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Globos solares: una apuesta de futuro

¿Sabías que los globos solares prometen generar 400 veces más energía que los paneles solares convencionales?  Y es que el objetivo, dentro del sector energético, es  llegar a ser la alternativa más sostenible y viable  en la generación de energía. El ingeniero Rob Lamkin, CEO de Cool Earth Solar, diseñó en California estas burbujas solares, con una celda fotovoltaica en su interior. Su diseño y funcionamiento es bastante simple, no requiere de nueva tecnología. Los captadores, como su propio nombre indica, captan la luz solar y la concentran en celdas fotovoltaicas, consiguiendo así un mejor aprovechamiento de la energía solar.

¿Es realmente el futuro de la energía solar fotovoltaica?

Esta tecnología pretende reducir el coste de la energía solar. Para así, ser tan competitivos como aquellas que emplean fuentes fósiles para la obtención de energía. Con este novedoso sistema, Cool Earth Solar, empresa que está desarrollando este concepto, trata de resolver de manera eficiente y rentable, el problema global de generación de energía. Que, como ya sabemos, es sustituir los combustibles fósiles minimizando nuestra huella de carbono e impulsando un recurso abundante, como en este caso es el sol. Su reducido coste, su gran rendimiento, su facilidad de instalación y el resto de factores, convierten, sin duda, a los globos solares en una gran alternativa ecológica.

Además, es un sistema que ya ha sido testado bajo las inclemencias climáticas normales. Lo que significa que puede ser instalado en cualquier lugar por remoto que sea con un mínimo impacto ambiental. Y sin tener que destinar grandes superficies, algo que sí ocurre con los parques solares de energía fotovoltaica.

Ventajas de los globos solares

1.Coste de fabricación mínimo

Según sus promotores, que ya han fabricado una gran cantidad de globos solares de prueba, estiman que el coste puede rondar los 2 dólares. No solo consiguen generar 400 veces más de energía que los sistemas convencionales de concentración por espejos, sino también podría costar 400 veces menos que éstos. Los materiales de los que están fabricados son muy económicos.  Están hechos de una película plástica, del mismo tipo que se usa para las bolsas de patatas fritas o snacks. Con un hemisferio superior transparente y un hemisferio inferior reflectante.

2. Resistente a las inclemencias meteorológicas

Aunque por los materiales pueda parecer un sistema frágil, estos globos solares son aerodinámicamente estables, capaces de resistir vientos de casi 120 kilómetros por hora. Además, la superficie exterior transparente protege la celda fotovoltaica del medio ambiente, incluida la lluvia, la nieve, así como de los insectos y la suciedad.

3. Reducido peso y diseño permiten que este sistema sea muy fácil de instalar.

Tal vez la única limitación que pueden presentar es su tamaño, debido a que su base tiene una circunferencia de entre 2 y 2,5 metros de diámetro. Pero, esta característica no debería suponer problema alguno, ya que se pueden instalar en cualquier parte, como en el tejado de nuestra vivienda, de edificios o de fábricas. O bien colocarlo suspendido en cables de acero sobre zonas agrícolas, como campos, invernaderos, plantaciones, etc. En comparación con los paneles solares tradicionales,  tendrían también un coste mínimo de mantenimiento.

4. Gran capacidad de captación

Gracias a que la mitad del globo solar es transparente y al interior cóncavo, la luz se concentra en las pequeñas celdas fotovoltaicas de una forma más eficiente.

El captador es el encargado de concentrar luz solar en la celda fotovoltaica. Una sola célula con captador genera alrededor de 300 a 400 veces más energía. Esto significa que necesitamos menos células para producir mucha más electricidad. Consiguiendo así que el rendimiento del globo solar llegue a ser mayor que el de un panel solar fotovoltaico tradicional plano.

 4. Amigable con el medio ambiente

Tengamos presente que estamos hablando de energía solar, una energía renovable, limpia y que no depende de los combustibles fósiles. Así todo, el sistema resultante de postes y cables de acero. Utiliza una pequeña cantidad de material, tiene una mínima huella y no causa apenas alteración en la naturaleza o entorno. Se pueden instalar en cualquier lugar por remoto que sea, ya que al encontrarse suspendidos en el aire permite que no sea necesario destinar grandes superficies para las instalaciones. Todo ello con un impacto ambiental limitado

Componentes de una instalación solar

Cada uno de los componentes es imprescindible en la instalación y tienen su importancia a la hora de aprovechar la radiación del sol, captando la energía solar y transformándola en energía eléctrica. Conozcamos a continuación cuáles son estos componentes.

1. Modulo fotovoltaico

Es el encargado de convertir la energía  del sol en energía eléctrica. Es el elemento principal de la instalación fotovoltaica. Está formado por la unión de varios paneles y dota a la instalación de la potencia necesaria. Cuanto mayor sea la demanda, mayor número de paneles solares serán necesarios. Estos están formados por células de silicio, que se encuentran encapsuladas y conectadas entre sí eléctricamente.

Según la tecnología de fabricación de las células, los módulos fotovoltaicos son monocristalinos, policristalinos o amorfos. Este último tipo está en desuso debido a su poca eficiencia en comparación con los otros dos.

2. Regulador de carga

Entre los paneles solares (campo fotovoltaico) y las baterías, nos encontramos el regulador de carga. Es el nexo de unión entre ellos y el resto de los componentes fotovoltaicos. Los reguladores se encargan de administrar la energía con eficiencia. Permiten que el sistema y las baterías no se sobrecarguen y evita que se puedan descargar por la noche. También es capaz de proporcionar información del estado del sistema, Controla constantemente el estado de carga de las baterías, por lo que ayuda a prolongar la vida útil de las mismas. Gracias a estos componentes fotovoltaicos, nos aseguramos que haya suministro eléctrico suficiente.

3. Batería o acumulador 

Las baterías cumplen tres funciones en una instalación solar fotovoltaica:

  • Almacenar la energía durante un período de tiempo
  • Proporcionar potencia instantánea elevada
  • Fijar la tensión de trabajo de la instalación.

Una vez regulada la energía eléctrica de los paneles, se va a las baterías. La energía del sol no llega de manera uniforme, si no que depende de aspectos como la duración del día, de las estaciones del año o de la nubosidad en un momento determinado. Por ello se hace necesario utilizar algún sistema que pueda almacenar esta energía para utilizarla en momentos que no llegue la radiación solar, como son las baterías o acumuladores. Las baterías se recargan gracias al regulador de carga, desde la electricidad que producen los paneles solares.

4. Inversor

Elemento imprescindible en una instalación solar fotovoltaica. El inversor se encarga de convertir la corriente continua en alterna o convencional, que debe ser igual a la de la red eléctrica. Es decir, de convertir la energía que recogen las placas solares en electricidad. Si no es por el inversor, no podríamos usar la energía que producen los paneles. Una vez la energía es transformada por el inversor, podremos utilizarla, verterla a la red o almacenarla en las baterías. A continuación recogemos las características principales del inversor solar:

  • Alta eficiencia
  • Consumo bajo cuando no hay cargas conectadas
  • Alta fiabilidad
  • Seguridad y protección contra cortocircuitos
  • Buena regulación de la tensión y de la frecuencia de salida 

5. Soportes

Estos componentes tienen una mera función de fijación. Son elementos pasivos. Los soportes mantienen los paneles solares en una posición fija proyectados hacia el sur. Estos soportes deberán ser estables, rígidos y duraderos para poder soportar el desgaste que conlleva el estar en el exterior: clima, fuerza del viento, nieve, lluvia, etc

Otros componentes fotovoltaicos 

Los microinversores y los optimizadores de potencia son otros elementos solares que podemos necesitar en una instalación solar fotovoltaica. Los primeros se instalan justo detrás de los paneles solares para transformar la corriente continua que le llega de los paneles en corriente alterna, Se distingue de un inversor en el tamaño, que es mucho más pequeño, y en que opera a nivel individual en cada placa solar. Podría decirse que es un pequeño inversor individual de cada panel. El optimizador también trabaja individualmente en cada panel solar,  pero en vez de transformar la corriente continua como sí lo hace el micro inversor, optimiza y maximiza esa corriente antes de enviarla al inversor central.

Con estos elementos, logramos tener un mayor rendimiento y una monitorización individual de los paneles. No obstante, tanto los microinversores como los optimizadores de potencia no son imprescindibles en una instalación fotovoltaica.

Kit solar fotovoltaico 

Un kit solar fotovoltaico está compuesto por los distintos componentes que hemos visto antes: panel solar, batería, regulador de carga e inversor. Son fáciles de instalar y requieren de poco mantenimiento. Por ejemplo, donde no exista conexión a la red eléctrica, como en las zonas rurales, es de gran utilidad. Además, si fuera necesario aumentar la potencia, solo necesitaríamos instalar más paneles fotovoltaicos. Además, la vida útil de los kits solares fotovoltaicos es muy larga.

Mantenimiento de una instalación solar fotovoltaica

En lo que respecta al mantenimiento, para evitar el deterioro de la instalación, es recomendable realizar un buen mantenimiento. Y es que aspectos como los agentes externos, las variaciones de temperatura, la polución o suciedad son factores que afectan directamente a este tipo de instalaciones. Por eso debemos tener claro que es lo que podemos hacer para evitar esto:

  • Eliminar el polvo o suciedad acumulado en el campo fotovoltaico. Para ello utilizaremos productos no abrasivos y siguiendo siempre las recomendaciones de los fabricantes.
  • Realizar una inspección visual para detectar cualquier problema o anomalía.
  • Revisar la estructura. Ver que no haya grietas o deformaciones. Aplicar un tratamiento anticorrosivo en el caso de que la estructura sea de aluminio o acero inoxidable.
  • Revisar los componentes eléctricos.
  • Revisar el sistema de acumulación. Hablamos de las baterías, de los bornes y de los terminales de conexión. En el caso de que hiciese falta, tendremos que rellenar los electrolitos de las baterías, hasta llegar al nivel recomendado.

Si conseguimos  realizar un buen mantenimiento en las instalaciones solares fotovoltaicas obtendremos beneficios como: ahorro en el consumo, mayor vida útil de los paneles, mayor eficiencia, menor número de averías, control de bacterias, etc.

¿Son sostenibles las baterías fotovoltaicas?

El efecto contaminante siempre ha sido una de las grandes inquietudes al generar energía. Antes de la llegada de las baterías de litio, preocupaba cómo almacenar la electricidad y disponer de esa energía cuando fuese necesario. Y es que las baterías fotovoltaicas donde se almacenaba eran muy contaminantes y conllevaban muchos riesgos.

¿Qué es la «edificación sostenible»?

En el año 2018, la Directiva 2018/844 del Parlamento Europeo revisaba y modificaba la anterior  (la Directiva 2020/31/UE del Parlamento Europeo y del Consejo), donde el objetivo era que todos los nuevos edificios tuvieran un consumo energético casi nulo. En esta nueva directiva, el objetivo principal se centra en introducir sistemas de control y automatización de edificios para acelerar la renovación rentable de los edificios ya existentes, como por ejemplo la integración de los sistemas domóticos. Introduce así un indicador de inteligencia para evaluar la preparación tecnológica del edificio.

¿Cómo conseguir este ambicioso objetivo? Mejorando las condiciones constructivas de las viviendas, para necesitar mucha menos energía que las construcciones actuales. Y también consiguiendo la energía necesaria con un menor impacto ecológico y de una forma más eficiente.

¿Qué papel juegan las baterías en una instalación fotovoltaica?

Las baterías ayudan a no depender de la red de suministro eléctrico. Al cubrir el consumo de la vivienda con las placas solares, la instalación fotovoltaica es estable y conseguimos así ser autosuficientes. Durante los picos de producción en las horas de sol, la electricidad que no se utiliza en la vivienda, se almacena en una batería de litio o una batería de plomo ácido. Este exceso de electricidad más tarde se puede utilizar.

Baterías de alto rendimiento

El precio de las baterías puede suponer un obstáculo para algunas personas. A pesar de ello, debemos tener en cuenta los beneficios que nos pueden aportar las baterías de litio de alto rendimiento respecto a otras tecnologías.

Este tipo de baterías solares, gracias a sus características, elevan la eficiencia de las instalaciones de energía fotovoltaica. Se recargan con rapidez, pueden descargarse casi por completo y no tienen efecto memoria. Otra de las ventajas que nos ofrece es su larga vida útil, lo que nos ayudará a compensar su precio elevado. Tampoco necesitan ventilación, por lo que instalarlas en un cuarto sin ella no sería una preocupación. Tampoco lo serían los gases nocivos que otros modelos sí desprenden. Requieren poco mantenimiento, así que los gastos son menores que con otras tecnologías. Y su instalación también es más sencilla debido a su reducido peso.

Las actuales baterías de litio son las más utilizadas. Pero son solo el principio. Con el tiempo y la mejora de la tecnología, se sigue mejorando la sostenibilidad de las baterías fotovoltaicas y se descubren materiales que mejoran las cualidades de las tradicionales baterías de plomo ácido, así como de las actuales de litio.

Tipos de baterías de alto rendimiento

Baterías de litio. Como ya hemos comentado, se trata de baterías que ocupan poco espacio, no pesan mucho y no emiten gases nocivos. Fáciles de colocar en cualquier sitio, su carga es rápida y pueden descargarse sin perjudicar su vida útil.

Batería de acero-cobre. Batería que por el momento se encuentra en estudio y se tiene que probar todavía en funcionamiento real. Los principales componentes de este tipo de baterías fotovoltaicas provienen de la chatarra reciclada.

Batería de sodio-manganeso. Se encuentran en desarrollo. Surgieron a partir de un concepto teórico en el año 1928. Y se basa en una estructura del Manganeso con un electrón menos. Que se conoce como estado “1-plus” o “monovalente”. La huella ambiental de este tipo de baterías fotovoltaicas sería muy reducida.

Baterías de aluminio-grafito. También se encuentran en desarrollo. Sería la primera batería de alto rendimiento en la que se emplearía aluminio y grafito en su fabricación, dos materiales muy baratos.

Pila primaria de aluminio-aire. Se trata de una pila primaria en la que se reemplaza el aluminio para recuperar toda su capacidad energética. Es más eficiente que las baterías de litio actuales. Su peso es menor y reduce de forma considerable el riesgo de explosión. La investigación de este tipo de baterías está más enfocada en el sector automovilístico

Instalación fotovoltaica: ¿Es posible añadirle baterías?

Si nuestro objetivo es ser autosuficientes, la respuesta es sí. Puedes tener en funcionamiento una instalación fotovoltaica y con el tiempo añadirle baterías para poder usar tu propia energía y ser completamente autónomo.  Una instalación fotovoltaica puede funcionar sin batería, pero entonces no estaríamos aprovechando esa energía que se ha generado durante el día. Sin la batería, no tendríamos forma de almacenarla para su uso posterior, por ejemplo para por la noche. Entonces deberemos hacer uso de la energía proveniente de la red.

Beneficios de las baterías solares de alto rendimiento

  • Larga vida útil: pueden llegar a durar unos 7.000 ciclos, que equivale a más de 19 cargas y descargas diarias.
  • Tiempo de carga: las baterías de alto rendimiento son las más rápidas en cargarse
  • Capacidad de descarga: pueden descargarse casi por completo sin perjudicar su vida útil.
  • Gran almacenaje: utilizaremos por la noche la electricidad acumulada durante el día en la baterías, pudiendo acumular en 10 horas 5.000 Wh.
  • Tamaño y peso: no es preciso disponer de grandes espacios ni sitios ventilados para su instalación, ya que son relativamente pequeñas, así como livianas.
  • Garantía de funcionamiento: 10 años o más de garantía.

Rawlemon: instalación solar alternativa

¿Qué es el Rawlemon?

El rawlemon es una esfera transparente. Su forma esférica ayuda a que pueda aprovechar mejor la luz difusa, hasta en un 15%. Además, el prototipo convirtió hasta un 70% más de energía que los paneles solares fotovoltaicos tradicionales de doble eje. Y tiene una eficiencia un 35% mayor que los paneles solares fotovoltaicos tradicionales. Además, al ser transparente puede integrarse fácilmente a los edificios. Pero no sólo eso, sino que uso híbrido (electricidad y energía solar térmica), en el prototipo consiguió ahorrar durante las pruebas un 75% de superficie. Garantiza un máximo de transparencia de un 99%, evitando así la pérdida de visibilidad.

Origen del Rawlemon

Es una idea que el arquitecto alemán André Broessel junto con varios socios estudio y desarrollo ya en el año 2012. Su concepto está dirigido a conseguir dos objetivos:

  • Producción de una energía más limpia, con una huella de carbono más baja
  • Un mejor rendimiento en el uso y la conversión de la energía solar renovable.

¿En qué consiste el Rawlemon?

Esta idea se basa en un concepto sencillo. El rawlemon es básicamente un concentrador de la luz solar, como una lupa. Que consigue llevar toda la luz que incide sobre la esfera a un único punto, donde se instala una celda solar fotovoltaica, o también un intercambiador de calor a glicol. Por ello, es una innovación que puede hacer la tecnología solar más asequible si cabe. Ya que con un tamaño menor de la instalación se consiguen los mismos resultados que con placas fotovoltaicas tradicionales.

7 Beneficios del Rawlemon como instalación solar

✓ Aprovecha la energía solar para generar calor o electricidad, reduciendo así hasta un 70% la factura energética

✓ La energía solar ha iluminando nuestro planeta desde hace millones de años, y lo seguirá haciendo durante millones de años

✓ Se puede integrar en los edificios a modo de ventana que permite el paso de luz

✓ Una instalación que aproveche la energía solar añade valor a tu vivienda al hacerla un poco más autosuficiente

✓ Puede ser aprovechada en cualquier lugar: lugares remotos y viviendas aisladas donde otros combustibles como el gas, gasóleo o incluso la electricidad tienen difícil llegar

✓ Reduce la dependencia de las constantes variaciones (principalmente subidas) del precio del gas y la electricidad

✓ Aparte de la limpieza de la esfera solar como en cualquier ventana, solo necesitan de una pequeña revisión de las conexiones eléctricas

¿Es un opción real de futuro dentro del mercado de las instalaciones solares?

Aún es muy pronto para saber si el concepto de placa fotovoltaica tradicional perderá competitividad frente al rawlemon. Si es cierto, que las pruebas realizadas revelan que cuenta un gran potencial. Pero es algo muy nuevo y el mercado aún no ha tenido tiempo de conocerlo y asumir esta innovación tecnológica.

Buenos argumentos para pensar que sí

1.Funcionan sin luz solar

Un argumento importante es el potencial que tiene esta nueva tecnología solar en zonas del planeta con muy poca luz solar directa. En los círculos polares las noches de invierno duran prácticamente 20 horas, haciendo muy difícil el uso de placas solares térmicas o fotovoltaicas tradicionales. Cierto es que son zonas con una población muy baja, pero tienen la ventaja de aprovechar la luz difusa. Incluso funciona de noche aprovechando cualquier luminosidad que exista. Es por ello que el rawlemon es una solución idónea para zonas con pocas horas de luz.

Rawlemon nocturno.

Con rawlemon, se puede reducir la superficie de captación al 1% . Además, la estructura total está fija ya que solo se mueve el pequeño captador, donde se ubica la celda fotovoltaica. Otra gran ventaja que tiene la esfera solar es que no le afecta una mala orientación, ya que es capaz de aprovechar la luz difusa, como se ha comentado. Y por supuesto la indirecta.

2.Encaja perfectamente en cualquier estructura arquitectónica

Otro aspecto importante es el arquitectónico. Esta innovación técnica permite el uso de la esfera solar incrustada en las fachadas de los rascacielos de todo el mundo, por lo que el requerimiento estructural pierde importancia. Esta innovación tecnológica de cristal transparente ejercería dos funciones. Por un lado, la esfera solar genera electricidad como los paneles solares. Por otro, tiene la función de ventana alimentando el sistema energético del edificio sin por ello impedir la entrada de la luz al interior.

¿Está presente en el mercado?

Sí, los creadores del rawlemon ya han puesto en marcha su propia empresa con el mismo nombre. Disponen de un pequeño catálogo de productos enfocado al consumidor final. Productos como pequeños cargadores para Smartphone, tabletas y ordenadores portátiles. O modelos un poco más grandes para poder cargar tu patinete eléctrico o incluso la bicicleta eléctrica. También disponen del modelo grande, llamado Beta-Ray y que se instalaría en módulos de esferas, para generación eléctrica para autoconsumo.

Hielo solar

¿Sabías que gracias a los conocimientos sobre el comportamiento de algunos materiales, y a la tecnología solar y de absorción de calor, se puede fabricar hielo con la energía del sol? La solución está en el calor que nos aporta el sol, como energía principal, y el aprovechamiento de la transmisión de calor que ofrecen diferentes sustancias por el efecto de absorción de calor.

¿Qué es el hielo solar?

El hielo solar no es más que hielo agua en estado sólido. Pero lo denominamos así porque fabricamos el hielo con energía solar. Aunque parece algo muy complicado, en realidad es bastante sencillo, y debemos saber que la teoría de este sistema ya tiene algunos años. La generación de frío a partir de una fuente de calor se denomina absorción.

El ciclo termodinámico de enfriamiento por absorción se basa en la necesidad del fluido usado como refrigerante de obtener calor del líquido a enfriar para poder pasar del estado líquido al de vapor, al reducirse la presión a la que está sometido. Pero este ciclo que genera frío necesita de una fuente da calor. Que nosotros aportaremos con placas solares.

De esta forma una de las sustancias absorbe ese calor, que luego en el proceso inverso lo disipa. Lo importante es que la absorción de calor, y su posterior disipación lo controlamos y hacemos en los lugares que nos interesa. En este ciclo, se consigue que el agua del sistema ceda calor, llegando a congelarse, produciendo el hielo solar.

Origen del sistema de absorción

El ciclo de absorción es un descubrimiento del siglo XVIII. El primer intento se debe al escocés William Cullen, cuando en 1755 consiguió obtener una pequeña cantidad de hielo en una campana donde consiguió reducir la presión. Unos años más tarde, en 1777, Gerald Nairne, también escocés, introducía ácido sulfúrico en la campana de Cullen, de manera que el vapor de agua fuera absorbido por este, dejando espacio para permitir una mayor evaporación de agua.

En 1810, John Leslie colocó, dentro de la campana bajo vacío, un recipiente con el agua a evaporar y en el fondo otro recipiente con el ácido sulfúrico, logrando una producción de 3 kg de hielo por hora. Pero sería finalmente el francés Ferdinand Carré, quién construyó y comercializó la primera máquina de absorción, destinada principalmente a la fabricación de hielo. Utilizando para ello, amoniaco como refrigerante y agua como absorbente. Esta máquina fue patentada en 1859 y obtuvo el premio de la Exposición Universal de Londres de 1862.  Como anécdota, comentar que ya en el año 1875 el buque Paraguay, equipado con máquinas de absorción de Carré, transportó por primera vez carne congelada desde Buenos Aires hasta el puerto de Le Havre (Normandía – Francia).

¿Cómo funciona el conjunto Solar-máquina de Absorción?

El sistema para generar hielo con energía solar tiene dos partes. Por una tenemos el generador de energía (calor), es decir las placas solares. Esta primera parte del sistema nos aportará el calor que necesita la segunda parte del sistema. El segundo componente de este conjunto es un sistema de absorción, que aprovechará el calor que le aportan las placas solares para poder trabajar.

Equipos de absorción

Los equipos de absorción de calor pueden ser de dos tipos. Los de tipo amoníaco/agua, o también llamados «de efecto simple», o bien máquinas agua/bromuro de litio, o «de doble efecto». Para los sistemas de refrigeración y generación de hielo, se emplea normalmente el sistema de agua/bromuro de litio por tener mayor eficiencia. El motivo de utilizar el bromuro de litio es porque tiene gran capacidad de absorber agua y posteriormente puede deshidratarse también fácilmente con calor. Siendo la energía que nos aportarán las placas solares.

Explicándolo con más detalle, el agua, en nuestro caso es el refrigerante, que se mueve por un circuito a baja presión, y se evapora en un intercambiador de calor, llamado evaporador. Para producirse la evaporación necesitamos calor, que se obtiene a partir de las placas solares en un intercambiador, en el que se congela el agua que queremos convertir en hielo que queremos fabricar.

En el paso posterior al evaporador, el bromuro de litio absorbe el vapor de agua en el absorbedor, produciendo una solución diluida o débil de bromuro en agua. Esta solución pasa al generador, donde se separan disolvente y soluto mediante calor procedente de las placas solares. Entonces el agua va al condensador, que es en otro intercambiador donde se cede la mayor parte del calor recibido en el generador, y desde allí pasa de nuevo al evaporador, a través de la válvula de expansión; el bromuro, ahora como solución concentrada en agua, vuelve al absorbedor para reiniciar el ciclo. En definitiva, en el absorbedor se desprende calor al absorber el gas, mientras que en el generador se absorbe calor al desprender el gas.

Fuente de la imagen: Guía del Frío Solar. Fenercom. Esquema–Maquina de absorción de doble efecto

Otros prototipos

Pero el sistema anterior no es el único. Existe un prototipo, creado por Ingenieros de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) con sede en Medellín. Este nuevo prototipo permite fabricar hielo por medio del calor aportado por el sol. Este equipo creado por ingenieros del grupo de investigación en Termodinámica Aplicada y Energía Alternativa (Tayea), congela y refrigera entre uno y cinco litros de agua.

Aunque parezca complejo su mecanismo es sencillo. El secreto está en el sistema de tuberías, formado por 20 tubos de 2 metros de longitud y 10 centímetros de diámetro, los cuales contienen carbón activado, y el uso de los paneles solares, que aportan el calor necesario para el proceso. El carbón activo permite el proceso de enfriamiento, ya que es capaz de adsorber amoniaco o metanol. Además, la máquina usa un líquido refrigerante, en este caso metanol, que se evapora debido al calor que concentran los reflectores solares convexos.

Una vez en el interior del sistema, se superan los 90 grados centígrados, y el vapor atrapado en las tuberías entra en contacto con el carbón activado, el cual se vuelve líquido una vez va perdiendo calor con relación al ambiente, o se enfría al ponerse el sol. Lo que llamamos desorción-regeneración. Durante la noche, cuando el carbón activado se enfría, adsorbe nuevamente el metanol y en ese proceso es cuando se produce el frío (adsorción-evaporación), que es capaz de congelar el agua.

Curiosidades sobre el hielo solar

Curiosidad

Motivo

Respetuoso con el medio ambiente     Al utilizar energía solar que son menos contaminantes y más respetuosas con el medio ambiente y que permite disminuir las emisiones de gases tóxicos
Energía gratuita ✓ El aporte de energía solar a nuestra calefacción es 100% gratis
✓ Inicialmente deberemos amortizar la instalación efectuada, pero una vez que con lo ahorrado se ha pagado el coste de la instalación, la energía solar es completamente gratuita
Energía limpia y gratuita ✓ Solo se necesita del calor del sol para poder fabricar hielo
Disponibilidad global ✓ Puede ser aprovechada en cualquier lugar en función de la incidencia solar
Reduce la dependencia energética ✓ Una instalación de hielo solar aprovecha la energía solar térmica para generar el frío necesario
Ideal para zonas con mucho sol ✓ ideal para zonas aisladas, con mucho sol y difícil acceso a otras energías

 ¿Es viable el hielo solar? ¿Tiene futuro?

Aunque parezca una tecnología muy difícil de aplicar, la realidad nos dice que no. Además, con los avances tecnológicos tanto en el campo de la energía solar como en los sistemas de absorción, cada día es más viable esta combinación.

De hecho, existen diferentes empresas que se dedican única y exclusivamente a diseñar y fabricar equipos de absorción de calor para generación de frío. Los modelos para generación de hielo aún necesitan de cierto perfeccionamiento, y sobre todo los que no necesitan ningún tipo de suministro eléctrico.

Hasta el momento, los equipos de absorción que hay en el mercado tienen elementos que consumen electricidad. Las bombas circuladoras, electroválvulas, centralita de control, etc. necesitan para su funcionamiento, aunque su consumo es sensiblemente inferior a los tradicionales equipos refrigeradores o generadores de hielo, por lo que para los equipos de hielo solar se abre un futuro prometedor.