Ha sucedido durante el Rally Solar Europeo Phebus 2009 y, posiblemente, ha sido el momento más emotivo de un rally diseñado para todo tipo de vehículos propulsados por motores eléctricos que se puedan recargar con la energía producida por el sol u otras fuentes renovables en las diferentes paradas realizadas a lo largo de los 400 kilómetros por los que transita el rally. El mismo asfalto y las mismas curvas por las que corren los Fórmula 1, pero en esta ocasión no era una demostración de potencia y velocidad, sino de eficiencia. Por primera dos coches propulsados únicamente por energía solar se han adueñado del circuito de Cataluña. Dos coches solares que participaban en el rally circularon solos durante 20 minutos en el circuito de Montmeló. Era la primera vez en la historia que unos vehículos de esas características recorrían ese circuito de velocidad. "Cuando circulaban por la pista no había ruido, salvo el de la fricción con el aire, no había olor a gasolina ni a neumáticos quemados", explica Patrick Renau, presidente de la Asociación promotora del vehículo eléctrico Volt-tour y organizadora del Rally Solar Europeo Phebus 2009. Los dos coches solares alcanzaron los 120 km/h uno y los 95 km/h el otro, pero es lo de menos porque la lección que querían dejar en el asfalto de Montmeló, explica Patrick Renau, es que "Europa no necesita rallys de velocidad y potencia, sino de eficiencia. La red de carreteras que hay en Europa es fantástica, ahora hay que conseguir que lo que circule por ella no sean coches sobredimensionados en potencia, que son muy poco eficientes".
¿La industria textil entra en el sector fotovoltaico?
Científicos del California Institute of Tecbhnology (Caltech) están experimentando la confección de células solares flexibles con hilos de silicio metidos dentro de un sustrato de plástico. Los trabajos de campo realizados indican que absorben mucha más luz y tienen una alta tasa de conversión eléctrica. El sistema de formaciones de hilos de silicio realizado por los científicos del Caltech logra convertir en electricidad entre el 90% y el 100% de los fotones de luz captados. Se puede decir que esos hilos están muy cerca de la eficiencia cuántica perfecta. Harry Atwater, director del Instituto Resnick del Caltech, ha asegurado que estas nuevas células sobrepasan el límite de absorción de luz de los materiales convencionales, incluso de aquellos que utilizan microestructuras para atrapar la luz. Ahora bien, otro asunto es si toda esa electricidad se podría extraer y convertirla en un elemento energéticamente útil. Cada fibra de silicio mide entre 30 y 100 micras de longitud y una micra de diámetro. Para que el sistema funcione es necesario que el conjunto de los hilos de silicio ocupen entre el 2% y el 10% del volumen de la célula solar. El resto es el polímero transparente donde se alojan. Así se consigue abaratar considerablemente el precio al reducir su elemento más caro, el silicio. La clave de un funcionamiento tan eficiente, en lo que a conversión de la luz en electricidad se refiere, está en que cuando la luz incide en un hilo de silicio es parcialmente absorbida y parcialmente dispersada, y la luz dispersada puede terminar siendo absorbida por otra fibra. El próximo paso de los investigadores es aumentar el voltaje y el tamaño de la célula, el prototipo con el que están trabajando mide un centímetro cuadrado.
El primer cementerio solar del mundo
Se trata del primer cementerio solar del mundo. Ubicado en una localidad periférica de Barcelona, España, hace poco menos de un año entraron en funcionamiento 462 placas fotovoltaicas que generan unos 100kw de electricidad. Si bien era un sitio que ya tenía un uso específico, el de ofrecer descanso a los muertos, a los responsables del cementerio de Santa Coloma de Gramanet se les ocurrió que podían aprovechar las extensiones de terreno para generar energías limpias. "Vimos que en las cubiertas de los nichos, al igual que en plantas industriales, se podían utilizar para generar electricidad a partir del sol", le explica Esteban Serret, responsable de Live Energy, compañía que gestiona esta iniciativa. Tres años les tomó armar el plan. La idea parecía no tener desventajas, pero había que actuar con pinzas, pues se trata de un campo santo. "No tiene impacto ambiental, más allá del paisajístico", aclaró Bellete. Como hay que tomar en cuenta la situación (de pena) en que se encuentran las personas que visitan el recinto, hubo que sacrificar una orientación más ideal de las placas por una que no molestara a sus usuarios. "Aunque podemos generar hasta 600kw, por la disposición de los nichos, sólo podremos llegar a los 400kw", aclara Serret, quien también comenta que para aprovechar mejor los rayos del sol habrían tenido que elevar más las placas.
Inesperada Mejora en la Eficacia de Nanotubos para Células Solares
Los resultados del estudio que han realizado tras ese hallazgo fortuito indican que controlando la deposición de potasio sobre la superficie de los nanotubos, los ingenieros pueden lograr ahorros de energía significativos en un nuevo y prometedor sistema energético. Un equipo de investigación de la Universidad del Nordeste y el Instituto Nacional de Normas y Tecnología (NIST, por sus siglas en inglés), ambos en EE.UU., ha descubierto por casualidad que un residuo dejado por un proceso usado para fabricar conjuntos de nanotubos de dióxido de titanio (un residuo que había pasado desapercibido hasta ahora) desempeña una importante función en la mejora del comportamiento de los nanotubos en las células solares que producen hidrógeno gaseoso a partir del agua. El dióxido de titanio es un compuesto químico versátil mejor conocido por su uso como pigmento blanco. Como tal, se encuentra en productos de muchas clases, desde pinturas a pastas dentífricas y lociones para protección solar. En el transcurso de una investigación sobre técnicas de fabricación de conjuntos de nanotubos de dióxido de titanio, un equipo de la Universidad del Nordeste efectuó unas mediciones mediante espectroscopia de rayos X en unas instalaciones especiales del NIST. Mientras trabajaban en mediciones de átomos de carbono, los investigadores se percataron de que los datos espectroscópicos indicaban que los nanotubos de dióxido de titanio tenían pequeñas cantidades de iones de potasio fuertemente enlazados a su superficie. Esas trazas eran un efecto obvio del proceso de fabricación que utilizó sales de potasio. Ésta ha sido la primera vez que el potasio es observado en nanotubos de dióxido de titanio. Las mediciones anteriores no eran lo bastante sensibles para descubrirlo. Hace treinta y cinco años, Akira Fujishima sorprendió a la comunidad electroquímica demostrando que esta sustancia también funciona como un fotocatalizador, al ser capaz de producir hidrógeno a partir de agua, electricidad y luz solar. En años recientes, los investigadores han estado explorando maneras diferentes de perfeccionar el proceso y crear una tecnología viable comercialmente que, en esencia, transforme la barata luz del Sol en hidrógeno, un combustible no contaminante que puede almacenarse y transportarse.
La FV alimenta el primer sistema automatizado de intercambio de baterías para vehículos eléctricos
Better Place, fiel a su principio de búsqueda de un sistema de transporte personal que produzca cero emisiones de CO2, ha decidido que la recarga de las baterías que se cambian a los automóviles se haga con energía solar fotovoltaica. Es el colofón a un sistema que funciona como una cadena automatizada. La compañía Better Place ha presentado en Yokohama el primer sistema que cambia automáticamente la batería de un coche eléctrico. Tiene una apariencia similar a un túnel de lavado, el conductor no tiene que bajarse del vehículo y en la operación se tarda menos de dos minutos. Para cambiar la batería el coche entra en una plataforma robotizada que en menos de dos minutos la extrae por la parte inferior del vehículo y le coloca otra cargada. Así, el conductor, que ni siquiera ha tenido que bajarse del automóvil, aumenta la autonomía de su vehículo eléctrico con el que podrá afrontar viajes más largos.
Panel Fotovoltaico de Polímero en la estación espacial internacional-ISS
Ilustración retratando la configuración en curso del International Space Station-ISS "Estación espacial internacional-EEI" (aclarándose) con la adición de este nuevo Port 3/Port 4 (P3/P4) aparato y arreglo solar (a color en el derecho) después NASA's STS-115 el vuelo de la nave espacial está completo.
Suiza presenta el primer submarino solar del mundo
Lo hizo ayer, en el pabellón que el país alpino tiene en la Expo Zaragoza. El aparato –proyecto Goldfish– funciona con energía solar que es producida en la plataforma flotante donde atraca. El lugar elegido para materializar este proyecto es el lago Thun, en los Alpes. La iniciativa parte de la empresa de energía suiza BKW FMB Energie AG (BKW) y la compañía de transportes BLS SA, ambas ubicadas en Berna. Los promotores del Proyecto Goldfish aseguran que el consumo diario de energía sería de alrededor de 100 kWh, "a condición de que el submarino se use a una velocidad moderada; de esto resulta un consumo anual aproximado de 10.000 kWh". Hace un par de meses concluyó el denominado "estudio de factibilidad" del Proyecto Goldfish y ayer fue presentado todo el proyecto y con todo lujo de detalles, en Zaragoza, en el marco de la exposición universal que ha lugar allí. Del estudio de factibilidad, llevado a cabo por los ingenieros Martin Pfisterer y Matthias Zelweger, responsables del proyecto, se extrajeron dos conclusiones fundamentales:
1. El proyecto, aseguran sus promotores, "es totalmente realizable desde el punto de vista técnico", pues es perfectamente factible la alimentación de este ingenio con energía solar "desde una plataforma solar flotante" (ambos ingenieros aseguran, además, que toda la instalación es "adaptable a múltiples aplicaciones industriales, turísticas o de transportes").
2. "Es posible la obtención de todos los permisos exigidos por el marco legal actual", por lo que la consecución de las autorizaciones se puede llevar a cabo "rápidamente" (el submarino y la plataforma son considerados formalmente como embarcaciones).
El proyecto en cuestión incluye un transbordador solar que lleva a los pasajeros desde el punto de salida, al borde del lago, hasta la plataforma solar flotante, donde se inicia la inmersión; la plataforma solar propiamente dicha, que debe servir como estación de carga para el submarino solar, y el submarino en cuestión.
La plataforma solar flotante, similar a un nenúfar, está formada por un elemento central con una gran carpa y cinco satélites (de 6,5 toneladas cada uno) dispuestos en círculo y equipados con paneles solares. La energía producida por todos ellos es suficiente, aseguran los promotores, como para garantizar las inmersiones del submarino solar en el lago y, también, para posicionar la plataforma automáticamente a través de un sistema de posicionamiento geográfico.
Ordenador de a bordo para orientar los paneles
Cada uno de los cinco generadores solares tiene más de 40 metros cuadrados de superficie solar. Estos, señalan sus creadores, "pueden inclinarse hasta 30° en dirección al sol, sobre todo en invierno" para aprovechar mejor la luz del sol. El ordenador de a bordo calcula siempre el ángulo óptimo y hace descender los generadores solares a partir de una velocidad determinada del viento para reducir la resistencia del aire. El submarino ha sido ideado para alcanzar una profundidad de inmersión máxima de 300 metros y para el transporte de 24 pasajeros. Desde el punto de vista técnico, señalan sus promotores, el aparato podría ser tripulado todos los días del año, "con excepción de una pausa de dos semanas para el mantenimiento". Para todo el estudio se ha partido, sin embargo, matizan, de una hipótesis de uso de 100 pasajeros durante 100 días por año. Según los datos provistos por MW-Line, empresa especializada en la construcción de barcos electro-solares, "la energía necesaria para el posicionamiento de la plataforma exige contar con una superficie de módulos solares de aproximadamente 100 metros cuadrados. Esto se corresponde con una potencia nominal de aproximadamente 12 kWp y un consumo anual de energía de alrededor de 12.000 kWh".
IBM convierte desechos en energía solar
El proceso ayuda a reducir y reaprovechar estimadamente tres millones de láminas de silicio al año y proporciona un nuevo suministro a fabricantes con limitación de energía solar. IBM anunció un proceso innovador de aprovechamiento de láminas de semiconductores, introducido por primera vez en las instalaciones manufactureras de Burlington, Vermont. El nuevo proceso usa una técnica especializada de remoción de patrones para reaprovechar láminas de semiconductor desechadas – discos finos de silicio usados para imprimir patrones que producen chips acabados de semiconductores para computadoras, teléfonos móviles, videojuegos y otros productos electrónicos para el consumidor – convirtiéndolos en materia utilizada en la fabricación de paneles solares basados en silicio. El nuevo proceso recibió recientemente el premio "2007 Most Valuable Pollution Prevention Award" de The National Pollution Prevention Roundtable (NPPR). Mediante ese nuevo proceso de reaprovechamiento, IBM es capaz de sacar la propiedad intelectual de la superficie de las láminas con más eficiencia, lo que las pone a disposición tanto para reutilización en la calibración interna de la manufactura como "láminas monitoras", o para venta al sector de células solares, el cual debe atender a una creciente demanda por el mismo silicio para producir células fotovoltaicas para paneles solares. IBM pretende brindar los detalles del nuevo proceso al sector más amplio de manufactura de semiconductores, el cual se encuentra actualmente en uso en las instalaciones de Burlington, Vertmont y en proceso de implantación en la unidad de fabricación de semiconductores de IBM en East Fishkill, NY.
La ciclópea ACS firma un acuerdo con Cabanillas Ingenieros para comercializar el seguidor solar Titan Tracker
Cabanillas Ingenieros, creador del seguidor solar a dos ejes Titan Tracker, ha firmado un acuerdo con SEMI, filial industrial del grupo ACS, para la fabricación, instalación y comercialización de esta novedosa tecnología. Aunque los detalles del acuerdo aún no han sido desvelados, SEMI sí confirma la firma del contrato, así como su apuesta por el sector fotovoltaico. "Cuando conocimos Titan Tracker, enseguida nos dimos cuenta de que su diseño nos iba a proporcionar una fiabilidad que hasta ahora el mercado no había sido capaz de ofrecer", afirma José María Marín de la Bárcena, de SEMI. Por su parte, Víctor Ortega, director técnico de la empresa, asegura que "en SEMI estamos apostando por la construcción de plantas solares que cuenten con instalaciones de máxima rentabilidad y fiabilidad". El seguidor Titan Tracker dispone de dos ejes y está apoyado en cinco puntos, "para transmitir los esfuerzos al terreno, frente a la mayoría de seguidores, que sólo cuentan con un único apoyo central", según afirma en un comunicado Cabanillas Ingenieros. La empresa afirma que la estructura "mejora la resistencia ante situaciones climatológicas adversas convirtiéndole en uno de los productos más fiables y robustos del mercado". Cabanillas Ingenieros, con sede en la localidad toledana de Torrijos, estima que el Titan Tracker incrementa la productividad en "hasta un 45%".
Investigadores de la Hispalense diseñan una vivienda desmontable alimentada sólo con energía solar
Solarkit es un prototipo de vivienda, autosuficiente energéticamente, que utiliza solo energía solar, y adaptable a distintas localizaciones y situaciones, según su diseñador, el profesor de la Universidad de Sevilla Javier Terrados. El prototipo plantea un "concepto de vivienda exportable, que se puede ubicar en cualquier contexto urbano, bien sea como construcción, bien como ampliación de una existente, así como también en cualquier contexto del entorno rural y/o territorial". El prototipo desarrollado por el profesor del Departamento de Proyectos Arquitectónicos de la Universidad de Sevilla Javier Terrados funciona solo con energía solar y, según los investigadores implicados en el proyecto, "ofrece todas las condiciones de confortabilidad y habitabilidad de una vivienda habitual". El prototipo, que está basado en la investigación llevada a cabo por Terrados en torno a la "vivienda desmontable" y el denominado "sistema kit de muebles", ha sido definido por Antonio Guillén, del grupo de investigación Solarkit, como "vivienda exportable", pues se puede ubicar en cualquier contexto urbano o rural.
"El sistema de kit de muebles consiste en concebir un elemento mueble que no tenga sólo la función de mobiliario, sino que también sea las paredes exteriores de la casa y los elementos de la estructura", explica Guillén: "son una serie de muebles base modulares a los que se incorporan las distintas funciones de la vida diaria: el mueble lavabo o el mueble cocina, por ejemplo; así, jugando con muy pocos tipos de muebles base, podrías construir tu casa". Solarkit nace como una iniciativa de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de la Universidad de Sevilla en el marco de la Solar Decathlon Europe 2010. Solar Decathlon es una competición internacional que promueve el Departamento de Energía de Estados Unidos, junto con el Ministerio de Vivienda, y que convoca a universidades de todo el mundo con el objetivo de buscar la casa energéticamente más eficiente, sostenible y confortable posible.
Carreteras inteligentes con tecnología solar
Las carreteras cuentan con un sistema interno de iluminación que marca las líneas divisorias entre los carriles y brinda indicaciones a los conductores. Como si fuera un gigantesco juego de video. Más o menos así es como se verían las carreteras en Estados Unidos si el proyecto de Solar Roadways llegase a convertirse en una realidad. Se trata de una iniciativa que busca transformar a las rutas de todo el país en "carreteras inteligentes" construidas con paneles solares. Recientemente, el Departamento de Transporte estadounidense le concedió a esta empresa un contrato de US$100.000 para que continúe desarrollando un prototipo de panel solar resistente, para reemplazar a las autopistas de asfalto tradicionales. Los paneles tienen un sistema de calefacción para derretir la nieve que se acumula durante el invierno. Cada panel, de cuatro metros por cuatro metros, tiene la capacidad de producir 7,6 kilovatios por día y según dijo Scott Brusaw, uno de los dos fundadores de la empresa, "si estas vías se implementan en todo el país, generarían tres veces más electricidad de la que necesita todo el territorio estadounidense".
Para darnos una idea en una escala más pequeña, un kilómetro y medio de cuatro carriles construido con estos paneles podría generar (y almacenar) electricidad suficiente para abastecer cerca de 500 hogares. Estas carreteras son más visibles por la noche, especialmente para la gente que tiene problemas de visión, y también cuando llueve. Según dijo Scott Brusaw, cofundador de Solar Roadways: "No sólo contribuye en la lucha contra el cambio climático porque descarta el uso de asfalto, una sustancia derivada del petróleo, sino que también abre el camino -una metáfora bastante apropiada en este caso- para los automóviles eléctricos, ya que éstos pueden recargarse en cualquier lugar de la carretera, dice la empresa"; otra ventaja de los paneles es que "tienen incorporado una suerte de calefacción para evitar la acumulación de nieve durante el invierno".
En cuanto al sistema de señalización, no hace falta pintar las líneas sobre la ruta: ésta contiene unas lámparas LED (acrónimo del inglés que significa diodo de emisión de luz) que se iluminan marcando las rayas blancas y amarillas, "lo cual las hace más visibles por la noche, especialmente para la gente que tiene problemas de visión, y también cuando llueve". Además, como también cuentan con un sensor que reconoce por el peso si hay un animal, un transeúnte u otro carro en la cercanía, tiene la capacidad de indicarle al conductor si debe frenar o desacelerar la marcha. Pero para que este proyecto se lleve a la práctica aún falta poner a prueba el material y evaluar su resistencia, ya que "sería la primera vez que se conduce un automóvil sobre vidrio". Por esta razón, en esta primera fase -la idea es colocar los paneles solares en los estacionamientos, "donde los autos circulan a menor velocidad", Solar Roadways tiene previsto que la primera planta para la fabricación de estos paneles comience a funcionar dentro dos años.
Nuevo Diseño de Panel Solar Cuya Eficacia No Está Limitada Por el Angulo
Un equipo de investigadores dirigido por Shawn-Yu Lin, del Instituto Politécnico Rensselaer, ha descubierto y demostrado un nuevo método para superar dos de las mayores barreras que limitan a la energía solar. Desarrollando un nuevo recubrimiento antirreflectante que eleva la cantidad de luz del Sol capturada por los paneles solares y permite a éstos absorber el espectro solar completo desde casi cualquier ángulo, el equipo de la investigación ha acercado más a la academia y a la industria hacia la obtención de la alta eficiencia que hará rentable a la energía solar. Una célula solar de silicio no tratada sólo absorbe el 67,4 por ciento de la luz del Sol que incide sobre ella, significando esto que se refleja, y por tanto desaprovecha, casi un tercio de esa luz. Desde una perspectiva económica y de eficiencia, esta luz no aprovechada es una oportunidad desperdiciada de lograr el rendimiento adecuado de los paneles solares que conduzca a una adopción generalizada de la energía solar. Para conseguir la eficiencia máxima al convertir la energía solar en electricidad, se necesita de un panel solar que pueda absorber casi cada fotón individual de luz, sin tener en cuenta la posición del Sol en el cielo.
El nuevo recubrimiento antirreflectante hace esto posible. Sin embargo, durante la investigación, después de que una superficie de silicio fuese tratada con la nueva capa creada por Lin mediante nanoingeniería, el material absorbió el 96,21 por ciento de la luz solar que incidió en él. Esta gran ganancia en la absorción se mantuvo en todo el espectro de la luz del Sol incidente, desde la ultravioleta a la infrarroja, pasando por la visible.
Este logro tecnológico lleva a la energía solar mucho más cerca de la viabilidad económica. La mayoría de las superficies sólo pueden absorber la luz con eficiencia dentro de una gama específica de ángulos. Ese es el caso de los paneles solares convencionales. Y por ello algunos paneles solares industriales poseen un mecanismo para moverse despacio a lo largo del día para que así sus paneles se alineen perfectamente con la posición del Sol en el cielo. Sin este movimiento automatizado, los paneles no estarían óptimamente posicionados y por consiguiente absorberían menos luz solar. Sin embargo, la contrapartida de este aumento de la eficiencia es la energía necesaria para impulsar el sistema automatizado, el costo del mantenimiento de este sistema y la posibilidad de errores de sincronización o de alineamiento.
La cubierta fotovoltaica de la Fira de Barcelona, la séptima más grande del mundo
Diseñada y dirigida por Kinsolar Solutions, es la segunda más grande de España (ocupa 135.000 metros cuadrados) y evitará la emisión de 2.047 toneladas de CO2 al año. Solamente Japón y Alemania cuentan con plantas fotovoltaicas ubicadas sobre cubierta que superan la potencia del proyecto del recinto de Gran Via de Fira de Barcelona. Fira 2000, sociedad creada para la construcción del recinto de Gran Vía de Fira de Barcelona, ha invertido 17,7 millones de euros en la instalación, que tiene una potencia de 3,36 MW, evita la emisión anual de 2.047 toneladas de CO2 a la atmósfera y generará 4,4 GWh anuales de electricidad, producción suficiente como para alimentar 980 viviendas de cuatro personas, según Kinsolar. La instalación fotovoltaica, que ocupa los 135.000 metros cuadrados de las cubiertas de los seis pabellones construidos (1, 2, 3, 4, 6 y 8), será ampliada en una segunda fase a los 30.000 metros cuadrados de las cubiertas de los pabellones 5 y 7, aún en fase de ejecución (potencia adicional de 1,2 MW).
La venta de electricidad generada por la planta fotovoltaica supondrá unos ingresos de 70 millones de euros durante los primeros 30 años de actividad. Solamente Japón y Alemania cuentan con plantas fotovoltaicas ubicadas sobre cubierta que superan la potencia del proyecto del recinto de Gran Via de Fira de Barcelona. Otros recintos feriales que ya han aprovechado sus edificios para generar energía a partir de la radiación solar son el de Múnich (Alemania), con una instalación de 2,7 MW, y el de Bilbao, con una planta de 0,1 MW.
HelioVolt pone nuevo CIGS solar punto de referencia eficiente
HelioVolt tiene que alcanzar el 12.2% eficiencia con su CIGS solar cells. Los laboratorios nacionales de energías renovables US (National Renewable Energy Laboratories-NREL) consiguieron 19.9% en celdas experimentales temprano este año. Los reultados están siendo presentados en la IEEE Conferencia de especialistas fotovoltaicos. Los asuntos más importantes, sin embargo, es el hecho que HelioVolt's la nueva producción puede producir celdas en seis minuto. Las nuevas celdas serán enviadas a finales de 2008 o comienzos de 2009. Las celdas comerciales tendrán un promedio de eficiencia entre 10 y 12%. Las celdas CIGS son un competidor serio para las celdas de silicio más costosas. Sin embargo la restricción más grande para esta tecnología es el financiamiento; los bancos son todavía un bit inseguro para proveerlo para la nueva tecnología solar, como las celdas están esperando para durar por varias décadas. Qué tecnología será la ganadora en esta batalla? La respuesta, en los siguientes años.
La Universidad de Jaén instala un prototipo de seguidor solar
El promotor solar Campos Solares ha cedido a la Universidad de Jaén (UJA) un prototipo de seguidor solar. Se trata del Sun Horse 70, financiado por Campos Solares y diseñado y desarrollado por el tecnólogo solar español Inspira, con la colaboración del Grupo IDEA de la Universidad de Jaén. La instalación, de casi 10 kW de potencia, está formada por 48 módulos de 200W montados en el seguidor Sun Horse 70, con seguimiento a dos ejes y una superficie de 70 metros cuadrados. "El objetivo de este proyecto es el análisis y la evaluación del seguidor solar con el propósito de contribuir al desarrollo y aumentar el conocimiento de los sistemas con seguimiento, sobre los que existe muy poca literatura científica, y aún menos trabajos experimentales", afirma UJA en un comunicado. El seguidor solar es un prototipo de pruebas para comprobar el funcionamiento de los 780 equipos similares que se montarán en el Parque Solar Lorca PV, de 6,4 MW de potencia, promovido por Campos Solares y con diseño, ingeniería y supervisión de funcionamiento a cargo del Grupo IDEA. Con esta finalidad, ambas partes han firmado un contrato de I+D+i por un importe de 500.000 euros y una duración de 6 años aproximadamente.
Evaluación de la energía solar del distrito de Tacna
El cuadro ?01 muestra la irradiación total para el día lunes 01-02-2010: 6.17 kWh/m², para una distribución de 100 W/m² a 900 W/m² y con 12.88 horas de irradiancia e irradiación. En el gráfico ?01 se observa que la máxima irradiación se encuentra en la radiación solar a 900W/m², secundada por la radiación solar a 400 y 300 W/m², estas irradiaciones son: 3.17, 0.79 y 0.52 kWh/m² respectivamente. La mínima irradiación se encuentra en la radiación solar a 800 W/m², secundada por la radiación solar a 100 y 700 W/m², estas irradiaciones son: 0.14, 0.16 y 0.27 kWh/m² respectivamente. Del cuadro ?01 se puede obtener más información de los máximos y mínimos del gráfico ?01, estos valores se deben al mayor número de horas de radiación solar a 900 W/m²: 3.35 horas de irradiancia e irradiación; el menor número de horas se encuentra en la radiación solar a 800 W/m²: 0.17 horas de irradiancia e irradiación.
GRÁFICO ?02
DISTRIBUCIÓN DE HORAS DE IRRADIANCIA E IRRADIACIÓN DEL LUNES 01-02-2010
Estación Meteorológica: Centro de Energías Renovables de Tacna-CERT
Comentario
El gráfico ?02 presenta la distribución de horas de irradiancia e irradiación para el día lunes 01-02-2010 con respecto a la radiación solar para el Distrito de Tacna, los valores máximos de horas acumuladas de irradiancia e irradiación se encuentra en la radiación solar a 900 W/m² seguida de 400 y 300 W/m² sus horas acumuladas son: 3.35, 1.77 y 1.50 horas respectivamente. De los gráficos ?01, ?02 y el cuadro ?01, nótese que hay mayor número de horas de radiación solar a 900 y 400 W/m², así también su producción de energía solar son máximas, en el caso de la radiación solar a 800W/m² es mínimo el número de horas y su producción de energía solar es también mínima, en el caso de la radiación solar a 400W/m² es la segunda máxima en el número de horas y su producción de energía solar es la segunda máxima. Se puede observar que la producción de energía solar depende del número de horas; aunque la radiación solar a 800W/m² es la tercera máxima en la escala es la mínima en producción debido al poco número de horas caso contrario con la radiación solar a 100W/m² es la mínima en la escala y es la segunda mínima en producción por ser la quinta máxima en el número de horas, 100W/m²>800W/m² en producción de energía, siendo la diferencia de producción de energía solar de 0.02 kWh/m².
CUADRO ?02
PROMEDIOS HORARIOS DE RADIACIÓN SOLAR Y ENERGÍA SOLAR PARA EL 18 DE FEBRERO 2010
GRÁFICO ?03
RELACIÓN DE VARIACIÓN TEMPORAL DE LA RADIACIÓN SOLAR MEDIA Y EL COMPORTAMIENTO DE LA CURVA TEMPORAL REPRESENTATIVA DE LA ENERGÍA SOLAR MEDIA PARA EL 18 DE FEBRERO 2010
Estación Meteorológica: Centro de Energías Renovables de Tacna-CERT
Fuente: Cuadro ?02
Comentario
El gráfico ?03 muestra la variación temporal de la radiación solar media sobre una superficie horizontal y el comportamiento de la curva temporal representativa de la energía solar media, para el 18 de Febrero del 2010, para el Distrito de Tacna, se puede observar que ambas curvas son paralelas y análogas. Tiene su primera máxima a las 12:00 y su segunda máxima a las 11:00 sus valores en radiación solar media son: 1018.90 y 930.05 W/m² y sus valores en energía solar media son: 197.23 y 180.00 Wh/m². Así también su primera mínima a las 18:00 y su segunda mínima a las 05:00 sus valores en radiación solar media son: 11.94 y 14.71 W/m² y sus valores en energía solar media son: 2.70 y 3.04 Wh/m². Se puede observar que los valores medios diarios de cada hora de radiación solar y energía solar del cuadro ?02 están bien representados en el gráfico ?03 para el Distrito de Tacna del 18 de Febrero del 2010.
TABLA ?01
VALORES PROMEDIOS DIARIOS DE VOLTAJE Y CORRIENTE DEL SMFV FEBRERO 2010
Centro de Energías Renovables de Tacna-CERT
GRÁFICO ?04
RELACIÓN DE PROMEDIOS MENSUALES DE CORRIENTE Y VOLTAJE DEL SMFV FEBRERO 2010
Fuente: Tabla ?05
Comentario
La tabla ?01 muestra los valores promedios diarios de voltaje y corriente ordenados en forma ascendente del SMFV para el mes de Febrero del 2010. Los valores de la tabla ?01 están bien representados por la curva esquematizada en el gráfico ?04 para el mes de Febrero; el valor del voltaje máximo es 13.43V, su corriente 1.87A y el voltaje mínimo es 5.79V, su corriente 0.81A. El gráfico ?04, muestra la línea de tendencia (o regresión) de la corriente y el voltaje para el mes de Febrero, representada en la ecuación Y = -0.003x² + 0.193x – 0.150, la cual nos ayuda a obtener los valores de corriente teniendo como referencia los valores del voltaje. Esta ecuación es válida para una serie de paneles fotovoltaicos de la misma familia SM-50 de la marca Siemens. El valor r = 0.94, nos indica correlación directa es decir tendencia a incrementarse la producción de corriente con el aumento; y el elevado valor indica "correlación alta positiva", es decir demuestra que la influencia del voltaje en la producción diaria de corriente para el mes de Febrero es importante. Podemos afirmar que el 88%(R²) de los datos caen sobre la línea de regresión, pudiéndose predecir los valores promedios diarios de corriente a partir de los valores promedios diarios de voltaje.
TABLA ?02
CARACTERÍSTICAS Y ESTIMACIÓN DE LA RADIACIÓN SOLAR FEBRERO 2010
Estación Meteorológica: Centro de Energías Renovables de Tacna-CERT
Comentario
Las tablas ?02, muestra los resultados de características y estimación de la radiación solar para el mes de Febrero 2010 del SMFV obtenidos para el distrito de Tacna. Los valores máximos y mínimos obtenidos para Radiación solar diaria horizontal terrestre (H), Radiación Horizontal diaria (Difusa (Hd) y Directa (HD)), Irradiación global sobre planos hor. Gdm(0), Irradiación global directa sobre planos inclinados Gdm (a,ß) y Irradiación global directa sobre planos hor. Gdm (0,ßopt) son:
Para el mes de Febrero:
CUADRO ?03
RESUMEN DEL ANÁLISIS DEL SISTEMA ENERGÉTICOS FOTOVOLTAICO LUNES 01-02-2010
GRÁFICO ?05
PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA DIARIA OBTENIDA DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO LUNES 01-02-2010
Comentario
El cuadro ?03 presenta el resumen del análisis de la producción de la energía eléctrica del mes de Febrero medida en el Centro de Energías Renovables de Tacna ubicada dentro del Distrito universitaria de la UNJBG de la Ciudad de Tacna. Indica máximas, mínimas y promedio de las siguientes magnitudes: potencia, corriente y voltaje; asimismo la potencia total o también llamada energía eléctrica disponible, el número de amperios y el número de datos analizados del sistema Fotovoltaico. El gráfico ?05 muestra la producción de energía eléctrica diaria obtenida del sistema Fotovoltaico, con un valor de: 0.23kWh.
TABLA ?03
DATOS ENERGÉRTICOS POR HORA DEL SMFV LUNES 01-02-2010
GRÁFICO ?06
COMPARACIÓN DE POTENCIA DIARIA OBTENIDA DEL SMFV LUNES 01-02-2010
Estación Meteorológica: Centro de Energías Renovables de Tacna-CERT
Fuente: Tabla ?03
Comentario
La tabla ?03 muestra la potencia producida cada hora del día lunes 01-02-2010 por el SMFV, representado en el gráfico ?06; el cuál muestra la producción diaria de energía obtenida por el sistema energético Fotovoltaico; la mayor producción de energía diaria se encuentra a las 11:00 y su mínima a las 18:00.
TABLA ?04
VALORES PROMEDIOS DIARIOS DE VOLTAJE Y CORRIENTE DEL SMFV LUNES 01-02-2010
Centro de Energías Renovables de Tacna-CERT
Comentario
La tabla ?04 muestra los valores de voltajes y corrientes del SMFV con sus respectivas hora, suma total y número de datos obtenidos en el día lunes 01-02-2010.
GRÁFICO ?07
RELACIÓN DE CORRIENTE Y VOLTAJE DIARIA OBTENIDA DEL SMFV LUNES 01-02-2010
Estación Meteorológica: Centro de Energías Renovables de Tacna-CERT
Comentario
La tabla ?04 muestra los valores energéticos por hora del SMFV para el día lunes 01-02-2010. Los valores de la tabla ?04 están bien representados por la curva esquematizada en el gráfico ?07 para día lunes 01-02-2010; el valor del voltaje máximo es 18V, su corriente 2.52A y el voltaje mínimo es >1V, su corriente 0.068A. El gráfico ?07, muestra la línea de tendencia (o regresión) de la corriente y el voltaje para el día lunes 01-02-2010, representada en la ecuación Y = -4×10-5x³ + 0.141x – 0.050, la cual nos ayuda a obtener los valores de corriente teniendo como referencia los valores del voltaje. Esta ecuación es válida para una serie de paneles fotovoltaicos de la misma familia SM-50 de la marca Siemens. El valor r = 1, nos indica correlación perfecta es decir tendencia a incrementarse la producción de corriente con el aumento; y el elevado valor indica "correlación alta positiva", es decir demuestra que la influencia del voltaje en la producción diaria de corriente para el mes de Febrero es importante. Podemos afirmar que el 99.9%(R²) de los datos caen sobre la línea de regresión, pudiéndose predecir los valores promedios diarios de corriente a partir de los valores promedios diarios de voltaje.
GRÁFICO ?08
RELACIÓN DE PROMEDIOS MENSUALES DE CORRIENTE Y VOLTAJE DEL SMFV FEBRERO 2010
Comentario
La curva esquematizada en el gráfico ?08 para el mes de Febrero; el valor del voltaje máximo es 13.43V, su corriente 1.87A y el voltaje mínimo es 5.79V, su corriente 0.81A. El gráfico ?31, muestra la línea de tendencia (o regresión) de la corriente y el voltaje para el mes de Febrero, representada en la ecuación Y = -0.003x² + 0.193x – 0.150, la cual nos ayuda a obtener los valores de corriente teniendo como referencia los valores del voltaje. Esta ecuación es válida para una serie de paneles fotovoltaicos de la misma familia SM-50 de la marca Siemens. El valor r = 0.94, nos indica correlación directa es decir tendencia a incrementarse la producción de corriente con el aumento; y el elevado valor indica "correlación alta positiva", es decir demuestra que la influencia del voltaje en la producción diaria de corriente para el mes de Febrero es importante. Podemos afirmar que el 88%(R²) de los datos caen sobre la línea de regresión, pudiéndose predecir los valores promedios diarios de corriente a partir de los valores promedios diarios de voltaje.
Conclusiones
1. La generación de energía eléctrica mediante el sistema Fotovoltaico constituye una alternativa viable, la energía solar como vector energético sostenible en el distrito de Tacna podría ser una solución a los problemas energéticos que existe en la Región Tacna, a la vez impide la emisión de gases tóxicos, no contribuye con el efecto invernadero, ni destruye la capa de ozono.
2. Las nuevas generaciones de paneles fotovoltaicos no se limitan solamente a bajar el coste del sistema o ayudar a la conservación ambiental siendo cero contaminantes o ecológicos, tratan de aprovechar materiales reciclados, hacer paneles de nuevos materiales, mejorar la eficiencia de los paneles fotovoltaicos para la producción de energía fotovoltaica (tecnología madura), así como usar energía solar para convertir CO2 en combustible, aprovechando la luz del sol el cual se convierte en energía eléctrica y "divide" el dióxido de carbono en monóxido de carbono (CO) y oxígeno.
3. Hago notar que la Región Tacna es vecina del desierto más árido del mundo. Por ello la energía solar incidente diaria promedio anual en Tacna es de 6.5-7kWh/m² (Fuente: Senamhi, enero 2003), la media diaria para el día lunes 01-02-2010 es de: 6.17 kWh/m²
4. La estimación de la irradiación sobre un plano horizontal para el mes de Febrero para el distrito de Tacna, es de: 6.78kWh/m²d.
5. La energía solar es importante porque a través de la electricidad fotovoltaica, nos permite progresar materialmente, posibilitando la creación de nuevas alternativas de vida que apuesten por un mayor respeto al medio ambiente y que se orientan hacia la autosuficiencia. Impidiendo la contaminación producida por la quema de combustibles fósiles, el aumento del cambio climático, el efecto invernadero y que seamos consumidores dependientes de los países que poseen grandes reservas de petróleo.
6. La intensidad de energía solar aprovechable en un punto determinado de la Tierra depende, de forma complicada pero predecible, del día del año, de la hora y de la latitud. Además, la cantidad de energía solar que puede recibir un dispositivo receptor depende de la orientación.
Bibliografía
[1] PACCO K.; Tesis; Evaluación Energética Comparativa de un Sistema Híbrido Eólico-Fotovoltaico (SHEFV) de baja potencia para la electrificación de una vivienda urbana; Tacna-Perú; 2008, pg. 1-32.
[2] "Science"-NASA; [Revista]; Una "corriente de fuego" en el Sol adquiere velocidad; 12 Marzo 2010 en:
[3] Microsoft Corporation; [Enciclopedia virtual]; Energía Solar; Microsoft Encarta 2009; 1993-2008.
[4] http://ciencia.nasa.gov/headlines/y2010/12mar_conveyorbelt.htm?list950837
[5] SolarBuzz; [Buscador]; www.solarbuzz.com
[6] "Renewable Energy Magazine"; [Revista]; Nueva aplicación online para comparar la potencia solar fotovoltaica; 05 Febrero 2010 en:
http://www.renewableenergymagazine.com/paginas/Contenidosecciones.asp?ID=15&Cod=4855&Nombre=News
[7] "Amazings" ; [Revista]; Usar Energía Solar Para Convertir CO2 en Combustible; 15 Mayo 2007 en:
http://www.amazings.com/ciencia/noticias/170507a.html
[8] "Renewable Energy Magazine"; [Revista]; E.On and Schüco build a thin film plant in Germany; 10 Abril 2008 en:
http://www.renewableenergymagazine.com/paginas/Contenidosecciones.asp?Id=2465
[9] "Amazings" ; [Revista]; Células Solares de Bajo Costo Imprimibles Como Periódicos o Pintables en Tejados; 2 Octubre 2009 en:
http://www.amazings.com/ciencia/noticias/021009a.html
[10] Energía solar; [Noticia]; en: http://www.lageneraciondelsol.com/
[11] http://www.renewableenergymagazine.com/paginas/Contenidosecciones.asp?Id=2042
[12] http://www.bbc.co.uk/mundo/ciencia_tecnologia/2009/05/090526_1807_cementerio_so
[13] http://www.renewableenergymagazine.com/paginas/Contenidosecciones.asp?ID=8&Cod=4412&Nombre=Interviews
[14] http://www.proinso.net/_bin/irradiacion_inicio.php
[15] www.pvcycle.org
[16] www.factoriaespia.com
[17] www.volttour.net
[18] http://www.bnl.gov/bnlweb/pubaf/pr/PR_display.asp?prID=943
[19] http://www.space.com/php/multimedia/imagedisplay/ img_display.php?pic=060821_iss_post115_02.jpg&cap=This+ illustration+depicts+the+current+configuration+of+the+ISS+ %28faded%29+with+the+addition+of+its+new+Port+3%2FPort+4+ %28P3%2FP4%29+truss+and+solar+arrays+%28in+color+at+right%29+ after+NASA%27s+STS-115+shuttle+flight+is+complete.+ Credit%3A+NASA.+Click+to+enlarge.
[20] www.projekt-goldfisch.ch
[21] http://www.diarioti.com/gate/n.php?id=15702
[22] http://www.titantracker.es/
[23]
[24] www.solarkit2010.org
[25] http://www.bbc.co.uk/mundo/ciencia_tecnologia/2009/09/090914_1452_paneles_lp.shtml
[26] http://www.amazings.com/ciencia/noticias/101208b.html
[27] www.kinsolar.es
[28] http://www.heliovolt.net/
[29] www.konarka.com
[30] www.kyocerasolar.com
[31] http://www.energias-renovables.com/paginas/Contenidosecciones.asp?Id=9826
Autor:
Karina Pacco Ramírez
Escritora/Física/Investigadora y desarrolladora experimental en energías renovables y software
Datos del artículo:
Fecha de realización: 06 de Julio del 2010
CATEGORÍA: Energías Renovables
Tacna, Perú
| Página siguiente |