Energía solar concentrada

Principalmente se conocen dos maneras de aprovechar la energía gratuita que recibimos del Sol de manera continua e inacabable. Por un lado, la energía solar térmica que consiste en aprovechar directamente el calor que nos llega del Sol para calentar agua, cocinar alimentos, etc. Y, por otro, la energía solar fotovoltaica que mediante paneles con células fotovoltaicas transforma la luz solar en energía eléctrica.

Pero, de un tiempo a esta parte, se está desarrollando otro sistema de utilizar la energía solar para producir electricidad: la energía solar concentrada.  Surgida en los años 70 durante la crisis del petróleo, vino a menos en los noventa cuando bajó el precio del petróleo y desaparecieron las ayudas existentes para buscar alternativas a este combustible fósil.

Este tipo de energía consiste básicamente en utilizar paneles curvos que –en lugar de absorberla como en el caso de los paneles fotovoltaicos de silicio– reflejan la luz solar, concentrándola en un punto determinado: un tubo cilíndrico. Por este tubo circula un aceite sintético que llega a alcanzar de esta manera cientos de grados. Este aceite a altas temperaturas pasa a un “intercambiador de calor” lleno de agua que se convierte en vapor debido al calor. Este vapor mueve una turbina que produce energía eléctrica de la misma forma que se produce en una central de carbón o en una nuclear.

Los paneles curvos de 4 mm., compuestos de un cristal blanco sin acero que absorbe 100 veces más luz que el cristal de una ventana, están recubiertos de plata que refleja esa luz con una intensidad 70 veces mayor de lo normal. Los tubos por los que pasa el aceite funcionan como un termo: mientras en su interior el aceite alcanza los 400ºC, el exterior se pude tocar con la mano sin quemarse.

Una alternativa a estas centrales de cilindros parabólicos son las centrales de torre. En este caso los paneles están situados “mirando” hacia una torre que supera los 100 metros y reflejan toda la luz en un único punto de la torre. Por su interior pasa un tubo por el que circula aceite sintético que, de esta manera, alcanza una mayor temperatura al recibir toda la luz concentrada de los paneles.

Si bien con el sistema de torre se alcanzan mayores temperaturas y se utiliza menor superficie para producir la misma energía, en el caso de que algo fallara en el punto receptor, toda la producción fallaría.

La energía solar concentrada presenta a la vez un gran inconveniente y una gran ventaja desde el punto de vista económico. El inconveniente es la elevada inversión necesaria para ponerla en marcha: miles de paneles curvos hechos con cristales especiales, kilómetros de cilindros de cristal hechos de arena pura sin hierro… Una central de este tipo puede costar el doble que una central de carbón de igual producción. Pero, como todo lo relacionado con la energía solar, la ventaja es que el combustible, además de no producir ni CO2 ni emitir zinc, arsénico o ácido clorhídrico como la quema de carbón… es gratuito por siempre.

Buscando una alternativa a estas centrales han surgido otras como el sistema lineal Fresnel. La idea es básicamente la misma pero el sistema es menos refinado y costoso en su producción, teniendo en cuenta además que la gratuidad del combustible no hace necesario ser tan eficiente en su aprovechamiento. No utiliza aceites sintéticos sino agua, que se calienta en los cilindros transformándose en vapor saturado –vapor y agua– a 600ºC. Utiliza espejos planos, no curvos, más fáciles de producir y que van engarzados a estructuras curvas. Los cristales planos, al estar más cerca del suelo y proyectar menos sombra sobre los demás paneles, necesitan menos separación entre unos y otros, siendo mayor así la producción por superficie. (Este tipo de centrales necesitaría la mitad de inversión que las que hemos visto en primer lugar)

Pero en un caso u otro, la energía solar cuenta con un inconveniente que hasta ahora la limita: la dificultad de almacenamiento. Toda energía producida y no consumida se pierde. La energía solar no es aprovechable ni de noche, ni cuando llueve, ni cuando el cielo está cubierto…

Sin embargo, una alternativa relacionada con la energía solar concentrada empieza a cuestionar esa desventaja: el uso de sales derretidas. Estas sales se derriten a 600ºC y permanecen calientes durante horas. Únicamente se necesitaría un aporte extra de energía para mantenerlas calientes ya que si su temperatura baja de 238ºC se vuelven a solidificar, “atascando” los conductos por los que circula. En este caso el sistema de torre sería el más recomendable ya que es el que mayores temperaturas alcanza.

En cualquier caso, el aprovechamiento de la energía solar, de estas y otras muchas maneras existentes, sigue avanzando cada vez que se destinan a su investigación y desarrollo más esfuerzos y recursos y, pese a sus inconvenientes, se erige como una energía indispensable para un desarrollo real de nuestra vida y nuestro planeta.    

Autor: Julian Green

Fuente principal: documental NGS Energía solar

y además: http://www.gruponeva.es/, www. energiadoblecero.com, www.energiafotovoltaicaconcentrada.info