egún cuenta la leyenda, Arquímedes –el matemático y físico que defendió la ciudad griega de Siracusa– asesoró al rey para que cada soldado enfocara su escudo, cual espejo, hacia las naves romanas para así quemarlas, al igual que hoy día sucede con los rayos de Sol cuando los concentramos en un punto con una lupa. Aunque la anécdota tal vez no sea cierta, se ha quedado en el imaginario popular, y actualmente es una realidad porque hoy sí es posible enfocar cientos de miles de espejos que siguen al Sol y concentrarlos, por ejemplo, en una gran torre central para alcanzar elevadas temperaturas (de más de 500 grados centígrados).
Además de aprovechar el calor del Sol para calentar el agua, cocinar y secar las frutas y verduras, se puede emplear para producir electricidad en las grandes centrales termosolares.
Existen dos tipos de centrales que aprovechan el calor del Sol: las primeras emplean un conjunto de espejos cilíndrico-parabólicos que concentran el calor a lo largo de un tubo, y ahí se calienta directa o indirectamente el agua. Cuando se hace en forma indirecta, se pueden calentar directamente sales, aceite o algún otro fluido. Y a su vezesas sales, aceite o fluido calientan el agua –mediante un intercambiador de calor–. El vapor de agua así obtenido tiene la temperatura suficiente para mover una turbina; esta última, unida a un generador, produce electricidad. El Instituto de Ingeniería de la UNAM tiene una planta experimental con este modelo.
El segundo tipo son plantas de heliostatos –espejos– de concentración del calor solar. En ellas, se ha llegado a tener más de 300 mil espejos que reflejan la luz del Sol para que llegue lo más perpendicular posible con ayuda de una computadora que mueve los espejos en dos direcciones –espejos con seguimiento del Sol– para dirigirlos a una torre central de más de 100 metros de altura en un terreno que ocupa, por ejemplo, 400 hectáreas.
El calor que se concentra en la torre sirve para fundir sales de nitrato de sodio y de potasio que, por un lado, calientan el agua mediante un intercam-biador de calor y a la vez las sales fundidas se almacenan en uno o varios tanques que están muy bien aislados y permiten guardar el calor durante alrededor de 18 horas –es decir, cuando no hay Sol–, de esta manera producen vapor de agua a lo largo del día y la noche para que funcione un turbogenerador, ¡y así producir electricidad las 24 horas del día!
A lo largo de muchos años se ha señalado que dos de las principales desventajas de la energía solar son su costo y su intermitencia. En relación con el costo, hoy podemos decir que la energía solar fotovoltaica es más barata que las centrales de gas natural, y que las plantas termosolares están cerca de lograrlo. Se espera que éstas bajen 50 por ciento sus costos de producción para el año 2025. La Asociación Europea de Electricidad Termosolar (Estela, por sus siglas en inglés) señala que las plantas termosolares serán competitivas con las de gas para 2020, y que en 2050, 11 por ciento de la electricidad mundial se generará con dichas plantas, que producirán mil 600 gigawats. Si queremos que México forme parte de ello, se tendrían que contruir, de 2020 a 2050, poco más de 7 mil megawats (MW) de plantas termosolares, lo que equivale a construir al año una planta de un poco más de 200 MW.
En México se tiene la experiencia de la planta híbrida Agua Prieta II, en Sonora, de gas y solar con concentradores cilíndrico-parabólicos que ya genera 14 MW de electricidad. Y a finales del 2019 se inaugurará en Chile la planta Cerro Dominador, en el desierto de Atacama, que será la primera planta termosolar de heliostatos en Latinoamérica, la cual, con el uso de sales fundidas, será capaz de generar 100 MW las 24 horas del día, es decir, podrá generar electricidad de día y de noche.
Tanto el Instituto de Energías Renovables como el Instituto de Ingeniería de la UNAM, el Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias y la Universidad de Sonora, entre otras, tienen experiencia al respecto.
La central más grande hasta ahora construida es Ivanpah en la frontera de California y Nevada, en Estados Unidos, de 392 MW, que empezó a funcionar en febrero de este año. Hasta ahora, hay alrededor de 120 plantas termosolares en todo el mundo y se están construyendo 42 más, entre ellas una de 2 mil MW en el desierto de Mongolia.
Así que para contribuir al desarrollo sustentable de México y a una tecnología que se puede dominar, bien podríamos probar la construcción de una o varias plantas Zapata
o Villa
Termosolares de Heliostatos de alrededor de 200 MW con almacenamiento de sales durante 18 horas, y tener electricidad con el Sol las 24 horas del día sin depender del gas o el petróleo.
* Instituto de Energías, Renovables. Temixco, Morelos.
