Energía Solar Termoeléctrica ?>

Energía Solar Termoeléctrica

La energía solar termoeléctrica o termosolar consiste en concentrar la radiación solar para elevar la capacidad calorífica del sol.  Una vez concentrada, esta radiación se puede emplear para diversas aplicaciones:

– Producir calor (integrada en sistemas de calefacción), climatizar piscinas, producir agua caliente sanitaria, etc. Para estos usos generalmente se utiliza la energía solar térmica de baja temperatura.
– Crear combustibles solares, obtenidos exclusivamente con luz solar, agua, y dióxido de carbono. Durante años, los investigadores han estado explorando nuevas maneras de imitar lafotosíntesis (la forma con que una planta puede capturar la energía solar y almacenarla en enlaces químicos mediante la división del agua y el dióxido de carbono). Ya existencatalizadores capaces de romper la molécula del agua y liberar oxígeno. El objetivo último es obtener combustibles alternativos no contaminantes como el hidrógeno, aunque esta opción se valora más para el largo plazo que para el momento actual.
– Producir electricidad. Actualmente es la opción más utilizada a pesar de ser una tecnología muy joven. Esta industria tiene un margen de mejora muy alto por lo tanto es muy probable que en el futuro sea parte importante  del mix energético de los países.

Existen muchas formas de concentrar la luz solar. Todas ellas se sirven de espejos que reflejan la luz hacia un punto y llevan incorporados motores eléctricos para hacer seguimiento de la posición del sol. El fin que tienen es el de producir electricidad. Las más utilizadas son:

1- Concentradores cilindro-parabólicos: Son espejos con forma de medio cilindro que concentran la luz en un tubo, por el cual circula un líquido (generalmente aceite) capaz de almacenar gran cantidad de calor. Estos aceites circulan por un sistema de tuberías hasta un punto en el que se transfiere ese calor a un tanque de agua. El vapor generado al calentarse el agua se utiliza para mover una máquina de vapor que deriva la energía mecánica a un generador de electricidad. Una vez que el aceite ha perdido temperatura vuelve al sistema de tuberías para calentarse de nuevo. Desde el punto de vista ecológico tiene un inconveniente: la posible fuga de aceite del circuito, degradando el suelo. Pero puede mitigarse mediante un control severo de las instalaciones.

2- Concentrador lineal de Fresnel: El funcionamiento es el mismo, pero en este caso se utilizan espejos planos que simulan espejos curvos al variar su ángulo de colocación. Los espejos curvos concentran la luz con un 15% más de eficiencia, pero al utilizar espejos planoslos costes de producción son inferiores.

3- Concentradores de disco: En este caso los espejos tienen forma de disco y están curvados, igual que una antena parabólica. El punto sobre el que se concentra la luz es un motor stirling* que deriva la energía mecánica a un generador. Actualmente es la forma más eficiente de convertir el calor obtenido de la radiación solar en electricidad.

También es cierto que es es sistema más costoso y que posiblemente sería más útil en sistemas aislados (un único disco en lugar de construir un parque con muchos discos para verter electricidad a la red). Con baterías lo suficientemente eficientes, sería un método a tener en cuenta para estos sistemas aislados. La producción en serie de estos componentes permitiría su implantación a gran escala al verse reducidos los costes.

*Motor stirling: Es muy similar a la máquina de vapor, la diferencia es que en lugar de ser el vapor el que hace mover el émbolo, lo mueve un gas que se encuentra dentro del motor. Al proyectar la luz solar concentrada sobre el motor el gas se expande y aumenta la presión dentro de la máquina, provocando el movimiento del émbolo.

4- Concentradores con receptor central: Utilizan espejos planos y cuadrados. Aquí la máquina de vapor sigue siendo el vehículo que transforma el calor en electricidad, pero en este caso se prescinde del sistema de tuberías. Todos los espejos apuntan hacia el mismo punto y provocan la evaporación del agua.

Inconvenientes y futuro de la energía solar termoeléctrica

Puesto que la luz del sol solamente es aprovechable durante el día, se barajan varias opciones para que las centrales termoeléctricas puedan funcionar de continuo. Una opción sería calentar el agua durante la noche mediante la quema de gas, aunque no sería favorable desde el punto de vista ecológico.

También se plantea la utilización de sales disueltas (que conservan muy bien el calor) en los sistemas con receptor central o de torre, para facilitar el recurso durante la noche, o el empleo de sistemas híbridos que combinen la energía termosolar con la biomasa u otras fuentes renovables.

Otros inconvenientes de este sistema de energía son que durante el día no siempre luce el sol y que hay que mantener limpios los espejos para que no pierdan su capacidad reflectora. En cualquier caso, son males menores que podrían mitigarse en el futuro con la evolución de la industria, pues como hemos dicho, es todavía muy joven.

Actualmente existen varias plantas con esta tecnología en el mundo, y aunque todavía no se utiliza masivamente se espera un importante repunte. También se prevé la reducción de costes de todo tipo a partir de la curva de aprendizaje y la especialización.

Los lugares idóneos para instalar estas plantas son aquellos con alta radiación solar. En España existen varios enclaves aptos para ello, de hecho, en el sur del país ya existen varias instalaciones en funcionamiento. No en vano, nuestro país ha sido el impulsora de la tecnología. Existen varias empresas dedicadas a la fabricación de componentes, promoción de plantas e investigación y mejora de la tecnología. Y es España quien lidera la creación  de nuevos mercados para la expansión del negocio, lo que nos deja muy bien posicionados de cara al futuro.