Las energías renovables son el futuro de la humanidad, conseguir energía limpia, barata y de forma prácticamente inagotable, hará en un principio a los países ricos menos contaminantes y a los pobres menos pobres. Además un crecimiento sostenido, lógico y justo es cada vez menos posible, dependiendo de combustibles fósiles.
Entrar en el debate de las energías limpias y renovables es tan desesperante como el cambio climático, es algo probado científicamente y cada vez más visible pero nadie pone medios para frenar su ritmo. Amparados por la ambición y el desconocimiento avanzamos hacia el desastre.
Asuntos de esta índole tienen tanta carga de intereses y política que necesitaran una revolución o un cataclismo, para que cambiemos el modelo. La economía, el mercado de la droga, las energías y el cambio climático, son ejemplos globales de cómo las políticas de unos pocos incompetentes, afectan a todos los habitantes del planeta.
El aprovechamiento de la energía solar es tan antiguo como la propia tierra, prácticamente casi todos los organismos vivos la necesitamos. La relación del hombre con el sol, a través de milenios, ha sido intensa. Era el dios que nos liberaba de las tinieblas y siempre ansiamos controlar su poder.
Una de las formas que usamos desde hace milenios para concentrar su poder es el uso de superficies reflectantes. Arquímedes uso espejos y lentes para concentrar rayos de sol, durante el asedio de su Siracusa natal por los romanos. La historia y la ciencia moderna, no creen que funcionaran pero tratándose de Arquímedes, se merece el beneficio de la duda. No es de extrañar que Arquímedes aprendiera el uso de espejos para proyectar y concentrar la luz solar en Egipto. Un pueblo que usaba sus conocimientos del sol para la ingeniería, desde el cálculo geométrico hasta la producción de energía.
Después de cientos de años sin avanzar mucho en el aprovechamiento de la energía Solar, fue durante el pasado siglo XX con la revolución tecnológica, cuando empezamos proyectos interesantes en este campo. En la década de los 70 se construyeron centrales solares en muchos países, bajo el fantasma de la crisis del petróleo y una carrera tecnológica entre naciones pero la falta de interés en energías limpias y renovables, harían que se abandonaran poco tiempo después.
El boom solar si se puede llamar así empieza realmente en el siglo XXI, una energía tan antigua como el universo es aprovechada principalmente en la actualidad con los paneles fotovoltaicos (huertos solares), paneles orientados a la luz solar que transforman la radiación en electricidad, un semiconductor (especialmente el silicio) es excitado en su composición química por la radiación solar lo que provoca saltos electrónicos, generando una pequeña diferencia de potencial en los extremos de la célula.
El concepto quizás más interesante y parecido al mito del espejo de Arquímedes, sencillo y barato es el de los colectores solares, pantallas solares que concentran la luz solar en un punto. Éste punto tiene un alto potencial calorífico y es capaz de calentar fluidos y metales entre 1000 y 3000 grados Celsius.
Hay muchos tipos de Centrales Térmicas solares:
Las centrales de torre
Una torre central (sistema de receptor central), recibe directamente la energía solar de un sistema concentrador o campo de helióstatos, transmitiendo la radiación a un punto de la torre o a un espejo parabólico concentrador antes del receptor. Donde se convierte la energía radiante en energía termodinámica, por medio de varios fluidos como comentamos antes. Vapor de agua, aire, sodio o sales fundidas.
Las centrales de cilindros parabólicos
En lugar de helióstatos, como su nombre indica emplean espejos de forma de Halfpipe o cilindro parabólica. La parábola concentra la radiación solar en una tubería que atraviesa el cilindro, donde se calienta un fluido, normalmente aceite térmico (fluidos basados en aceites minerales parafínicos, altamente refinados y estables térmicamente con alto coeficiente de transferencia de calor). Una vez calentado el aceite, el proceso de transformación de la energía calorífica en eléctrica es parecido a las centrales de torre. El fluido trabaja en temperaturas próximas a 400 grados Celsius. Es una forma diferente de recolección térmica, muy utilizada en condiciones geográficas particulares.
Dentro de las centrales solares o torres solares podemos encontrarnos con unos de los proyectos científicos más ambiciosos y antiguos en el aprovechamiento de la energía solar ligado estrechamente en su concepción y ejecución a España.
Las torres solares o torres invernadero, fueron concebidas en 1903, por el coronel español Isidoro Cabanyes. El primer prototipo de estas se instalo en Manzanares Ciudad Real en 1982 por científicos Alemanes bajo patrocinio del estado Alemán.
Intermitentemente y hasta el día en que una tormenta la derribo, Llegó a producir 50kW. Con una superficie acristalada de 240 m de diámetro y 46000 m2, que rodeaban La chimenea-torre de 10 m de diámetro y 195 m de alto.
El proyecto de la torre solar de Fuente el Fresno en Ciudad Real. Con una altura de 750 metros, será la estructura más alta de Europa y una de las torres Solares más altas del mundo. Capaz de generar 40 MW, (la demanda de electricidad de 120.000 personas) evitando la emisión de 78000 toneladas de dióxido de carbono. Su estructura de invernaderos podrá ser utilizada para el cultivo y la producción de electricidad nocturna. Además el proyecto se convertirá en un centro de atracción turística mejorando la economía de la zona.
En momentos de crisis no hay nada mejor que invertir en tecnología y en productos que hagan menor la dependencia energética de España. El proyecto debería ver la luz a finales del 2010 (crucemos los dedos).
Una torre solar, es una chimenea muy alta con una gran superficie acristalada en su base, que hace las funciones de concentrador solar. La diferencia con el resto de centrales solares esta en el uso de la energía radiante para calentar el aire. Que en un efecto térmico (como las corrientes ascendente), sube por la chimenea. El aire acelerado por la estructura, mueve las turbinas eléctricas de su interior.
Energía limpia, con un consumo de fluidos y combustible mínimo, parecido a las centrales hidroeléctricas. Natural como el vuelo de un buitre.Como en el caso de Fuente el Fresno, la superficie acristalada puede usarse parcialmente como invernadero. Acumuladores de calor permiten la producción de energía nocturna.
El maravilloso mundo de la energía solar tiene grandes lastres, la producción escasa de células de silicio los costes de construcción y mantenimiento. Pero nuevas investigaciones hacen esperanzador el futuro solar, tanto a gran escala como a escala local.
Proyecto EnviroMission en Australia 1000 metros de torre Solar Videolink.
Hay casos prácticos de pequeños inventos que facilitan el uso de esta energía como la investigación en nuevos concentradores solares o helióstatos.
Un equipo de estudiantes del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts, Cambridge) junto con su profesor David Pelly, ha desarrollado una pantalla parabólica solar “barata”, de fácil mantenimiento y montaje. Capaz de concentrar una energía calorífica de mil grados Celsius en su foco.
Una central térmica solar en miniatura, de unos tres metros por tres y medio, construida con materiales fáciles de encontrar y baratos, permite una estructura de escaso peso. Sus espejos curvos de aluminio amplifican por mil la potencia calorífica ambiental.
Las aplicaciones comerciales de esta pantalla pueden ser infinitas, desde la producción de agua caliente hasta la de energía eléctrica en múltiples formas.
Si aun no tenéis claro que la energía Solar puede ser una solución fácil y potente, mirar lo que es capaz de hacer con un poco de ayuda. Si Arquímedes pudiera ver esto, levantaría la mirada des sus círculos.
1 comentario:
Me ha gustado mucho tu articulo, yo estaba buscando información sobre los sistemas fotovoltaicos y termodinámicos a nivel particular para escoger uno de los varios productos que hay en el mercado que mejor se adapte a mis necesidades.
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