Pedro Rufes Martínez - Energia solar térmica

La energía mareomotriz tiene la cualidad de ser renovable en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación, y es limpia, porque no se producen subproductos contaminantes durante la fase de explotación. Sin embargo, el impacto ambiental que causan es alto, lo que impide la proliferación de este tipo de energía.

Figura 1.7. Central eléctrica mareomotriz ubicada en el estuario del río Rance.

El mar y los océanos también proporcionan otros tipos de energía: la energía del oleaje y la energía maremotérmica.

1.2.6 Energía del oleaje

Es la energía producida por el movimiento de las olas, también denominada undimotriz. Las olas se forman por la acción del viento; cuando el viento sopla con mucha intensidad, las olas alcanzan un gran tamaño y corren sobre la superficie marina a gran velocidad. El oleaje transporta gran cantidad de energía, que va cediendo a medida que interacciona con el fondo cuando las profundidades son reducidas, y en la costa, donde finalmente rompe. La energía del oleaje puede aprovecharse para generar electricidad (figuras 1.8 y 1.9).

Figura 1.8. Principio de funcnamiento de una central eléctrica undimotriz.

Figura 1.9. La serpiente marina o Pelamis es otro tipo de central undimotriz

1.2.7 Energía maremotérmica

La energía maremotérmica OTEC ( Ocean Thermal Energy Conversion ), basada en el gradiente térmico oceánico, consiste en convertir en energía útil el gradiente térmico que existente entre las aguas superficiales y las profundas. Para poder a provecher la energía maremotérmica es necesario que el gradiente térmico sea de 20 °C como mínimo. Este gradiente térmico oceánico puede utilizarse para producir electricidad (figura 1.10). El agua caliente de la capa superior oceánica actúa como fuente de calor, mientras el agua extraída de las profundidades actúa como refrigerante (figura 1.11).

Figura 1.10. Imagen conceptual de una central maremotérmica flotante de ciclo cerrado proyectada por la empresa Lockheed.

Figura 1.11. Esquema de principio de una central maremotérmica.

1.2.8 Energía osmótica

La energía osmótica, o energía azul, es la energía obtenida por la diferencia en la concentración de sal (diferencia de presión osmótica) entre el agua dulce procedente de los ríos y el agua salada de los océanos. Así pues, como su propio nombre indica, esta energía se basa en el fenómeno natural de la osmosis: si entre dos depósitos que contienen agua dulce y agua salada, respectivamente, se coloca una membrana semipermeable (membrana que retiene la sal, pero permite el paso del agua), se podrá observar un flujo neto de agua hacia el depósito del agua salada (figura 1.12). Debido a ello, la presión en el lado del agua salada aumentará. Con esta presión, a través de una turbina y de un alternador, se puede producir electricidad (figura 1.13).

La energía osmótica tiene un gran potencial, en comparación con otras fuentes de energías renovables. Además, la producción de energía es estable y predecible. El consorcio noruego Statkraft está construyendo la primera central osmótica del mundo. Esta planta piloto está ubicada en un fiordo, a unos sesenta kilómetros de la ciudad de Oslo.

Figura 1.12. El fenómeno de la osmosis.

Figura 1.13. Esquema de una central osmótica.(Fuente: Statkraft).

1.2.9 Energía solar

La energía solar es la energía obtenida directamente del Sol. Aparte de su uso como fuente de iluminación, la radiación solar que incide en la Tierra puede aprovecharse de dos maneras:

Transformación de la radiación solar en calor: se denomina energía solar térmica (figura 1.14). Consiste en transformar la radiación solar en calor, que puede aprovecharse para producir agua caliente destinada al consumo doméstico (calentamiento de piscinas, agua caliente sanitaria, calefacción, refrigeración por absorción). El calor también puede utilizarse para producir energía mecánica mediante un ciclo termodinámico y, a través de un alternador, generar energía eléctrica: es la denominada energía solar termoeléctrica (figura 1.15).

Figura 1.14. Instalación de energía solar térmica (producción de agua caliente sanitaria).

Figura 1.15. Central solar de torre.(Fuente: Unesa).

Transformación de la radiación solar en electricidad: se denomina energía solar fotovoltaica (figura 1.16). Esta transformación se lleva a cabo en los elementos semiconductores que integran los paneles solares fotovoltaicos. La electricidad puede ser utilizada de forma directa, almacenada en baterías, e incluso se puede inyectar en la red de distribución eléctrica.

Figura 1.16. Instalación de energía solar fotovoltaica.

1.3 La energía solar térmica en el mundo

La contribución de la energía solar térmica al consumo energético mundial es muy escasa todavía, aunque se perciben síntomas de cambio que permiten encarar el futuro con un cierto optimismo. Existe un creciente interés por la energía solar térmica; muchos países del mundo están apoyando esta energía con subvenciones y ayudas económicas; los captadores solares están experimentando reducciones en sus precios en algunos mercados especialmente activos, como China o Japón. Se trata, en definitiva, de una tecnología madura que ha experimentado un significativo avance durante los últimos años.

En la actualidad la capacidad o potencia de energía solar instalada en el mundo supera a la de otras renovables con altos índices de desarrollo, como es el caso de la energía eólica. Con una potencia instalada de 128 GW térmicos a finales del año 2.006 (datos del Solar Heat Worldwide 2006 , edición de 2.008, considerando 48 países que representan el 60% de la población mundial y el 85-90% del mercado mundial de solar térmica), la solar térmica ha alcanzado unos niveles de popularidad impensables tan solo hace unos años. Actualmente, la mayoría de captadores solares instalados en el mundo se utilizan en viviendas unifamiliares para la producción de agua caliente sanitaria.