Estoy recopilando información para hablar de distintos temas en los próximos días. Como siempre intentando que sean temas sobre los cuales se habla en este momento en los medios de comunicación.

El caso es que ahora me ocupa la innovación. Tras mis últimos comentarios al respecto del futuro de la energía y la necesidad (y esperanza) de que determinadas tecnologías como la solar o la de hidrógeno evolucionen lo suficiente como para convertirse en una alternativa viable a gran escala, veo que ese objetivo lo conseguiremos sólo si somos capaces de innovar.

Por un lado innovar en cuanto a mejorar los sistemas de producción y almacenamiento energético, bien evolucionando los conceptos con los que ya se trabaja (hay mucho campo para avanzar) o bien ideando nuevos conceptos (más complicado).

Por otro lado innovar en los sistemas de ahorro y uso eficiente de la energía. Quitaos de la mente la publcidad del Canal de Isabel II (proveedor exclusivo de agua en Madrid capital y alrededores, controlado municipalmente) indicando que nos duchemos en vez de bañarnos para ahorra agua y cosas así que no van a ninguna parte hoy en día. Me refiero a verdaderas iniciativas y sistemas de ahorro energético.

Una tercera vía por la que yo apuesto mucho es por lo que yo llamo el miniaprovechamiento de energías renovables, es decir, aprovechar de forma local, en comunidades y en casas las tecnologías de uso de energías renovables.

En el primero de los campos tenemos la última novedad ya comentada por entornos de EEUU y ahora por Japón, con una fecha: año 2030. La teoría es sencilla, captar el sol en el espacio y transmitir la energía en forma de microondas que sería captada en la superficie de la Tierra y convertida a electricidad. (Vía Erenovable.)

Me parece bastante complicado y muy caro de probar, no digo siquiera de ponerlo en marcha, pero no seré yo quien frene la innovación.

Continuando con los avances en producción de energía renovable, en México han conseguido una nueva marca de eficiencia en aprovechamiento solar, un 31,25% (en inglés). Lo que me preocupa un poco es que la anterior marca era del año 1984. ¿Qué ha pasado en estos últimos 20 años? Está claro que sencillo no es este tema.

Hay quien prefiere creer que el nivel del mar subirá una barbaridad como consecuencia de eso cambio climático provocado por los gases de tanto combustible fósil, y ofrece casas flotantes (en inglés). La parte positiva es que aunque el nivel del mar no suba como para ser necesarias la población mundial y las ganas de tener algo diferente darán salida al negocio.

Ayer asimilé la energía solar termoeléctrica a la energía solar térmica de concentración pero uno de nuestros lectores me corrigió. El caso es que hay una mezcla de conceptos y creo que yo no estaba equivocado pero el lector interpretó algo distinto a lo que quería decir.

Voy a intentar explicar las diversas tecnologías, y que me corrijan los lectores si no soy suficientemente preciso. Los diversos aprovechamientos y nombres de la energía solar son:

• Energía solar fotovoltaica: placas solares de captación que convierten el sol en electricidad.
• Energía solar fotovoltaica de concentración: como la anterior pero con tecnologías que concentran la luz del sol necesitando menos superficie de captación.
• Energía solar térmica: para calentar agua (agua caliente sanitaria) o calefacción.
• Energía solar térmica de concentración: captación solar por placas y tecnología de concentración del calor para producir vapor de agua que mueve turbinas que generan electricidad.
• Energía solar termoeléctrica: lo mismo que la anterior.

Todo esto en realidad se puede resumir en dos aprovechamientos que acaban en electricidad:

• energía solar fotovoltaica que puede ser de concentración.
• energía termosolar: siempre con tecnologías de concentración de calor (de torre o de dispositivos parabólicos).

Creo que esto es una buena descricpción de las posibilidades y de los nombres que se le dan a las diversas instalaciones de energía solar.

Imagen de solucar.es (Abengoa).

Permitidme que este sea un artículo basado en una reflexión personal. Es fácil encontrarse con expertos, políticos, investigadores que apunta a la energía solar como la más importante a largo plazo en una gran parte del mundo y en particular en España y la cuenca mediterránea.

El motivo es claro, el sol nos da la vida y nos puede dar toda la enegía que necesitamos si conseguimos aprovecharla. Esto es un reto para la investigación, conseguir un rendimiento del aprovechamiento solar que nos saque de pobres (energéticamente hablando). El apoyo a la energía solar tiene su cara y su cruz de todas formas. Por un lado, el impulso en sus utilización promueve su desarrollo e investigación, pero también nos cuesta más dinero del necesario (creo yo).

Y cuando logremos utilizar la energía del sol para todo, ¿dónde estará nuestro límite consumidor y destructor del entorno?  ¿Si tuvieramos energía infinita explotaríamos tanto nuestro planeta como para destruirlo? Elucubraciones aparte veamos la que ocurre ahora mismo con el uso de la energía solar.

En el año 2007  la utilización de energía solar aumentó un 40%. Greenpeace se frota las manos pensando que en 2020 mil millones de personas se beneficiarán de la energía solar y yo  me llevo las manos a la cabeza deseando que la tecnología mejore lo suficiente como para que eso no nos lleve a la ruina. No exagero, con el rendimiento actual de aprovechamiento solar no iba a quedar metro cuadrado sin una placa de captación, si es que hay silicio para tantos, porque alguna empresa que fabrica placas ya tiene problemas sobre todo porque no tiene silicio suficiente para cubrir la demanda.

Pero siendo realistas, es de esperar que en 2020 los sitemas hayan mejorado tanto como para que eso no sea un problema.

Entre otras cosas, habrán mejorado los sistemas de energía solar térmica de concentración, que llaman termoeléctrica,  bien los plantemos en nuestros campos o bien en los desiertos del norte de África (o en los desiertos calientes de cualquier otra parte del mundo).

Y después están los que prefieren perder el tiempo en el tema de las energías renovables.

Hace tiempo fui crítico con la idea de convertir a África en un súbdito generador de energía para Europa. Pero el planteamiento de que este mundo es global, y que África se beneficiaría tanto como Europa de producir energía para nosotros (con energías renovables) cambia la filosofía del proyecto. Aún con un origen egoísta del proyecto TREC, lo veo altamente beneficioso para África además de asegurarnos el abastecimiento energético.

TREC son las siglas de Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation, proyecto que también toma el nombre de iniciativa DESERTEC. La idea del proyecto es bastante simple: el norte de África produciría energía eléctrica mediante energía eólica y solar de concentración que sería transportada a Europa por líneas de alta tensión.

La agencia espacial alemana es una de las grandes impulsoras de esta iniciativa. Según los estudios previos el 0,3% de los desiertos del norte de África podrían cubrir la demanda energética de Europa actual y prevista hasta el 2050.

Ventajas de generar la energía en África:

• las centrales de concentración solar producirían tres veces más energía que en Europa por la mayor radiación solar de los desiertos
• la pérdida de transmisión de la energía eléctrica sería solo del 10-15%
• las regiones africanas podrían disponer de electricidad para su consumo además de para desalar agua marina

A pesar de la aparente simplificación del proyecto hay numerosos aspectos a tener en cuenta. En principio parece que el coste del sistema podría ser cubierto por Europa y que podría estar transfiriendo energía a España en 2020. Los costes energéticos inicialmente no serían óptimos pero llegarían a ser rentables. El coste de inversión hasta 2050 sería de 45 billones de euros (además de suponer un teórico ahorro de 10 billones de euros anuales para Europa).

De todas formas encuentro unas variables a tener en cuenta en el proyecto:

• se reduce la dependencia energética del petróleo y se aumenta la proporción de energías renovables (lo del 100% de momento que no se lo crea nadie, el propio proeycto habla del 25%-100% según el contexto)
• se aumenta la dependencia energética del exterior: ¿están los países del norte de África preparados para asumir una alianza sólida con Europa? yo creo que no.

Vía Energía y Sostenibilidad (los datos económicos son incorrectos).

La energía termodinámica en realidad no es aprovechamiento de energía solar sino de calor ambiental, haga o no sol, incluso por la noche (con matices de temperatura).

La energía termodinámica consiste en absorver el calor ambiental con un gas refrigerante, y utilizar este calor para calentar agua para agua caliente sanitaria, calefacción o climatización de piscinas. Este sistema permite extraer calor del ambiente, y por tanto le beneficia la irradiación solar, pero exiten serias dudas de su funcionamiento cuando la temperatura baja de 15 º C, lo que limita bastante el rendimiento del sistema aunque en teoría mejora el rendimiento de aprovechamiento de energía solar.

Las fuentes consultadas hacen propaganda de que con el sistema de energía termodinámica se obtiene agua caliente los 365 días del año sin apoyo de ningún tipo de caldera, pero en la letra pequeña se habla de la limitación de funcionalidad por debajo de 10ºC. En otros casos se habla de que funciona hasta con temperaturas de -5ºC, pero esto es algo que sería necesario contrastar y no parece fiable.

Aparte de los problemas de rendimientos a bajas temperaturas sería necesario comparar su precio con el de energía solar térmica. Mi sensación personal es que parece la mejor idea como primera elección y habría que estudiar el caso concreto con detalle.

En cuanto a la climatización de piscinas, si se trata de una piscina descubierta para uso veraniego exclusivamente, es mucho más económico un sistema de calentamiento por irradiación solar directa (hablaremos de este sistema más adelante).

Imagen tomada de Icarus-solar.com

Hace algo más de un mes comentaba la noticia sobre la existencia de estos paneles solares de capa delgada (incluso flexibles), cuyo uso obtendría energía eléctrica por aprovechamiento de la energía solar más barata que con la quema de carbón.

Teniendo en cuenta que quemar carbón es una de las formas más baratas de producir energía, no está nada mal la afirmación. Vuelvo a retomar este tema porque hace unos días se han puesto en producción comercial estos paneles solares por parte de la empresa Nanosolar, es decir, no se trata de un anuncio ni de dar publicidad a una empresa que investiga, no, se trata de que se ha puesto a la venta un sistema de paneles solares delgados que son capaces de producir energía eléctrica gracias al sol por un precio altamente competitivo.

Pero además del precio de coste de la energía solar, lo importante es que unido al bajo coste de fabricación de estos paneles solares el coste energético de fabricarlos es más bajo que el habitual, de forma que sin necesidad de aumentar el rendimiento de los paneles solares, se obtiene energía a un coste económico y medioambiental adecuado. Que conste que desconozco el rendimiento real de estas células solares y también desconozco el gasto energético en producirlas, pero colijo de la información del fabricante que realmente es así aunque me gustaría tener datos más concretos.

Además los paneles tienen una garantía de 25 años, lo que como significa que aun en el peor de los casos la energía que producirán a lo largo de su vida útil será superior con creces a la energía que se ha consumido para fabricarlos (esto contradice uno de los argumentos en contra de la energía solar fotovoltaica que además hace tiempo que no es del todo real).

La información llega por rachas, y este momento es de la energía solar térmica. En este caso me he encontrado con dos soluciones comerciales para casa (supongo que habrá otras más). Sin ánimo de querer hacer publicidad de ninguna marca en especial, vamos a ver qué nos ofrecen y cuándo nos puede ser útil utilizar estos sistemas de captación de energía solar.

En primer lugar indicar que por las necesidades de instalación en principio están pensadas para viviendas unifamiliares donde tengamos una cómoda superficie de captación y una facilidad de instalación de todas las conducciones del sistema. Dependiendo de la escala de la instalación se pueden utilizar para agua caliente sanitaria (ACS), para climatizar piscinas o de apoyo a determinados sistemas de calefacción.

Sin embargo, el Código Técnico de Edificación aprobado en España obliga a que todos los edificios de nueva construcción y rehabilitados incorporen instalaciones de energía solar térmica para el agua caliente sanitaria y piscinas climatizadas, por lo que este tipo de instalaciones también se pueden / deben utilizar en edificios de viviendas aunque lógicmente a otra escala.

• Los sistemas contemplados disponen de acumuladores de agua de 160 a 500 litros. No obstante en el mercado podemos encontrar sistemas de acumulación desde 75 litros y hasta 1000.
• La superficie de captación solar está en torno a los 4 metros cuadrados (más o menos dependiendo de la cantidad de agua caliente que se necesite).
• El precio es muy variable pero para hacernos una idea, el coste puede ser entre los 2.000 y los 6.000 euros para instalaciones pequeñas y medias.
• La temperatura ambiente de tarbajo puede llegar a ser de -40ºC: esto me preocupaba a mí bastante, ¿es rentable utilizar estos sistemas en zonas muy frías?

El único dato del que no dispongo es del rendimineto y la rentabilidad de estos sitemas, si bien soy partidario de utilizarlos aun cuando la rentabilidad económica no sea una de las ventajas, ya que estaremos ahorrando energía.

Algunos distribuidores de sistemas de captación de energía solar térmica: AS Solar, Junkers - en pdf, Sonnenkraft - en pdf, Cointra (en pdf).

(Imagen de Sonnenkraft.)