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Una mirada a las plantas termosolares
Por Birgit Martin, Gerente de Marketing de Samson Controls S.A. Chile.   •   www.samson.cl

Una parrillada familiar en el jardín de una casa cerca de Badajoz. Se asan unas chuletas de cordero, mientras que en la radio suena una música de fondo. Las luces del patio se ocupan de crear la atmósfera apropiada. La electricidad que esta familia utiliza para todo ello proviene del sol, más exactamente de la planta de energía solar Samcasol 1. Gracias a sus sofisticadas instalaciones de almacenamiento, proporciona electricidad también al atardecer. En la España soleada, la energía solar se está popularizando y se está invirtiendo mucho en grandes plantas termosolares con potencia de 20 a 50 MW.

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Durante los últimos cinco años, el sector térmico solar ha experimentado un auge con el desarrollo de grandes plantas eficientes. A finales de 2008 las centrales de energía solar aportaban apenas 0,4 GW del total de suministro energético, de los que el 80% se producía en EE.UU. Actualmente España compite con el país norteamericano para liderar el sector a nivel mundial. Hasta 2011, las plantas que se estaban construyendo, produjeron como mínimo otros 1,7 GW, de los cuales 0,96 GW se generaron en España. En EE.UU está planeado construir centrales de energía termosolar con una capacidad total de 7 GW, mientras que España tiene previsto aumentar la capacidad de producción en 10 GW hasta 2017. En la península ibérica, la energía solar y el desarrollo de la tecnología necesaria podrían ser sectores decisivos, junto con el turístico.

Partiendo de la base de unas previsiones de desarrollo ambiciosas y una eficiencia energética elevada, los expertos estiman que la energía termosolar podría cubrir el 7% de la demanda mundial de electricidad en el año 2030, e incluso un 25% cerca del año 2050. Las plantas de energía solar aprovechan una inagotable fuente de energía y la combinan con la energía convencional. Esta energía es menos dañina para el medioambiente, reduce mucho las emisiones de gases de efecto invernadero y el consumo de combustibles fósiles, convirtiéndola en una tecnología clave y con un enorme potencial de crecimiento.

En la Unión Europea y en la Unión para el Mediterráneo existe un acuerdo común acerca de la necesidad de utilizar fuentes de energía renovables. Como resultado, grandes empresas como Siemens, RWE, E.ON, Deutsche Bank y Munich Re, han unido fuerzas para preparar planes técnicos detallados para hacer realidad el multimillonario proyecto "Desertec", que transformará el sol del desierto en electricidad. Este proyecto se basa en un concepto del Club de Roma, organización de prominentes personalidades que debaten asuntos políticos internacionales, que prevé la utilización de la energía solar en una dimensión sin precedentes. Desertec quiere utilizar la energía solar y eólica en los desiertos del Norte de Africa y en el Próximo Oriente para producir electricidad, que en un principio se distribuirá a los países vecinos y a partir del año 2020 también en Europa mediante cables de corriente continua de Alta Tensión.

sam2.jpg (12489 bytes)Chile, en 2008 estableció un convenio con la Agencia de Cooperación Técnica Alemana (GTZ) en el marco del proyecto "Energías Renovables No Convencionales", con el objeto de medir la radiación solar en Pozo Almonte, en Pampa del Tamarugal, en la Región de Tarapacá, lo que ha permitido evaluar al gran potencial de la región. El CERN estima un potencial bruto de 100.000 MW de energía para el año 2025. Además del sol, en la producción de energía eléctrica, mediante las plantas de concentración o CSP (Concentrating Solar Power), también son necesarios elementos acumuladores de calor, los que requieren de sodio y nitrato (nitrato de sodio y nitrato de potasio en forma líquida), elementos de amplia disponibilidad en el país.


Bien orientados

Para producir electricidad a partir del sol se utilizan las llamadas plantas de energía solar por concentración o CSP (Concentrating Solar Power). Esta tecnología utiliza miles de espejos para enfocar la luz en un líquido que al calentarse hace girar una turbina responsable de generar la electricidad o calor. Una ventaja de los sistemas CSP es que pueden incorporar sistemas de almacenamiento térmico e integrarse en centrales eléctricas convencionales, como una central de combustión de gas. Así, las plantas CSP sirven para abastecer la energía base y a la vez funcionan como reservas para momentos de gran demanda. Aunque las centrales de energía CSP siguen siempre el mismo principio, las especificaciones técnicas pueden variar de planta a planta: la forma de los espejos, si los receptores son fijos o móviles, cómo siguen los colectores la radiación solar a lo largo del día, si la radiación se concentra en un receptor lineal o en un único punto y cómo la energía solar se convierte en electricidad.

La mayoría de las centrales termosolares en uso y de las planeadas son de cilindros parabólicos con receptores lineales. Actualmente, ésta es la tecnología más avanzada y proporciona altas eficiencias. Los rayos de sol se concentran en tubos absorbentes lineales por donde circula un aceite sintético que actúa como transportador térmico. Este aceite térmico caliente produce vapor de agua sobrecalentado en un intercambiador de calor. El vapor, a su vez, mueve una turbina que genera electricidad. El calor sobrante que durante el día no se necesita, se almacena en tanques de sales fundidas.


Mirando hacia el futuro

sam3.jpg (12075 bytes)Aunque la tecnología solar ha recorrido ya un gran camino, todavía queda un gran margen de mejora en lo que se refiere a eficacia, capacidad y costos de producción. Por eso, la ciencia y la industria están trabajando en colectores con mejores características, métodos de almacenaje más eficientes y otros medios de transferencia de calor. El aceite térmico, por ejemplo, se puede calentar sólo hasta 380°C, lo cual limita el rendimiento de este medio. Como alternativa se están investigando las sales fundidas (sodio y nitrato de potasio), en las que Chile posee una ventaja muy importante, ya que es uno de los principales productores a nivel mundial.

Además, se están considerando otras aplicaciones paralelas a la generación energética de las centrales termosolares, como la utilización del calor generado en el proceso o el acoplamiento de centrales termosolares y plantas desalinizadoras. Al fin y al cabo, las zonas con gran radiación solar a menudo carecen de agua.

Marzo 2012
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