Destacan trascendencia de la energía solar en el Día Internacional del Sol

21 de junio de 2023

Jesús Alberto Rubio

El crecimiento demográfico, así como preocupaciones con el cambio climático y el agotamiento de los combustibles fósiles, han despertado interés en la humanidad por el desarrollo de tecnologías de energía renovable, afirmó Jesús Fernando Hinojosa Palafox, profesor investigador del Departamento de Ingeniería Química y Metalurgia de la Universidad de Sonora.

Al celebrarse hoy 21 de junio el Día Internacional del Sol, el también coordinador de la Licenciatura en Energías Renovables desde 2019, puntualizó en que la energía solar tiene un potencial enorme para su aprovechamiento por los seres humanos y se estima que la atmósfera de la Tierra recibe alrededor de 3,850,000 exajoules (1×1018 J) al año.

Dijo que, de acuerdo a proyecciones de la International Energy Agency (IEA), hacia el 2060, la mayor parte de la energía utilizada por los seres humanos será generada a partir de energía solar, reduciendo las emisiones de gases de invernadero.

En México, indicó, el 31.45 por ciento de la potencia eléctrica generada es debida a energías limpias, de las cuales el 26.87 por ciento proviene de fuentes renovables (Hidroeléctrica, eólica, geotérmica y solar).

Planteó que se tiene como meta alcanzar un 50 por ciento de contribución de energías limpias para el año 2050 como compromiso internacional establecida en la XXI conferencia sobre el cambio climático en París, lo que se oficializó en la Ley General del Cambio Climático.

Gran disposición de energía solar

Fernando Hinojosa, con doctorado y maestría en ingenierías en Energía y Termodinámica, respectivamente, informó que, por su ubicación geográfica, México posee una gran disposición de energía solar diaria por metro cuadrado.

Mencionó que en esa ubicación destacan los estados de Baja California Sur y Sonora con más de 6.2 KWh/m2/día y ello convierte a las tecnologías solares en una alternativa atractiva para la generación de energía eléctrica.

El líder del Cuerpo Académico de Energías Solar Térmica de la Universidad de Sonora, destacó que el aprovechamiento de esa energía puede ser básicamente mediante el empleo de una de tres tecnologías: la fotoquímica, la fotovoltaica y la fototérmica.

La primera, precisó, utiliza la absorción de la luz en reactores químicos para llevar a cabo reacciones como la producción de combustibles fósiles o la degradación de compuestos tóxicos, mientras que la segunda consiste en aprovechar la capacidad de ciertos materiales semiconductores de generar una corriente eléctrica gracias al efecto fotovoltaico.

“En la fototérmica, los sistemas fototérmicos basan su funcionamiento en la conversión de la energía solar en térmica para elevar la temperatura de un fluido, ejemplos son los calentadores solares de agua y los sistemas de concentración solar como el canal parabólico, el Dish-Stirling y la torre central”, añadió

Sistema termosolar

Hinojosa Palafox, investigador Nacional nivel 1 por SNI-Conacyt. 2010-2024 y Premio Anual Investigador distinguido de la División de Ingeniería 2012, 2013, 2021 y 2022, también destacó el Sistema termosolar de canal parabólico, los que indicó orientan la radiación solar en tubos colocados a lo largo de la línea de enfoque a través de un canal parabólico reflectivo.

“Esta configuración es las más probada para la producción de electricidad, informó, señalando que existen nueve plantas en el desierto de Mojave (California, Estados Unidos), con una capacidad total de 350 MW, las cuales continúan en operación, acumulando alrededor de 100 años-planta de experiencia de operación comercial.

En relación al Sistema termosolar de plato parabólico, comentó que tienen un enfoque puntual que utilizan platos o discos parabólicos para reflejar la luz en un receptor en el foco del disco.

“Se diferencian de los concentradores solares parabólicos en que este sistema es puntual y no lineal, permitiendo alcanzar mayores temperaturas de operación; están siendo desarrollados con una capacidad de 9 a 25 kW, y sus principales aplicaciones son en lugares donde exista una buena radiación solar y que se encuentren alejados de alguna red eléctrica, ya que con ellos se puede proporcionar de electricidad a comunidades”.

Aunque se encuentra todavía en fase de desarrollo tecnológico, planteó que se han realizado algunas pruebas demostrativas comprobándose su factibilidad comercial ya que es la tecnología termosolar que ha alcanzado la más alta eficiencia de conversión de energía solar a electricidad con 29.4%.

Torre Central

Finalmente, citó el Sistema termosolar de torre central, los que afirmó funcionan con el enfoque puntual que proviene de campos de reflectores que siguen la luz solar (helióstatos) para concentrar la luz solar en un receptor colocado en la parte superior de una torre.

Informó que de 1982 a 1988 la planta “solar one” en Barstow (California, Estados Unidos) demostró la viabilidad de las plantas de torre central con una capacidad de 10 MWe, produciendo más de 38 millones de kWh durante su operación.

La planta “solar two”, dijo, fue una modificación de la planta “solar one” que demostró las ventajas de la sal fundida para la transferencia de calor y el almacenamiento térmico. “La primera planta comercial empezó operar en 2007 en España con una capacidad de 11 MWe.

Finalmente, indicó que, en el 2013, en el desierto de Mojave, California, inició la operación de la planta comercial más grande del mundo con esa configuración (Ivampah), con una capacidad nominal de 377 MW.