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Por
Alma Rosa López Martinez
Colaborador Técnico RENOVETEC
El uso de la energía solar no es algo nuevo, desde hace
varios siglos ya
era utilizada para diferentes funciones, pero con la llegada de la
Revolución
Industrial fue sustituida por el petróleo.
En la actualidad debido a los altos costes del petróleo y
su por su gran impacto
ambiental, se ha decido regresar al uso de la energía solar. Si el
petróleo no
hubiera sustituido a la energía solar, seguramente ahora tendríamos una
mayor
tecnología en energías renovables.
Existen muchos tipos de energía solar, probablemente la
más conocida es la
energía fotovoltaica que es una forma de obtención de la energía
eléctrica a
través de paneles fotovoltaicos. Pero hay otras maneras de
conseguir electricidad a partir de la luz solar y probablemente con
mejores
resultados.
Un ejemplo es la energía termosolar que transforma la
energía solar en
eléctrica. Las centrales termosolares funcionan a través de un ciclo
termodinámico, que se compone de un conjunto de espejos (heliostatos),
ubicados sobre un terreno y orientados adecuadamente para que reflejen
la
radiación solar que incide sobre ellos, toda esta radiación se dirige a
un
receptor de manera que toda la energía se transporta al mismo tiempo.
Principales hitos de la Energía Solar
Fotovoltaica
En 1893, el físico francés Edmond Becquerel descubrió el
efecto fotovoltaico,
notó que algunos materiales transformaban la luz en corriente eléctrica.
En 1887, a través de varios experimentos Heinrich Hertz
logro producir celdas
fotovoltaicas que transformaban la luz en electricidad
No podía faltar Albert Einstein en la historia de la
energía solar, pues en
1905 habló sobre el efecto fotoeléctrico, asociándolo con la generación
de
electricidad en las células solares.
El procedimiento de Czochralski (método para
obtener cristales de
silicio de alta pureza) hizo que la comercialización fotovoltaica
aumentara de
nivel. En 1954 los científicos de los Laboratorios Bell (Murray Hill,
NJ D.M. Chapin,
C.S. Fuller, y G.L) produjeron la primer célula
solar de silicón capaz de crear una corriente eléctrica regulable.
Durante la
guerra fría las células solares tuvieron lugar en aviones y satélites.
En 2002, en Japón se instalaron 25000 paneles solares en
los techos de las
viviendas expandidas por todo el país.
En 2003, las inversiones en energía solar y eólica
superaron los 20 000
millones de dólares al año.
En 2006, la energía fotovoltaica en el mundo supera los 2
500 megavatios.
Historia de la Energía Termosolar
En China y en la antigua Grecia, la gente utilizaba los
rayos solares con
espejos o vidrios para encender fuegos.
Durante épocas de guerra, esa misma técnica fue utilizada para prender
fuego a
los barcos enemigos. A principios del siglo XX ya se habían inventado
máquinas
simples que podían funcionar a partir de la concentración del calor del
sol.
En 1913, el norteamericano Frank Shuman, desarrolló la
primera estación termosolar
de bombeo en Meadi, Egipto. Este sistema funcionaba con 5 grandes
reflectores,
cada uno de 62 metros de largo y contenían espejos de vidrio formando
así un
cilindro con aspecto de parábola. Cada reflector centraba la luz solar
en un
tubo de su longitud, calentando el agua que se situaba dentro de ellos.
El
vapor generado alimentaba un motor conectado a una bomba. Este sistema
logró
distribuir 6000 galones de agua por minuto desde el Río Nilo hasta
lugares
cercanos.
La historia moderna de la energía termosolar inició en la
crisis del
petróleo de los años 70. Jimmy Carter, en ese entonces presidente de
los EEUU,
impulsó las plantas de Energía Solar Concentrada, SEGS y decidió
instalar colectores
solares térmicos en el tejado para calentar el agua de la Casa Blanca.
En
1984 en California, se construyó la primera planta SEGS-1 (Solar Energy
Generating System). Este tipo de plantas funcionan con un sistema de
captador
cilindro parabólico. Las SEGS se componen de un campo solar compuesto
por filas paralelas de colectores cilindro parabólicos conectados en
serie para convertir la energía solar en energía térmica, calentando
así el aceite que circula por los tubos absorbentes de los colectores
solares.
El aceite caliente se envía a un intercambiador de calor donde se
genera el
vapor sobrecalentado requerido para accionar un turbo-alternador, y así
es como
se produce la energía eléctrica.
Tanques de
Almacenamiento térmico a traves de sales fundidas para centrales
termosolares
Las plantas SEGS comenzaron con una potencia de 14
MW y terminaron con
una potencia de 80 MW, con una capacidad instalada total de 354 MW.
Estas
plantas continúan operando con éxito hasta el año 2003.
El record con este tipo de plantas inspiró a España a
continuar con sus investigaciones,
inaugurando en 2009 la planta termosolar Andasol-1 en Aldeire,
Granada.
El objetivo del proyecto Andasol-1 es convertir la
energía solar en energía
eléctrica a través de un campo solar de colectores cilindro
parabólicos, un
sistema de almacenamiento térmico de 6 horas de capacidad más el 25% de
seguridad a base de sales fundidas y con un ciclo de vapor de 49, 9 MV
de
capacidad.
Su procedimiento es el siguiente, cuando el sol brilla
los colectores del
campo solar concentran la radiación sobre los tubos absorbentes y
calientan el
fluido hasta una temperatura de 393°. En el fluido se encuentran sales
inorgánicas como Nitrato de Sodio y Nitrato de Potasio, cuando alcanzan
la mayor
temperatura el fluido es transportado a un tanque caliente.
Durante la
noche, el tanque caliente traspasa el fluido al tanque frío, ahí las
sales
calientes transfieren energía al fluido y generan el vapor.
Andasol-1 logrará una eficacia anual media del 16% de
conversión de
radiación solar a energía eléctrica.
También habría que destacar las centrales solares PS10 y
PS20 creadas por
el grupo Abengoa Solar.
La PS10 es la primera planta con tecnología de torre que
produce la electricidad
de una manera estable y comercial. Se compone por 624 heliostatos que
concentran la radiación solar que incide sobre el receptor que
se encuentra en la parte superior de una torre de 115 metros de altura.
El receptor se encarga de generar el vapor saturado de
manera directa, se compone
de 4 paneles verticales de 5,5 m de anchura y 12 m de altura. La PS10
contiene
30 minutos de almacenamiento aún en condiciones de baja irradiación. La
central
solar es capaz de abastecer 5500 hogares y ahorrar 6700t de CO2 al año.
La PS20 es la segunda planta del mundo con este sistema
tecnológico. Está compuesta
por 1 255 heliostatos que reflejan la radiación solar que reciben sobre
el
receptor situado en la torre de 165 metros de altura generando el vapor
que
produce la electricidad en la turbina. La central puede alimentar a 10
000
hogares y ahorrar 12 000 t de CO2 al año.
Actualmente continuan las investigaciones sobre la
energia termosolar, es
probable que una planta termosolar cueste el doble de construcción que
una
planta térmica contaminante, pero a la larga serán la única alternativa
pues
estamos cabando con el planeta y tnemos que actuar rapido para revertir
el
efecto invernadero.
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