Tecnología solar para inspirarse

Plantas solares flotantes, un proyecto espacial y una torre de 250 metros que concentra el poder del Sol son nuevas alternativas de energía limpia en el mundo
Tecnología solar para inspirarse
Foto: Archivo. EL UNIVERSAL
23/01/2017
00:22
Berenice González Durand
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En el desierto de Néguev, situado al sur de Israel, el sol puede ser inmisericorde. Las temperaturas llegan a alcanzar los 50 grados centígrados. El paisaje se condimenta entre cañones erosionados y desolados terrenos con escasos recursos minerales, sin embargo la mayor riqueza de la zona se esconde precisamente en los abrasadores rayos de sol. Cerca de Beerseba, la ciudad principal de esta zona, se está construyendo la torre solar más alta del mundo: 250 metros para ser exactos.

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Las torres solares son un método de explotación de energía renovable que fue concebido hace poco más de un siglo, sin embargo se han requerido décadas de investigación y desarrollo para lograr su funcionalidad. Este tipo de construcciones permiten aprovechar la energía solar mediante la convección del aire. Las torres generalmente tienen en su base turbinas conectadas a alternadores que convierten la energía dinámica en eléctrica. La energía se recolecta mediante paneles solares dispuestos alrededor de la torre.

La desventaja de este tipo de proyectos es que se requieren de terrenos muy grandes y una enorme potencia solar, pero esto no representa ningún problema en medio del desierto de Néguev. A pesar de sus recursos solares y el desarrollo tecnológico que han tenido en esta área, en Israel sólo 2.5% de las energías utilizadas son renovables.

Ante la necesidad de incrementar este porcentaje al menos al 10% para el 2025, el gobierno de Israel ha decidido invertir en más proyectos que favorezcan los diferentes tipos de energía renovable. Con este en particular, se espera garantizar 1% de toda la energía que requiere el país.

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Alrededor de la torre se extiende una superficie de un millón de metros cuadrados cubiertos por 50 mil espejos que se mueven sobre ejes en los llamados heliostatos. Los paneles envían la energía solar a la torre. En ella se encuentra un depósito de agua que al calentarse genera el vapor con el que giran las turbinas que generan la electricidad. Se prevee que quede listo en 2018.

Otro magno ejemplo de este tipo de proyectos es la planta solar Ivanpah, un proyecto en medio del desierto de Mojave, al sur de California, aproximadamente a 60 kilómetros de Las Vegas. Esta zona es reconocida por ser la más seca de Norteamérica. Compañías como NRG Energy, Google y BrightSource Energy invirtieron para generar electricidad solar y satisfacer las demandas de más de 100 mil hogares.

El proyecto tuvo un costo de 2.2 billones de dólares. Cada una de sus tres torres miden 139 metros de altura, pero son rodeadas por un “mar” de 300 mil espejos. Aunque sin poseer las torres más altas, Ivanpah es el más extenso proyecto del género pues se construyó en aproximadamente 3 500 hectáreas sobre el desierto.

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Este proyecto evita millones de toneladas de dióxido de carbono y otros contaminantes del aire, según estimaciones de la propia planta, aproximadamente el equivalente de dejar 70 mil coches fuera de circulación, sin embargo para algunas asociaciones ambientalistas su exagerada extensión ha impactado en las especies del lugar, por lo que proyectos que ocupen un área tan grande de terreno convienen ser evaluados con mayores restricciones ambientalistas para que puedan convertirse en una verdadera inspiración.

 

Tecnología flotante

En contraste, en otras partes del mundo donde el terreno no sobra, también se han buscado alternativas para apostarle al Sol. En Japón se está diseñando la planta solar flotante de mayor extensión en el mundo. Japón es un archipiélago de 6852 islas, por lo que su geografía ha impulsado diseños en varios ámbitos que aprovechan las grandes extensiones acuáticas que poseen. Actualmente se construye la planta solar en la presa Yamakura, ubicada en la ciudad de Chiba.

Esta planta cubrirá 180 mil metros cuadrados que albergarán 50 mil paneles solares fotovoltaicos listos que proporcionarán electricidad al menos a cinco mil hogares. Este es un proyecto de las empresas Kyocera y Century Tokyo Leasing Corporation. Se calcula que tan sólo Kyocera tiene instalados seis gigawatts de energía solar alrededor del mundo mediante diferentes proyectos.

Este proyecto dio inicio a finales del 2015 y se espera sea concluido en marzo del 2018. Los retos de las plantas solares flotantes tienen que ver con el contacto del material con el agua. Se requieren paneles y cables especiales para montar y anclar estas estructuras exitosamente, además de tener los permisos ambientales, pues hay riesgos extras cuando las estructuras comienzan a desgastarse. Sin embargo, los ingenieros encargados precisamente de este proyecto señalan que para minimizar el impacto ambiental se utilizan plataformas flotantes reciclables fabricadas de un polietileno especial que resiste sin problema los efectos de la corrosión. También este tipo de construcciones cuentan con el llamado Hydrelio, un sistema patentado para resistir vientos de hasta 200 kilómetros por hora.

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Este tipo de sistemas se adaptan a cuerpos de agua con espacios delimitados, pues bajo otras condicionantes, como el mar, las dificultades técnicas volverían más complejo el proceso de captación de energía sin riesgos. Otras plantas similares, aunque de menor tamaño funcionan actualmente sin problema en otros países en Europa, como Gran Bretaña e Italia.

De hecho es precisamente en Gran Bretaña donde se encuentra actualmente la planta solar flotante más grande del continente europeo. Sobre el río Támesis están anclados 23 mil paneles solares que se encargan brindar energía a la planta potabilizadora Thames Water, que se ha propuesto en un plazo de tres años emplear renovables en más del 30% de su demanda energética. La instalación que provee 6.3 megavatios tuvo un costo de más de siete millones de euros, sin embargo este tipo de tecnologías han reducido sus costos en un 80% en el último lustro.

 

Sol importado del espacio

Después del accidente en la planta nuclear de Fukushima, Japón busca apostarle con más fuerza a otras alternativas de generación de energía limpia, incluso fuera de la Tierra. En el 2014, científicos de la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) anunciaban su intención de crear un parque solar en el espacio que pudiera almacenar energía para enviarla a la Tierra.

Las ventajas de crear un proyecto de suministro solar más allá de la órbita terrestre consisten en que no se tiene que depender de las estaciones del año, por lo que se calcula que su impacto podría ser hasta 10 veces más eficiente que en la Tierra. Incluso para otros miembros de la comunidad científica, el anuncio parecía interesante pero todavía con demasiadas piezas sin ajustarse para lograr tal proeza. Sin embargo, después del anuncio, JAXA ha hecho importantes experimentos que podrían estar llevándolos en el camino correcto para realizar este proyecto en el 2035.

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El principal reto es atravesar los 36 mil kilómetros sin peligro y sin la perdida de la energía. En este sentido los rayos láser y los sistemas de microondas son los más estudiados y las principales opciones (solas o combinadas) que esta agencia espacial estudia para transmitir la energía solar de forma inalámbrica hacia una planta receptora en la Tierra. Para los científicos de JAXA, falta tiempo para lograr esta hazaña, pero no se vislumbra imposible, tal como paso en otro momento con tecnologías que hoy ya son una realidad.

jpe

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