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Energía solar y centrales solares térmicas

📄 teoria ciencias-naturales 🎓 secundaria · 2° Secundaria México 🇲🇽 MX 🗣 Español
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Página 211 de Colección Sk´asolil. Saberes y pensamiento científico.   Libro de Educación Secundaria Grado 2°  Ciclo Escolar 2025 - 2026
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Respuesta rápida

La energía solar se aprovecha como calor (estufas, hornos) o se convierte en electricidad en centrales térmicas y paneles fotovoltaicos. Las centrales térmicas usan sales fundidas a más de 500\,^\circ\text{C} para generar vapor y mover turbinas.

📚 theory ciencias-naturales ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 6 min lectura

Solución — Página 211

Colección Sk´asolil. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Secundaria Grado 2° Ciclo Escolar 2025 - 2026

Análisis del contenido

La página presenta dos apartados teóricos sobre energías renovables:

Energía solar

  1. El Sol es la principal fuente de energía renovable; su producción se genera en grandes cantidades.
  2. Llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética.
  3. Se aprovecha directamente en estufas, hornos y calentadores de agua.
  4. Su uso más destacado es la conversión a energía eléctrica mediante centrales solares térmicas y paneles fotovoltaicos.

Centrales solares térmicas

  1. Utilizan la radiación solar para calentar agua y generar vapor.
  2. El vapor mueve turbinas que accionan un generador eléctrico.
  3. Producen energía limpia, prácticamente sin desechos contaminantes.
  4. Requieren zonas con alta radiación solar casi todo el año.
  5. Provocan desplazamientos forzados de habitantes, altos costos de instalación y contaminación por químicos como el sulfuro de cadmio, tóxico para el ambiente.

Esquema de funcionamiento (según la infografía)

  1. La luz solar incide sobre espejos que la reflejan hacia el receptor.
  2. Las sales se bombean a lo alto de la torre.
  3. En el receptor de haz de luz, las sales se calientan y bajan al tanque de sales calientes a temperaturas superiores a 500\,^\circ\text{C}.
  4. Las sales calientes pasan por tuberías hasta el cambiador de calor.
  5. En el cambiador, las sales transfieren calor al agua y se genera vapor.
  6. El vapor mueve la turbina, que a su vez mueve el generador y produce energía eléctrica.
  7. Un transformador eleva la tensión y la envía a la red eléctrica.

Respuesta orientativa: La energía solar es una fuente renovable que puede convertirse en electricidad mediante centrales térmicas o paneles fotovoltaicos; sin embargo, su instalación implica costos ambientales y sociales que deben evaluarse.

Contenido de la página

Las principales fuentes de energía renovable son:

Energía solar: el Sol es nuestra principal fuente de energía y su producción se genera en grandes cantidades. La energía solar llega en forma de radiación y se usa en dispositivos como estufas, hornos, calentadores de agua, entre otros. Uno de los usos más destacados es la conversión de la energía solar en energía eléctrica mediante centrales solares térmicas y paneles fotovoltaicos.

Centrales solares térmicas: estas centrales eléctricas utilizan la radiación solar para hacer hervir agua y utilizar el vapor para mover turbinas que generan energía eléctrica. Este tipo de centrales producen energía limpia y, prácticamente, no hay desechos contaminantes, pero su instalación requiere de zonas especiales donde la radiación solar se mantenga casi todo el año. Si bien lo anterior es benéfico, también provoca desplazamientos forzados de los habitantes de la zona afectada, altos costos de instalación y algunos problemas de contaminación ambiental, por el uso de algunos químicos como el sulfuro de cadmio que ha sido identificado como tóxico para el ambiente.

Esquema de una central solar térmica:

  • La luz solar incide sobre los espejos que la reflejan hacia el receptor.
  • Las sales se bombean a lo alto de la torre.
  • En el receptor de haz de luz, las sales se calientan y bajan al tanque de sales calientes donde se almacenan a temperaturas superiores a 500\,^\circ\text{C}.
  • Las sales calientes pasan a través de tuberías hasta el cambiador de calor.
  • Las sales transfieren calor y se genera vapor.
  • El vapor mueve la turbina, esta mueve el generador que produce energía eléctrica.
  • Un transformador eleva la tensión y la envía a la red eléctrica.

Tabla

Aspecto Ventajas Desventajas
Ambiental Energía limpia, sin desechos contaminantes durante la operación Uso de sulfuro de cadmio, tóxico para el ambiente
Social Fuente renovable e inagotable Desplazamiento forzado de habitantes de la zona
Económico Aprovecha un recurso gratuito: la radiación solar Altos costos de instalación
Técnico Puede almacenar calor en sales fundidas Requiere zonas con alta radiación solar casi todo el año

Diagrama

flowchart TD
    A[Luz solar] --> B[Espejos reflectores]
    B --> C[Receptor en la torre]
    C --> D[Tanque de sales calientes >500°C]
    D --> E[Cambiador de calor]
    E --> F[Vapor de agua]
    F --> G[Turbina]
    G --> H[Generador eléctrico]
    H --> I[Transformador]
    I --> J[Red eléctrica]

Glosario (5)

Energía solar
Energía renovable que llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética proveniente del Sol.
Central solar térmica
Instalación que concentra la radiación solar para calentar un fluido, generar vapor y producir electricidad mediante turbinas.
Panel fotovoltaico
Dispositivo que convierte directamente la radiación solar en energía eléctrica mediante celdas semiconductoras.
Sulfuro de cadmio
Compuesto químico utilizado en algunas tecnologías solares, identificado como tóxico para el ambiente.
Sales fundidas
Mezcla de sales que se calienta a altas temperaturas para almacenar y transferir calor en centrales solares térmicas.

Preguntas para practicar

¿Por qué se afirma que las centrales solares térmicas producen energía limpia pero también generan problemas ambientales?

Porque durante su operación no emiten gases de efecto invernadero, pero su construcción requiere grandes extensiones de terreno, desplaza comunidades y utiliza sustancias tóxicas como el sulfuro de cadmio que pueden contaminar el suelo y el agua.

¿Qué ventajas tiene el uso de sales fundidas en una central solar térmica?

Las sales fundidas permiten almacenar calor a temperaturas superiores a $500\,^\circ\text{C}$ y liberarlo cuando no hay sol, lo que hace que la central pueda generar electricidad de forma más constante y no solo durante el día.

Temas y conceptos clave

Energía solarCentrales solares térmicasVentajas y desventajas de las energías renovablesRadiación solarConversión de energíaTurbinaGenerador eléctricoSales fundidasImpacto ambiental
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Figuras de la página (2)

Fotografía de paneles fotovoltaicos instalados en un campo desértico bajo un cielo despejado.
Figura 1 image
Infografía de una central solar térmica de torre: espejos que reflejan la luz solar hacia un receptor, tanques de sales frías y calientes, cambiador de calor, turbina, generador, transformador y red eléctrica, con los pasos numerados del 1 al 8.
Figura 2 image

Preguntas que la gente también hace

¿Cómo funciona una central solar térmica?
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¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la energía solar?
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¿Qué diferencia hay entre un panel fotovoltaico y una central solar térmica?
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📌 Antes de leer esto
  • Concepto de energía y sus transformaciones
  • Diferencia entre fuentes renovables y no renovables
  • Nociones básicas de electricidad
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Energía eólica y otras fuentes renovables
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Las principales fuentes de energia renovable son:

Energía solar: el Sol es nuestra principal fuente de energía y su producción se genera en grandes cantidades. La energia solar llega en forma de radiación y se usa en dispositivos como estufas,hornos, calentadores de agua, entre otros. Uno de los usos más destacados es la conversión de la energía solar en energia electrica mediante centrales solares térmicas y paneles fotovoltaicos.

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