Centrales fotovoltaicas y paneles solares: efecto fotoeléctrico y su impacto ambiental
Respuesta rápida
El efecto fotoeléctrico permite generar electricidad a partir de la luz solar. En México hay nueve centrales fotovoltaicas; su impacto ambiental se reduce con reciclaje y buena gestión del suelo.
Solución — Página 212
Colección Sk´asolil. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Secundaria Grado 2° Ciclo Escolar 2025 - 2026
Análisis del contenido
La página es teórica y no contiene ejercicios numerados. Se explica el principio de funcionamiento de la energía solar fotovoltaica y se contrastan beneficios y costos ambientales.
- Efecto fotoeléctrico: los paneles fotovoltaicos, también llamados celdas solares, emiten electrones cuando la luz incide sobre ellos y generan una corriente eléctrica.
- Almacenamiento y orientación: la corriente puede consumirse de inmediato o guardarse en baterías; los paneles suelen montarse sobre un artefacto mecánico que sigue al Sol para que los rayos incidan perpendicularmente.
- Situación en México: existen nueve centrales de generación solar fotovoltaica distribuidas en estados con alta incidencia solar.
- Ventajas: baja emisión de contaminantes durante su operación.
- Desventajas: requieren grandes extensiones de tierra, reducen suelo cultivable, desvían cauces de ríos y desplazan comunidades hacia las ciudades.
- Paneles domésticos: se instalan en techos y ventanas; sirven en hogares, refugios de montaña, bombeo de agua, comunicaciones e instalaciones ganaderas.
- Impacto de fabricación y desecho: la extracción y procesamiento de acero, silicio, cobre y aluminio genera emisiones nocivas; al dejar de funcionar, la falta de reciclaje reduce el saldo positivo.
Respuesta orientativa: La energía solar fotovoltaica es una alternativa de baja emisión durante su operación, pero su balance ambiental depende de la gestión del territorio, la fabricación de los paneles y el reciclaje al final de su vida útil.
Contenido de la página
Centrales fotovoltaicas
Los paneles fotovoltaicos, también llamados celdas solares, son materiales que emiten electrones cuando incide la luz sobre ellos y crean una corriente eléctrica. A este fenómeno se le llama efecto fotoeléctrico. La corriente eléctrica generada por los paneles fotovoltaicos puede consumirse en el acto o acumularse en un sistema de baterías; suelen colocarse sobre un artefacto mecánico que se orienta por el Sol y con la finalidad de que los rayos siempre incidan perpendicularmente en el panel.
En México, actualmente, hay nueve centrales de generación con energía solar fotovoltaica y se encuentran distribuidas en diferentes estados de la República Mexicana con alta incidencia de energía solar. Es energía con baja emisión de contaminantes, pero requiere grandes extensiones de tierra, por lo que en algunos sitios disminuye la tierra cultivable, desvía cauces de ríos y ocasiona el desplazamiento de comunidades hacia las ciudades.
Paneles solares
Existe en el mercado una gran variedad de estos dispositivos que se pueden instalar en los techos y las ventanas de las casas y son una solución para tener energía eléctrica limpia en muchos hogares, o en lugares alejados de las centrales eléctricas como refugios de montaña, sistemas de bombeo de agua de comunicaciones e instalaciones ganaderas, entre otros. Sin embargo, hay que considerar también que la fabricación de paneles solares implica emisiones nocivas al medio ambiente y a la salud, al extraer y procesar materia prima como el acero, silicio, cobre y aluminio para su elaboración. Por otra parte, si bien durante su funcionamiento no se genera contaminación directa, sí lo hace cuando dejan de funcionar, pues la falta de reciclaje ensombrece el saldo positivo en reducción de contaminantes.
Tabla
| Aspecto | Ventajas | Desventajas |
|---|---|---|
| Operación | Baja emisión de contaminantes | Requiere grandes extensiones de tierra |
| Ubicación | Funciona en zonas alejadas de la red | Puede reducir suelo cultivable y desviar cauces de ríos |
| Sociedad | Energía limpia para hogares y servicios | Desplazamiento de comunidades hacia las ciudades |
| Fabricación | Tecnología en desarrollo | Emisiones nocivas por extracción de acero, silicio, cobre y aluminio |
| Fin de vida útil | Puede reciclarse | La falta de reciclaje genera residuos |
Diagrama
flowchart LR
A[Sol] -->|Radiación solar| B[Paneles fotovoltaicos]
B -->|Corriente continua| C[Inversor]
C -->|Corriente alterna| D[Red eléctrica o consumo directo]
B -->|Excedente| E[Baterías de almacenamiento]
E --> D
Glosario (5)
- Panel fotovoltaico
- Dispositivo formado por celdas solares que convierte la luz en corriente eléctrica mediante el efecto fotoeléctrico.
- Celda solar
- Material semiconductor que emite electrones al recibir luz y genera una corriente eléctrica.
- Efecto fotoeléctrico
- Fenómeno por el cual un material emite electrones cuando la luz incide sobre él.
- Inversor
- Equipo que transforma la corriente continua generada por los paneles en corriente alterna utilizable en la red o en las casas.
- Energía fotovoltaica
- Electricidad obtenida directamente de la radiación solar mediante paneles solares.
Preguntas para practicar
¿Por qué se afirma que la energía solar fotovoltaica no es completamente limpia?
Porque aunque durante su operación no emite contaminantes directos, su fabricación requiere extraer y procesar acero, silicio, cobre y aluminio, lo que genera emisiones nocivas. Además, al terminar su vida útil, la falta de reciclaje de los paneles deja residuos que reducen el saldo ambiental positivo.
¿Qué ventajas y desventajas tiene instalar paneles solares en techos y ventanas de las casas?
La ventaja principal es obtener energía eléctrica limpia en el lugar de consumo, incluso en zonas alejadas de la red eléctrica. Como desventaja, la inversión inicial puede ser alta y la fabricación de los paneles tiene impactos ambientales asociados a la extracción de minerales.
Temas y conceptos clave
Fuentes y referencias
- Secretaría de Energía (SENER), Programa Especial de Transición Energética
- Comisión Federal de Electricidad (CFE), informes de centrales fotovoltaicas
Figuras de la página (1)
Preguntas que la gente también hace
¿Cómo funciona el efecto fotoeléctrico en los paneles solares?
¿Cuántas centrales fotovoltaicas hay en México y dónde se ubican?
¿Qué impactos ambientales genera la fabricación y el desecho de paneles solares?
- • Concepto de energía y sus transformaciones
- • Noción de corriente eléctrica
- • Diferencia entre recursos renovables y no renovables
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1845 caracteres
Centrales fotovoltaicas: los paneles fotovoltaicos, también llamados celdas solares, son materiales que emiten electrones cuando incide la luz sobre ellos y crean una corriente eléctrica. A este fenómeno se le llama efecto fotoeléctrico. La corriente eléctrica generada por los paneles fotovoltaicos puede consumirse en el acto o acumularse en un sistema de baterias; suelen colocarse sobre un artefacto mecánico que se orienta por el Sol y con la finalidad de que los rayos siempre incidan perpendicularmente en el panel.
En México, actualmente, hay nueve centrales de generación con energia solar fotovoltaica y se encuentran distribuidas en diferentes estados de la República Mexicana con alta incidencia de energía solar. Es energia con baja emisión de contaminantes, pero requiere grandes extensiones de tierra, por lo que en algunos sitios disminuye la tierra cultivable, desvia cauces de ríos y ocasiona el desplazamiento de comunidades hacia las ciudades.
Paneles solares: existe en el mercado una gran variedad de estos dispositivos que se pueden instalar en los techos y las ventanas de las casas y son una solución para tener energía eléctrica limpia en muchos hogares, o en lugares alejados de las centrales eléctricas como refugios de montana, sistemas de bombeo de agua de comunicaciones e instalaciones ganaderas, entre otros. Sin embargo, hay que considerar también que la fabricación de paneles solares implica emisiones nocivas al medio ambiente y a la salud, al extraer y procesar materia prima como el acero, silicio, cobre y aluminio para su elaboración. Por otra parte, si bien durante su funcionamiento no se genera contaminación directa, sí lo hace cuando dejan de funcionar, pues la falta de reciclaje ensombrece el saldo positivo en reducción de contaminantes.
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