1. Educación

XXII CONGRESO CUAM- ACMOR
ENERGÍA SOLAR: ¿CÓMO PODEMOS UTILIZARLA?
Autores: ANZURES NORIEGA ANDREA LILIANA, BERNABÉ ELIZALDE CANDY
A; PORTILLO TOLEDANO DIANA LAURA, HUERTOS FUENTES EDUARDO,
BELLO TAPIA KAREN AIDÉ
Profesores asesores: BIOL. MA. ELENA CORTÉS TORRES Y PROFRA. IVONNE
VILLANUEVA ESCAZÁN
Escuela: ESC. SECUNDARIA GENERAL “ATLATLAHUCAN” CLAVE: 17DES0038C
Área en la que participa: CIENCIAS FÍSICO -MATEMÁTICAS: EXPERIMENTAL
PROYECTO ESCOLAR.
OBJETIVO
Dar a conocer cómo podemos aprovechar la energía solar mediante la creación de
un horno solar y una celda solar caseras.
ANTECEDENTES
Hace unos 2.500 años la cultura griega comenzó a diseñar sus casas para captar la
radiación solar durante el invierno. Casi con total seguridad no fue la primera cultura
humana en hacerlo (1).
El efecto fotovoltaico (FV) es la base del proceso mediante el cual una célula FV
convierte la luz solar en electricidad (2). Este efecto fue reconocido por primera vez en
1839 por el físico francés Becquerel, pero la primera célula solar no se construyó hasta
1883. Su autor fue Charles Fritts, quien recubrió una muestra de selenio semiconductor (El
selenio es un elemento químico obtenido al enfriar rápidamente el selenio líquido) con un
pan de oro(es la hoja muy fina de oro batido) para formar el empalme (3).
MARCO TEÓRICO
La energía solar ha sido aprovechada des de tiempos remotos, nuestros antepasados
la utilizaba para diversas actividades como asar carne. Pero en la actualidad se han
descubierto muchas y mejores formas de utilizar la energía solar como son el capturar la
energía del sol en grandes baterías y así pasarla por grandes contenedores que la
trasforman en energía eléctrica. Dicha energía es un ejemplo de lo que podemos hacer con
diferentes recursos naturales.
Los hornos solares son artefactos que permiten cocinar alimentos usando el sol
como fuente de energía. Se dividen en dos familias: de concentración. Se basan en
concentración de la radiación solar en un punto, típicamente a través de un reflector
parabólico. En dicho punto se coloca la olla que cocinará los alimentos. Generan altas
temperaturas y permiten freír alimentos o hervir agua. Son particularmente peligrosas al
usuario si no se tiene cuidado y si no usas el tipo de protección debe ser necesario. Horno o
caja. El horno o caja solar es una caja térmicamente aislada, diseñada para capturar la
energía solar y mantener caliente su interior. Los materiales generalmente son de baja
conducción de calor, lo que reduce el riesgo de quemaduras a los usuarios y evita la
posibilidad de incendio tanto de la cocina como en el lugar en el que se utiliza. Además los
alimentos no se queman ni se pasan conservando así su sabor y valor nutritivo (4).
Los paneles fotovoltaicos están formados por un conjunto de celdas que producen
electricidad a partir de la luz que incide sobre ellos. Los paneles solares están compuestos
por celdas solares. Dado que una sola celda solar no produce energía suficiente para la
mayor parte de aplicaciones, se les agrupa en paneles solares, de modo que, en conjunto,
generan una mayor cantidad de electricidad. Algunas células solares funcionan en base a
una plaqueta delgada de silicio monocristalino, que ha sido tratada para poder convertir la
luz del sol en corriente eléctrica. El silicio se obtiene de la arena ordinaria. Dada la
eficiencia de la célula solar y la duración de su vida útil, se calcula que una tonelada de
arena puede generar la misma cantidad de electricidad que se produce quemando más de
medio millón de toneladas de carbón (1).
METODOLOGÍA
1. Elección del tema
2. Búsqueda bibliográfica
3. Diseño de los experimentos
4. Reunión de los materiales
5. Realización de los diferentes ensayos con el horno solar
6. Realización de la celda solar
DESARROLLO
EXPERIMENTO 1: HORNO SOLAR
Materiales:
Una caja de cartón grueso, papel de aluminio, papel celofán y pintura negra.
1. Forrar el fondo y los laterales internos de la caja con papel de aluminio, y
pegarlo con adhesivo o con cinta.
2. Colocar en el centro de la caja, el papel celofán.
3. Ahora colocar la caja orientada hacia el norte e inclinada 45º respecto al suelo,
para aprovechar así mucho mejor los rayos solare
EXPERIMENTO 2: CELDA SOLAR (5)
Materiales:
Una lámina de cobre, hornilla eléctrica, cables con pinzas cocodrilo o caimán, botella
de plástico (de preferencia una de un buen diámetro para evitar que las placas entre en
contacto), sal de mesa y agua
1. Cortar la celda de manera que el área de esta, pueda ser calentada totalmente por la
hornilla. Calentar la celda en la hornilla por un espacio de media hora
aproximadamente.
2. Después de un periodo de tiempo, se irá formando una capa negra que es el óxido
cuproso se debe lograr que se forme una buena capa de óxido, para poder trabajar.
3. Ahora dejar que se enfríe la placa por unos 20 minutos. Se habrán formado escamas que
se podrán separar golpeando ligeramente la placa.
4. Por último, cortar una placa del mismo tamaño de la anterior. Conectar cada placa con
un cocodrilo, llena un envase con agua salada y colocar las placas mirándose una a la
otra tratando de evitar que entren en contacto.
5. Medir con un multímetro, la diferencia de voltaje.
RESULTADOS
HORNO SOLAR
Se están realizando diferentes mediciones de la temperatura, a diferentes horas del
día y en diferentes días para determinar la máxima temperatura que puede alcanzar el horno
y por cuanto tiempo. Posteriormente se llevará a cabo pruebas con diferentes alimentos para
observar la eficiencia del mismo.
CELDA SOLAR
En este momento todavía no se llega a la realización de la celda, pero se espera
iniciar muy pronto.
CONCLUSIONES
La energía solar es un recurso renovable que permitiría la reducción de costos por el
uso de energías no renovables, así como la disminución de la contaminación. Actualmente
se está intentando explotar este recurso, y dos de las formas son en forma de hornos solares
y celdas solares. En este proyecto se está intentando realizar ambos con materiales caseros
para demostrar que todos podemos utilizar energías alternas.
BIBLIOGRAFÍA
1. http://eplaneta.blogspot.com/2006/01/panel-solar-explicado-de-nuevo-por-el.html
2. http://solarfotovoltaica.galeon.com/ARCHIVOS/efecto.htm
3. www.opex-energy.com/fotovoltaica/historia_fotovoltaica.html
4. http://es.wikipedia.org/wiki/Cocina_solar
5. www.fullexperimentos.com/2010/05/celda-solar-casero.html -