Concentrador que capta la energía de dos mil soles (IBM)

Tal vez ya lo hayan escuchado en otros medios, pero ayer fue el Día de la Tierra. Se supone que el Día de la Tierra sirve para intercambiar ideas y tomar mayor conciencia sobre el impacto ambiental, pero la gente de IBM Research, Airlight Energy y la Universidad ETH Zürich han decidido hacer algo aún más práctico: Formar un equipo con el objetivo de desarrollar un sistema de recolección de energía solar que además de ser relativamente accesible, pueda concentrar en promedio la energía de dos mil soles sobre chips fotovoltaicos con una superficie de un centímetro cuadrado por unidad.

Sabemos muy bien que la cantidad de energía que nos da el sol diariamente es gigantesca. Bruno Michel de IBM Research estima unos 85 mil teravatios, absorbidos por la tierra y los océanos. Si fuéramos lo suficientemente eficientes al recolectarla (sin mencionar que sólo necesitamos una fracción), la dependencia de los combustibles fósiles y nucleares pasaría a ser historia. Se están haciendo importantes mejoras en la tecnología solar, pero cualquiera puede apreciar que las granjas solares tradicionales tienen un costo de instalación enorme, no son tan eficientes como nos gustaría, y son una pesadilla de mantenimiento. Así es como Michel junto al resto de su equipo, ingenieros de Airlight Energy y la Universidad ETH Zürich han decidido unir esfuerzos para desarrollar un sistema fotovoltaico barato y eficiente.

El término oficial es HCPVT, siglas para “High Concentration PhotoVoltaic Thermal”. Se trata de un plato parabólico compuesto por múltiples facetas espejadas. El sistema de rastreo integrado al plato permite ubicarlo en el mejor ángulo posible, concentrando la energía solar sobre chips fotovoltaicos de un centímetro cuadrado de superficie. En promedio, el sistema fotovoltaico podrá concentrar la energía de dos mil soles, aunque el prototipo se encuentra actualmente en la mitad de ese valor. Cada uno de los chips tiene la capacidad de convertir entre 200 y 250 vatios, asumiendo un día de ocho horas en una región soleada. La versión completa del concentrador utilizará aproximadamente a cien de estos chips, elevando la conversión de energía a 25 kilovatios por plato.

Ahora, ¿cómo logran que esos chips no se derritan? La solución llega a través del sistema de refrigeración microfluídica que IBM ha estado desarrollando desde hace algunos años, y que aplicó en proyectos como el superordenador Aquasar. El resto, son puros beneficios: 80 por ciento de eficiencia de conversión, un costo de instalación inferior a los 250 dólares por metro cuadrado, menos de diez centavos de dólar por kilovatio/hora, y la posibilidad de adaptar el sistema de refrigeración tanto para ofrecer aire acondicionado como para potabilizar agua, en el orden de 30 a 40 litros diarios por cada metro cuadrado del sistema. Con la escala suficiente, el concentrador podría filtrar agua suficiente para un pueblo pequeño. La Comisión Suiza de Tecnología ha entregado 2,4 millones de dólares a este proyecto, que tendrá “pruebas piloto” en múltiples regiones, incluyendo el sur de Europa, África y América del Sur.