Científicos pretenden concentrar la energía de 2.000 Soles! D:

Trabajan en un sistema fotovoltaico revolucionario para proporcionar energía sostenible y agua potable de forma mucho más barata y eficiente.

La compañías IBM Research, Airlight Energy y la Universidad ETH Zürich se han propuesto formar un equipo para desarrollar un sistema de recolección de energía solar que además de ser relativamente accesible, pueda concentrar la energía de 2.000 soles sobre chips fotovoltaicos con una superficie de un centímetro cuadrado por unidad.

La cantidad de energía que nos da el Sol diariamente es gigantesca. Bruno Michel, de IBM Research, estima unos 85.000 teravatios, absorbidos por la tierra y los océanos. Si fuéramos lo suficientemente eficientes al recolectarla (sin mencionar que solo necesitamos una fracción), la dependencia de los combustibles fósiles y nucleares pasaría a ser Historia. Se hacen importantes mejoras en la tecnología solar, pero cualquiera puede apreciar que las granjas solares tradicionales tienen un coste 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 cien de estos chips, elevando la conversión de energía a 25 kilovatios por plato.
Pruebas en Europa

Pero, ¿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% de eficiencia de conversión, un coste 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 adecuada, 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.

A Bordo del PRIMAVERA! (:

Modelo ilustrado de Primavera, primer vehículo de gran desempeño impulsado por energía solar que se construirá en Colombia.

 

Escuchar a los investigadores antioqueños que están detrás de la construcción del primer auto de carreras colombiano impulsado con energía solar, es como tener al teléfono a los genios de la Fórmula 1: “Necesitaremos entre dos y cuatro pilotos. Delgados, de baja estatura, livianos. Nuestro diseño aerodinámico permitirá que el carro alcance velocidades de hasta 120 km/hora. Por primera vez un equipo colombiano participará en esta competencia (la World Solar Challenge), atravesaremos Australia”, dice emocionado el PhD Ricardo Mejía, director del Grupo de Investigación en Ingeniería de Diseño, de la Universidad Eafit de Medellín.

Mejía, junto a un grupo de colegas, asesora el trabajo de 43 estudiantes de ingeniería mecánica, mecatrónica y de diseño, de esa misma universidad, que asumieron el reto (propuesto el año pasado por Empresas Públicas de Medellín) de construir un vehículo lo suficientemente competitivo que pudiera participar en la 12ª edición de esta carrera, que recorre 3.000 kilómetros, atravesando a Australia de norte a sur (entre las ciudades de Darwin y Adelaida).

El auto fue bautizado Primavera, en principio porque significa “el primer sol” y luego porque fue ideado en Medellín. La cita será en octubre; el equipo viajará a Australia en agosto.

La World Solar Challenge se corre desde 1987 y es la competencia de carros solares más larga del mundo. Cada dos años, alrededor de 40 equipos, apoyados por las más prestigiosas universidades —como la Universidad de Tokai (Japón), el Instituto Tecnológico de Massachusetts y las universidades de Stanford, de EE.UU. y Cambridge, de Inglaterra— participan con sus mejores modelos.

Latinoamérica ha asistido tres veces: en 2003 un equipo brasileño no pudo ni siquiera arrancar la carrera, en 2006 un auto venezolano se quedó a mitad de marcha y hace dos años Chile terminó la carrera, pero quedó de 34 entre 40 participantes.

“En estas carreras todo puede pasar, hay obstáculos en el desierto que pueden terminar rápidamente con el sueño de ganar, pero el nuestro es un carro innovador, de primera categoría, con el que queremos dar una gran sorpresa”, dice el ingeniero paisa Jorge Andrés Barrera, experto en energía solar del MIT, convocado por EPM para dirigir el proyecto, que en principio está presupuestado en US$250.000.

Barrera hizo parte de uno de los equipos ganadores de esa misma competencia en 1999, con el modelo Manta GTX del MIT. “Es la oportunidad de medirnos con las mejores universidades del mundo y me emociona decir que Primavera tiene todo el nivel para participar, es un proyecto donde se conjuga el ingenio colombiano”.

Aunque los ingenieros de Eafit ya han construido bicicletas y otro tipo de carros movilizados con energía solar, Primavera se convertirá en el primer modelo colombiano de alta potencia en esta categoría.

El diseño del prototipo colombiano y su desarrollo tecnológico permitirán mover, con la misma potencia utilizada para el funcionamiento de un secador de pelo, el carro de 350 kilogramos, 1,70 metros de ancho y 4,50 de largo. El carro deberá esquivar canguros, atravesar grandes caminos desérticos y experimentar altas velocidades, movido por páneles solares de silicio, importados de Estados Unidos (aunque aún se estudia la posibilidad de utilizar galio), que alimentarán un sistema de batería de litio.

“Además, este vehículo va a tener tres elementos únicos, que responden a desarrollos de nuestros ingenieros, que no tendrá ningún otro carro de esa competencia”, dice Jorge Andrés Barrera. ¿Podemos conocer los detalles? “Ya le dije... aquí los secretos se guardan hasta el último momento, es como en la Fórmula 1”.