¿Por qué no hay coches?

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¿Por qué no existen coches que funcionen con energía solar?– Emma, ​​16 años, Springville, Utah

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Los coches solares existen.El mejor lugar para verlos es el Desafío Solar Mundial, una carrera que se celebra cada dos años en Australia.Los competidores tienen que conducir unos 3.000 kilómetros (1.870 millas), desde Darwin, en la costa norte del país, hasta Adelaida, en la costa sur, utilizando únicamente energía del sol.

Muchos autos que compiten en esta carrera se parecen más a atracciones de parques de diversiones o vehículos de ciencia ficción que a los autos que ves en la carretera.Esto nos dice algo sobre por qué los coches solares no son una opción para los viajes diarios, al menos no todavía.

Recolectando suficiente luz solar

Si bien una gran cantidad de luz solar cae sobre la Tierra durante el día, la luz se dispersa a medida que viaja a través de la atmósfera, la cantidad que golpea una superficie determinada es bastante baja.Promediado a lo largo de un año completo para eliminar los efectos de las diferentes estaciones, se trata de 342 vatios por metro cuadrado, un área equivalente a unos 10 pies cuadrados.Eso es aproximadamente suficiente potencia para funcionar. un refrigerador estándar.

Los tamaños de los automóviles varían mucho, pero un automóvil de tamaño completo en EE. UU.es unos 18 pies de largo y 6 pies de ancho, por lo que tiene alrededor de 100 a 110 pies cuadrados (9 a 10 metros cuadrados) de superficie horizontal.Eso consumiría aproximadamente 3.420 vatios, suficiente para funcionar. una nevera, un lavavajillas y un horno de microondas.

Las grandes granjas solares que envían electricidad a ciudades y pueblos compensan el hecho de que la luz solar se distribuya en un área tan grande colocando millones de paneles solares en miles de acres.Algunos, principalmente en zonas desérticas, utilizan campos de espejos para concentrar la energía del sol.Pero un automóvil estándar no tiene suficiente superficie para recolectar mucha energía solar.

Convertir la luz del sol en energía

Otro problema es que los paneles solares actuales no son muy eficientes a la hora de convertir la luz solar en electricidad.Normalmente, su eficiencia es alrededor del 20%, lo que significa que convierten aproximadamente una quinta parte de la energía solar que les llega en corriente eléctrica.

Esto significa que 3.420 vatios de energía solar que caen sobre un automóvil promedio cubierto con paneles solares producirían sólo alrededor de 684 vatios que el automóvil podría utilizar.En comparación, consume unos 20.000 vatios que un vehículo eléctrico circule a 60 millas por hora (100 kilómetros por hora).

Los vehículos que compiten en el World Solar Challenge tienden a ser grandes y tener diseños que maximizan su superficie horizontal.Esto les ayuda a recoger la mayor cantidad de luz solar posible.Como vehículo conceptual, eso está bien, pero la mayoría de los modelos no tienen muchas ventanas ni espacio para nada excepto el conductor.

Cuando el sol no brilla

Otro desafío más es que las ubicaciones geográficas, las horas de luz y las condiciones climáticas afectan la cantidad de energía solar que se puede generar.

La Tierra es inclinado sobre su eje, por lo que no todas las zonas reciben la misma cantidad de luz solar en un momento dado.Cuando el hemisferio norte se inclina hacia el Sol, la parte superior del globo se expone más al sol y se observa la primavera y el verano, mientras que el hemisferio sur es más frío y oscuro.Cuando la mitad sur del planeta se inclina hacia el Sol, las áreas de la mitad sur de la Tierra reciben más Sol y la mitad superior se vuelve menos.

Las áreas cercanas al ecuador reciben luz solar constante durante todo el año, por lo que las zonas más cercanas a él, como el sur de California o el desierto del Sahara, tienen energía solar más intensa que lugares más cercanos a los polos de la Tierra, como Alaska.

Los coches solares también tendrían dificultades para recoger suficiente luz solar en días nublados o lluviosos.Incluso las grandes empresas de servicios públicos con enormes parques solares tienen que planificar momentos en los que el sol no brilla.

Y los conductores necesitan que sus coches funcionen de noche.Para que un automóvil solar funcione después del anochecer, necesitaría usar energía adicional que recolectaría durante el día y almacenaría en una batería.Los paneles solares y las baterías aumentan el peso del automóvil y los automóviles más pesados ​​necesitan más energía para funcionar.

Los investigadores están trabajando para diseñar automóviles solares que sean más adecuado para el uso diario.Para que esto suceda, los diseñadores deberán hacer que los paneles solares sean más eficientes convertir la luz solar en energía y diseñar paneles solares que sean más adecuado para coches.También será fundamental abaratar los sistemas solares para automóviles, de modo que los compradores promedio puedan permitírselos.

Por ahora, la opción más cercana a un coche solar es un vehículo eléctrico que se carga en casa o en una estación de carga.Dependiendo de cómo se genere esa electricidad, parte de la energía que fluye hacia estos automóviles probablemente provenga de paneles solares, turbinas eólicas, represas hidroeléctricas u otras fuentes renovables.Y esa proporción aumentará a medida que los estados trabajen para cambiar a energía limpia durante las próximas décadas.Si conduce o viaja en un automóvil eléctrico, es posible que en este momento esté viajando con energía solar.

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