Una energía solar diferente

Entre los diferentes modos existentes para reconducir los rayos solares, bien sea para calentar agua o para producir electricidad, hoy vamos a describir un sistema poco conocido. Se trata de utilizar el calor proveniente de los rayos solares, capturados por discos reflectantes, con el fin de alimentar un motor de tipo Stirling y así poder producir electricidad a través de un generador eléctrico.

El motor Stirling fue inventado en el año 1816 por el reverendo Robert Stirling, valga la redundancia, con el fin de mejorar el rendimiento de las tradicionales máquinas de vapor de la época. Es un motor de combustión externa, en contraste con los motores de combustión interna que habitualmente mueven nuestros coches, bien sean de gasolina (ciclo Otto) o de gas-oil (ciclo Diesel).

El ciclo de este motor consiste en las siguientes etapas: se comprime el gas frío, calentándolo a continuación; el gas caliente se expande y finalmente se vuelve a enfriar, para volver a repetir el ciclo una y otra vez. Como todo motor y todo ciclo termodinámico, necesita un foco caliente: los rayos solares provenientes del disco solar. Y un foco frío: el circuito refrigerante, normalmente aire o un fluido, como en los motores convencionales.

 

Si colocamos el motor Stirling en el foco de un espejo parabólico, se pueden recoger los rayos solares y convertir esa energía solar en electricidad. Con una eficiencia mejor que la aportada por las conocidas células fotovoltaicas, cuando se fabrican de manera que no concentran los rayos solares. Y similar, de momento, a las células fotovoltaicas concentradas.

Algunas ventajas potenciales: un disco solar con motor Stirling necesita una menor superficie, por unidad de potencia, comparada con otros sistemas energéticos solares, bien sean fotovoltaicos o termosolares. Lo cual puede ser interesante para instalar en lugares donde la disponibilidad de terreno esté limitada. Su productividad, medida en kw-h producidos por metro cuadrado instalado, sería de dos a tres veces mayor. Por este motivo, comparado con el resto de tecnologías solares disponibles, tendría unos costes más competitivos, a pesar del precio del motor. Son, por tanto, más adecuados para lugares donde la tierra podría tener mejores usos alternativos, como por ejemplo en la agricultura, ya que no inutilizan tanto terreno innecesariamente. Tema éste al que hoy no damos la suficiente importancia. Pero en un futuro no demasiado lejano, la urbanización salvaje y la ocupación excesiva de terrenos, a menudo los lugares mejores y más productivos, acabará pasándonos factura. ¡Ay! ¡Cuánta hermosa huerta hormigonada durante estos años fatídicos!

Asimismo, la necesidad de agua de estos sistemas es reducida, comparada con otros. Nos olvidamos que su disponibilidad es un elemento crítico para la generación de energía, y no solo para ella, en muchos lugares del mundo. Y lo será todavía más, en el futuro, si las amenazas del calentamiento global se materializan.

Los discos solares con motor Stirling pueden ser también muy adecuados para lugares remotos, pequeñas comunidades, o instalaciones que no tuvieran acceso a la red eléctrica. Eso sí, siempre y cuando estuviesen acompañadas por un sistema de almacenamiento o de generación complementario para cuando no hubiese sol. Finalmente, son sistemas modulares donde, en la actualidad, la potencia de cada disco solar es de unos 25 kilovatios. Y donde la fabricación en serie permitiría una reducción de los costes unitarios, si se popularizase.

Y, como con toda tecnología, algunos inconvenientes: aunque ya existen centrales eléctricas piloto conectas a la red, las instalaciones actuales son de pequeña potencia unitaria. Los costes son de momento elevados aunque más investigación, mejores diseños, mayor maduración y una modularización de sus componentes, deberían poder permitir competir con ventaja con respecto a otros generadores solares.

En fin, una fuente renovable y no contaminante de producir electricidad. Una más de las muchas alternativas que alumbrarán el futuro. Una vez que la ya decadente Edad Fósil, antes conocida como Edad Contemporánea, nos abandone.