Todo sobre la energía radiante

Energía limpia, sostenible e ilimitada originada de los rayos del sol

La energía radiante, procedente de las ondas electromagnéticas como los rayos solares, es una fuente de energía inagotable y no contaminante, con infinidad de usos y aplicaciones. Sigue leyendo y descubre cómo funciona.

¿Qué es la energía radiante?

La energía radiante, también conocida como energía o radiación electromagnética, es aquella contenida por las ondas electromagnéticas como la luz visible, los rayos ultravioleta, los rayos infrarrojos, los rayos gamma o las ondas de radio, por ejemplo.

La energía solar y la energía radiante son dos conceptos estrechamente relacionados, cuya historia avanza de forma paralela. Las ondas electromagnéticas procedentes del sol son la mayor fuente de energía radiante natural, utilizada para la generación de electricidad a través de colectores térmicos o paneles fotovoltaicos, entre otras aplicaciones.

El estudio de la energía electromagnética procedente de la luz solar y sus posibles aplicaciones se remonta a la Grecia antigua, aunque el término de energía radiante aparece en la Edad Moderna. Los experimentos de científicos como Charles Fritts, inventor del primer motor solar activo, Nikola Tesla o Heinrich Hertz, descubridor de las ondas de radio, fueron claves para su desarrollo.

Los rayos del sol representan la principal fuente natural de energía radiante, así como la luz de las estrellas. Este tipo de energía es fundamental en procesos básicos para la vida orgánica como la fotosíntesis, pero también está presente en objetos tan cotidianos como las bombillas, los hornos microondas o los equipos médicos de radiodiagnóstico, por ejemplo.

¿De dónde viene la energía radiante?

La energía radiante es un tipo de energía cinética, que se transmite a través de partículas elementales llamadas fotones. Cuando las ondas electromagnéticas inciden sobre un objeto, la interacción con estos fotones provoca un aumento en la velocidad de las moléculas de la superficie que modifica sus propiedades, generando calor u otras formas de energía.

Como hemos comentado anteriormente, la radiación electromagnética procedente de los rayos del sol es la principal fuente de energía radiante utilizada en la actualidad, natural e inagotable. No obstante, este tipo de fuente de energía primaria también está presente en cualquier cuerpo caliente, como las llamas de una hoguera. La radiación ultravioleta o infrarroja o las ondas de radio también producen energía radiante.

La intensidad de la energía radiante depende de la cantidad de fotones que permanecen sobre la superficie sobre la que inciden las ondas electromagnéticas. Por otro lado, su color está relacionado con la frecuencia y la longitud de onda.

Como vemos en la siguiente imagen, encontramos los diferentes tipos de energía radiante que hay dentro del Esprectro visible por el ojo humano, según la radiacion electromagnetica:

  • La luz visible, tiene una radiacion electromagnetica con una longitud de onda muy pequeña, entre 380 nm y 760 nm. 
  • Los inflarrojos, tienen una longitud de onda de mas de 760 nm. 
  • Los rayos ultravioleta, cubren un intervalo de 4 a 400 nm.
Espectro electomagnetica de la energía radiante

Características de la energía radiante

  1. La energía radiante se propaga en el vacío, sin necesidad de contar con ningún otro soporte material.
  2. Los fotones a través de los que se transmite la energía radiante siempre están en movimiento y viajan en línea recta a una velocidad constante, de 300.000 kilómetros por segundo, conocida como “velocidad de la luz”.
  3. Cuando los fotones interactúan con la materia se produce una cantidad fija de energía.
  4. Otra de las características de la energía radiante es que es un tipo de energía que no puede penetrar en la materia, pero sí puede ser absorbida, transmitida y reflejada.
  5. La energía radiante es una fuente de energía infinita, renovable y no contaminante, por lo que resulta una opción idónea para avanzar en la transición ecológica.
  6. Al no necesitar de ningún soporte físico para transmitirse, el uso de la energía radiante representa una excelente alternativa para suministrar energía eléctrica a zonas donde no llega la red eléctrica convencional, como poblaciones aisladas o áreas de difícil acceso debido a su orografía.
  7. Los sistemas de captación basados en la energía radiante son muy fáciles de mantener, aunque en la actualidad, solo son capaces de producir energía a pequeña escala.
  8. Si bien el coste de la energía radiante todavía sigue siendo elevado, gracias a los avances tecnológicos se ha conseguido producirla de forma mucho más eficiente, lo que la convierte en una fuente de energía clave para el desarrollo futuro.

Tipos de energía radiante

generacion electrica distribuida en una smart city

Dependiendo de la intensidad, la frecuencia y la longitud de onda podemos diferenciar diferentes tipos de energía radiante. Éstos son algunos más importantes:

  • Luz visible, el único tipo de energía radiante que puede ser percibida por el ojo humano, que abarca un espectro de longitudes de onda que va desde los 400 a los 700 nanómetros.  
  • Rayos ultravioleta, presentes en los rayos solares, con una longitud de onda de entre 400 y 100 nanómetros, menor que el de la luz visible pero mayor que el de los rayos X.
  • Rayos infrarrojos, un tipo de radiación electromagnética producida por el calor contenido en cualquier cuerpo, desde una llama a una bombilla a los rayos del sol.
  • Rayos X, un tipo de energía radiante muy utilizada dentro del ámbito médico, capaces de atravesar cuerpos opacos y crear una impresión fotográfica, conocida como radiografía.
  • Rayos gamma, producidos principalmente por elementos radiactivos o como resultado de procesos subatómicos.

Usos y ejemplos de energía radiante 

Después de descubrir cómo funciona, ¿te gustaría conocer algunas aplicaciones prácticas de la energía radiante? La iluminación o la calefacción radiante, por ejemplo, son dos sistemas domésticos cuyo funcionamiento se basa en la energía generada a partir de esta radiación electromagnética. La energía radiante también tiene importantes aplicaciones dentro del ámbito médico, con equipos capaces de aprovechar las propiedades de los rayos X para el diagnóstico de enfermedades o la radioterapia. 

Por otro lado, el aprovechamiento de la energía radiante resulta clave para el desarrollo actual de las diversas tecnologías relacionadas con la energía solar. Aunque el objetivo final sea la generación de electricidad, el proceso para producirla es diferente dependiendo de los tipos de placas solares utilizadas. Los colectores usados en las instalaciones solares térmicas permiten transformar la radiación electromagnética procedente del sol en energía térmica a partir de la que producir electricidad mediante un ciclo termodinámico convencional. En el caso de los paneles solares fotovoltaicos, sin embargo, las células solares que los componen son capaces de convertir directamente la luz solar en una corriente eléctrica. 

generacion electrica distribuida en una smart city

La creación de Comunidades Solares, como el proyecto Repsol Solmatch, representa un ejemplo excelente de cómo puede aprovecharse la energía radiante dentro del ámbito residencial, con 296 Comunidades Solares en España. Además de garantizar el suministro eléctrico 100% renovable  y fomentar el consumo de energía local, este sistema también permite evitar la generación de gases contaminantes como el dióxido de carbono.

Las ventajas de la energía radiante como fuente de energía renovable y no contaminante también son la base de iniciativas como Solar360,  la joint venture de Repsol y Movistar. Esta iniciativa de autoconsumo apuesta por la instalación de paneles solares en viviendas particulares, empresas o comunidades de vecinos para generar y consumir su propia electricidad solar ahorrando así en la factura de la luz,