La tecnología termosolar utiliza espejos para concentrar la radiación del sol, producir calor a altas temperaturas y almacenarlo para generar electricidad cuando disminuye la luz solar.
La empresa estadounidense 247Solar prepara una instalación experimental en India que combina espejos solares, almacenamiento térmico y generación eléctrica convencional. Su propuesta busca resolver uno de los grandes desafíos de las energías renovables: mantener el suministro durante la noche o cuando el clima impide aprovechar el sol.
Uno de los principales desafíos de la energía solar es tan evidente como difícil de resolver: ¿qué ocurre cuando se hace de noche o el cielo permanece cubierto durante varios días?
Los paneles fotovoltaicos producen electricidad cuando reciben suficiente luz solar, pero su generación disminuye considerablemente durante las horas nocturnas y las jornadas de baja radiación.
Hasta ahora, una de las principales respuestas ha sido combinar las instalaciones solares con baterías u otras fuentes de energía capaces de cubrir esos períodos.
Sin embargo, una pequeña empresa estadounidense propone una alternativa diferente.
Se llama 247Solar y desarrolla una tecnología que permite utilizar el calor del sol para generar electricidad, almacenarlo durante varias horas y recurrir a combustibles de respaldo cuando las condiciones meteorológicas lo requieren.
La particularidad del proyecto es que ambos sistemas comparten buena parte de los equipos de generación.
De esta manera, la compañía busca evitar la construcción de una central adicional dedicada exclusivamente a funcionar cuando falta energía renovable.
Una tecnología solar que utiliza espejos en lugar de paneles
A diferencia de las instalaciones fotovoltaicas tradicionales, que transforman directamente la luz solar en electricidad, el sistema de 247Solar utiliza energía solar concentrada.
Esta tecnología, también conocida como energía termosolar de concentración, funciona mediante un conjunto de espejos móviles llamados helióstatos.
Los espejos siguen el movimiento del sol y reflejan su radiación hacia un receptor ubicado en una torre.
La concentración de energía permite alcanzar temperaturas muy elevadas.
En el caso de 247Solar, el receptor utiliza aire a presión atmosférica, que puede calentarse hasta aproximadamente 970 grados Celsius.
Ese aire caliente puede aprovecharse para producir electricidad, alimentar determinados procesos industriales o almacenar energía térmica.
La diferencia respecto de otras centrales termosolares es que el sistema no depende de sales fundidas como principal medio de almacenamiento.
Bolas de cerámica para guardar el calor
Uno de los componentes más interesantes del proyecto es su sistema de almacenamiento.
La empresa utiliza pequeñas esferas de cerámica, aproximadamente del tamaño de una pelota de golf, que pueden calentarse a temperaturas elevadas.
Durante las horas de mayor radiación solar, el aire caliente transfiere energía a ese material.
Posteriormente, cuando disminuye la disponibilidad de sol, el calor almacenado puede recuperarse y utilizarse para continuar generando electricidad.
Según las estimaciones de la compañía, el sistema podría proporcionar energía durante un período de entre 9 y 20 horas después de la puesta del sol, dependiendo de su configuración y de la cantidad de calor utilizada previamente.
La propuesta busca resolver uno de los principales problemas de la generación renovable: la diferencia entre el momento en que se produce energía y el momento en que se necesita consumirla.
Sin embargo, la autonomía anunciada todavía deberá comprobarse en instalaciones comerciales y dependerá de las condiciones de operación.
La central también puede funcionar con combustibles
La innovación central aparece cuando se agota la energía térmica almacenada.
En una central solar convencional, sería necesario recurrir a otra instalación de generación o a un sistema externo de almacenamiento.
247Solar propone aprovechar los mismos equipos que producen electricidad a partir del calor solar.
Su diseño incorpora un intercambiador de calor conectado a un sistema de turbinas.
Normalmente, ese intercambiador recibe la energía térmica procedente de los espejos solares o del almacenamiento cerámico.
Pero cuando esas fuentes no alcanzan, también puede recibir calor generado mediante la combustión de diferentes combustibles.
Así, el sistema mantiene la posibilidad de generar electricidad sin necesitar una segunda central independiente.
Mark von Keszycki, representante de 247Solar, explicó que la instalación está concebida para funcionar como su propio sistema de respaldo.
La empresa estima que incorporar la capacidad de utilizar combustibles adicionales incrementaría el costo total del sistema en menos del 10%.
Se trata, por ahora, de una estimación de la compañía que deberá contrastarse con los resultados de las primeras instalaciones.
El primer proyecto estará en India
247Solar prepara una instalación de demostración en India, donde se busca poner a prueba el funcionamiento de la tecnología.
El proyecto tendrá una capacidad total anunciada de aproximadamente 1 megavatio, combinando generación solar térmica y paneles fotovoltaicos.
La parte termosolar utilizará inicialmente dos unidades generadoras de 200 kilovatios cada una.
El resto de la instalación se complementará con generación fotovoltaica.
La idea es aprovechar los paneles solares durante las horas de mayor radiación y reservar el sistema térmico para otros momentos del día.
La instalación permitirá estudiar cómo se comportan los equipos en condiciones reales y comprobar los costos de operación y mantenimiento.
También servirá para identificar dificultades técnicas que no siempre aparecen durante las pruebas de laboratorio.
Los responsables del proyecto reconocen que uno de los principales desafíos será detectar problemas inesperados durante el funcionamiento conjunto de los diferentes componentes.
Una central que también podría suministrar calor industrial
La propuesta no se limita a producir electricidad.
Después de atravesar el sistema de generación, el aire todavía puede conservar temperaturas cercanas a los 250 grados Celsius.
Ese calor residual podría aprovecharse en procesos industriales, sistemas de refrigeración por absorción y otras aplicaciones que necesitan energía térmica.
Esta posibilidad resulta especialmente interesante porque muchas industrias consumen grandes cantidades de calor, además de electricidad.
En determinados procesos, aprovechar directamente el calor puede resultar más eficiente que convertirlo primero en electricidad.
Por eso, 247Solar considera que su tecnología podría utilizarse en instalaciones industriales que necesitan ambos recursos.
Una alternativa para las minas alejadas de las ciudades
Uno de los mercados que más interesa a la empresa es el de las explotaciones mineras ubicadas en regiones remotas.
Muchas de estas instalaciones dependen de generadores diésel porque se encuentran lejos de las redes eléctricas.
Transportar combustible hasta esos lugares puede representar un costo importante.
Un sistema capaz de aprovechar energía solar durante buena parte del día, almacenar calor y utilizar combustible solamente cuando resulte necesario podría reducir ese consumo.
Además, el calor generado podría utilizarse en determinadas etapas del procesamiento de minerales.
La combinación permitiría disminuir la dependencia del combustible transportado y, potencialmente, reducir las emisiones asociadas con la actividad.
No obstante, cuando el sistema utiliza combustibles fósiles continúa produciendo emisiones de dióxido de carbono.
Por lo tanto, no se trata de una tecnología completamente libre de emisiones en todas sus modalidades de funcionamiento.
¿Por qué no se utiliza más la energía solar térmica?
La energía solar concentrada no es una tecnología nueva.
Durante años fue considerada una alternativa prometedora porque permite almacenar calor y utilizarlo posteriormente para generar electricidad.
Sin embargo, el crecimiento de la industria fotovoltaica modificó el escenario económico.
Los paneles solares experimentaron una fuerte reducción de costos y se convirtieron en una de las formas más económicas de generar electricidad en numerosos mercados.
Las centrales termosolares, en cambio, requieren espejos móviles, torres, receptores térmicos y otros componentes que aumentan la complejidad de construcción y mantenimiento.
Además, algunas instalaciones utilizan materiales que deben manejarse a temperaturas elevadas y bajo condiciones técnicas exigentes.
Estas dificultades limitaron su expansión comercial.
La apuesta de 247Solar consiste en encontrar un espacio diferente para la tecnología: instalaciones que no solamente necesiten energía solar barata, sino también suministro continuo y calor industrial.
Un sistema modular para crecer progresivamente
La compañía también trabaja en el diseño de instalaciones de mayor tamaño.
Uno de sus próximos objetivos es desarrollar una central de aproximadamente 3 megavatios mediante la combinación de varios módulos.
La propuesta contempla utilizar una torre compartida con diferentes receptores y unidades de almacenamiento térmico.
Esta arquitectura permitiría aumentar progresivamente la capacidad sin rediseñar por completo cada instalación.
Sin embargo, la viabilidad comercial dependerá de factores como el costo de construcción, la durabilidad de los componentes y el precio de la electricidad producida.
También será importante comprobar si el ahorro derivado de compartir equipos compensa la complejidad de integrar generación solar, almacenamiento y combustión.
Una nueva forma de pensar el respaldo energético
La expansión de las energías renovables está transformando la manera de organizar los sistemas eléctricos.
Ya no alcanza con instalar equipos capaces de producir grandes cantidades de energía cuando las condiciones son favorables.
También es necesario garantizar el suministro cuando la generación disminuye.
Las baterías, las centrales hidroeléctricas de almacenamiento, las redes eléctricas interconectadas y otras tecnologías cumplen un papel importante en ese proceso.
247Solar propone sumar una alternativa: diseñar una central que incorpore su propio respaldo utilizando parte de la infraestructura existente.
El concepto todavía debe demostrar que puede competir económicamente con otras soluciones.
Pero introduce una idea relevante para el futuro energético.
En lugar de construir una instalación solar y otra central para cubrir sus interrupciones, la propuesta busca integrar ambas funciones en un mismo sistema.
Si las primeras pruebas resultan satisfactorias, esta tecnología podría encontrar aplicaciones en regiones aisladas, industrias y actividades que necesitan electricidad y calor durante prácticamente todo el día.
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