioso queremos que sea nuestro proyecto.

Energía eólica casera

La energía eólica es básicamente la energía que se obtienen aprovechando el viento como fuente de energía.  Siendo así lo primero que podemos empezar a buscar es un componente para capturar esta energía, con lo cual podemos empezar desempolvando ese viejo ventilador o “abanico” que ha sobrevivido a varios trasteos y que alguna vez pensábamos mandar a reparar.  Existen de hecho algunas consideraciones a la hora de utilizar un ventilador para capturar energía que vale la pena destacar:

Este es un ejemplo de un captador de energía eolica de hélice vertical.

1. Las aspas de un ventilador funcionan muy bien si vivimos en lugares con una corriente de viento constante, sin embargo el viento suele llegar en pequeñas “olas”. Para evitar que lo que vamos a suplir con la energía eléctrica de este proyecto se apague cada vez que se va el viento es importante contar con baterías para almacenar la energía o con otros componentes eléctricos y electrónicos que se encargan de distribuir la energía de manera uniforme.
2. El viento no siempre sopla en la misma dirección, con lo cual vale la pena instalar las aspas en una superficie que les permita girar de acuerdo a la dirección del viento, similar a una veleta o a los molinos de viento de las granjas en Estados Unidos.
3. Con el fin de aprovechar al máximo la energía eólica, existen modelos de energía eólica casera que captan la energía del viento con un sistema de hélices verticales (similar al de los ventiladores de torre).  De esa manera el movimiento es generado por cualquier corriente de viento y en cualquier dirección.

Una vez conseguimos nuestro componente de captura de energía eolica, simplemente lo conectamos al generador de energía que viene a ser un motor de lavadora, licuadora, ventilador y similares.  Cuando transmitimos el movimiento de las hélices al motor, este gira y este movimiento genera electricidad por el otro lado del motor, que por lo general tiene dos terminales (uno positivo y otro negativo) que se conectarán a otros aparatos para regular la cantidad de electricidad que se va a utilizar o almacenar en una batería.  El tamaño y potencia de nuestro proyecto depende como mencionábamos anteriormente de la calidad y eficiencia de sus componentes, por eso es siempre importante contar con la asesoría de un experto en energía eléctrica.

Paneles solares caseros

Los paneles solares son un conjunto de celdas solares, que a su vez son láminas delgadas compuestas por una serie de materiales que convierten la radiación solar en energía eléctrica.  Es posible también fabricar las celdas solares en casa, pero son mucho menos eficientes que las celdas solares que venden en el mercado, además que el precio de las celdas solares hoy en día es muy económico.

En síntesis, este es el procedimiento para construir un panel solar:

Así se ve una celda solar recién salida de la caja.

1. Comprar un paquete de celdas solares.  Para hacernos una idea de qué tanto podemos hacer con una celda solar, cada una produce 0.5 voltios en promedio y un celular se carga en promedio con una corriente de 5 voltios.  Lo interesante es que no necesariamente tenemos que comprar 10 celdas (10 celdas x 0.5v = 5v) sino buscar una batería eficiente para almacenar la energía que capturamos, y buen sol obviamente.
2. En general se trata de unir las celdas que compramos sobre una superficie plana, y esta superficie enmarcarla para darle rigidez a nuestro panel.  Esas pequeñas divisiones que aparecen en las celdas son en realidad conductores, que son por donde la energía eléctrica sale de las celdas.  Lo que vamos a construir es una especie de red de celdas solares conectando estos conductores entre ellas y sacando un cable al final de la red por donde viaja la energía de todas las celdas juntas.
3. Con un conjunto de celdas solares podemos construir un panel solar, y con un conjunto de paneles solares (más otros componentes) podemos construir nuestra propia planta solar.

Si por el contrario desea construir un panel solar para generar calor en vez de energía eléctrica, el proceso es mucho más simple, ya que no necesariamente depende de celdas solares ya que no necesitamos producir energía eléctrica sino conservar calor.  Puede ver más detalles de cómo realizar un calentador de agua solar en este otro post.

En conclusión

No necesitamos un gran presupuesto ni un conocimiento avanzado en mecánica o energía eléctrica para realizar nuestros pequeños y propios experimentos con energía solar.  Son muchísimos los beneficios que hoy en día podemos obtener de estas fuente de energía gratuita, que es gratis porque no tenemos que procesarla o manipularla (como sucede con el petróleo o el agua), solo capturarla de manera adecuada.  Y como les contábamos al inicio del post les dejamos una galería con los videos más completos de construcción de paneles solares y energía eolica casera al estilo Hágalo Usted Mismo: