El ingenio con el que se domina al viento y el sol
Una mecánica precisa y un continuo avance tecnológico hacen posible que la luz del sol y la fuerza del viento se transformen en corriente alterna para llegar a hogares y negocios.
TodoElCampo-Si toda la luz del sol que llega a la tierra en hora y media se transformara en energía, se podría generar la suficiente para el consumo global de un año, según la Oficina de Energía Eficiente y Renovable del Gobierno de EE UU. El mismo sol calienta la atmósfera de la Tierra y sus superficies irregulares a distintas presiones, algo que hace que el aire se mueva. Se genera un viento que también es fuente de energía.
Para captar y aprovechar estos recursos sin fin que no generan emisiones, la tecnología se sofistica y hace cada vez más eficiente su mecánica. Es algo que está cambiando el mapa energético de Estados Unidos gradualmente para hacerse más limpio, más verde.
La energía solar, eólica y las baterías de almacenamiento están aumentando su capacidad de generación año tras año y según las previsiones de la Administración de Información de la Energía (EIA en sus siglas en inglés), más del 80% de la nueva capacidad de generación a gran escala que se pondrá en línea en 2023 en el país será de estas tres tecnologías.
De hecho, de los 16.8 gigawatts (GW) de generación a gran escala instalada en los primeros seis meses de 2023, el 35%— la mayor parte— fue solar, mientras que la que produce el viento supuso el 19% y el almacenamiento en baterías el 11%.Este dato destaca el papel significativo que juega la energía solar en el panorama energético, convirtiéndola en una fuente prominente y sostenible de electricidad.
Pero ¿cómo se aprovecha la energía solar y eólica con la que se avanza en la descarbonización o reducción de las emisiones de carbono a la atmósfera? ¿Cuán confiable es?
Jorge Pedrón, el Director de Operaciones de Avangrid Renewables, dice que los mecanismos de generación “son simples y complicados a la vez” y que aunque estas tecnologías han existido durante muchos años han avanzado “mucho en los últimos 20 años”.
La energía solar o fotovoltaica, explica Pedrón, se crea “cuando la luz del sol llega a los paneles solares. La energía de esta luz se absorbe por las células del panel y crea cargas eléctricas que se mueven en respuesta a un campo eléctrico en la célula que hace que la electricidad fluya”.
Los módulos solares están hechos de varios materiales, principalmente el polisilicio. Cuando reciben la luz, tienen electrones que se liberan y crean una corriente eléctrica. “Esta corriente continua, que es como le llamamos, tiene que ser convertida a corriente alterna —que es la que usamos los consumidores— con unos aparatos electrónicos que se llaman inversores”, dice Pedrón.
En el caso de la energía eólica, se usan aerogeneradores con palas que giran con el viento y crean directamente esa corriente alterna. “En la mayor parte de los casos”, explica Pedrón, “entre el rotor y el generador — que es el que convierte la energía mecánica de rotación en eléctrica— hay una multiplicadora para adaptar la menor velocidad del rotor a 30 RPM o revoluciones por minuto, hasta la mayor cuyo estándar es 1.800 RPM. El generador convierte la energía mecánica de rotación en energía eléctrica”.
Los aerogeneradores de un campo eólico están unidos entre sí por cables que llevan la energía eléctrica a una subestación transformadora y de ahí se transporta a los usuarios a través de las redes de distribución. Los avances tecnológicos han permitido que todos esos procesos sean cada vez más eficientes y que posiblemente lo sean más aún en el futuro.
A mediados de los años cincuenta se probó la primera célula fotovoltaica de silicio con una eficiencia del 5%, es decir que por cada unidad de energía solar el 5% era transformado en electricidad. Ahora la tecnología ha llevado a esta eficiencia por encima del 25% y para aumentar eficiencia se está tratando de comprobar si se puede producir otra célula a la que al silicio se le añade perovskita, un mineral que absorbe otro tipo de luz y que puede elevar la eficiencia alrededor del 30%. Además, hay módulos solares con dos caras que permiten aumentar la eficacia y también se ha trabajado en mejorar la capacidad de los inversores