Estas soluciones captan luz solar integradas en la smart city - Corriente Eléctrica

Estas soluciones captan luz solar integradas en la smart city

El Sol lleva radiando 4.600 millones de años, y le quedan otros tantos. Qué menos que extender placas solares sobre nuestras smart cities y aprovechar la energía

A día de hoy se sabe que el Sol ha sido indispensable para conformar la vida en la Tierra tal y como la conocemos. En su núcleo se produce una reacción termonuclear a la que llamamos fusión nuclear. Cada segundo, unos 360 billones de billones de billones de protones se convierten en núcleos de helio. El resultado es el calor y la lluvia de fotones que recibimos.

Esta energía limpia, que lleva alimentando el motor de la vida desde hace más de 4.000 millones de años, podemos usarla para alimentar nuestras ciudades. De vez en cuando  aparecen inventos solares que llama nuestra la atención y nos sorprende por su originalidad. En este artículo repasaremos algunos de ellos. Así captamos el regalo a coste cero de la luz solar cerca de las smart cities.

La carretera solar de Shandong, en China

Debido a su tamaño y a la política de crecimiento acelerado del siglo pasado y principios de este, China es uno de los países que más contamina. Los graves episodios de contaminación que sufren las ciudades más grandes, como Beijing (Pekín), han hecho que buena parte del país se oriente a políticas de energía limpia, como la energía solar, como fuente primaria.

Hace unos meses hablamos de las pruebas de recarga dinámica inalámbrica por inducción que se están llevando a cabo a las afueras de París, y The Guardian informó sobre una carretera solar (carretera de paneles solares) que pretende usar este tipo de mecanismos para cargar los vehículos en marcha.

En la provincia de Shandong, la empresa Qilu inauguró en diciembre de 2017 la primera carretera solar funcional del mundo. Mide apenas 1 km y tiene una superficie de captación que ronda los 5.800 m2 con la que generan un pico de 800 kW. En un primer momento, la idea es hacer pruebas y alimentar con la energía a un municipio cercano. Por desgracia, el año abría con un robo de una sección de la carretera, un panel de 1,85×0,15m. Queda patente de un modo trágico que hay demanda.

Smartflower POP, un sistema fotovoltaico de “quita y pon”

smartflower captar luz solar

La smartflower es uno de esos inventos que emocionan, y sin duda marcará un antes y un después en cómo entendemos la energía solar. Hasta su invención había dos tipos de generadores: las grandes plantas fotoeléctricas que ocupan grandes extensiones de terreno y que producen a kilómetros de distancia del consumo; y las placas solares más pequeñas, ancladas a paredes, tejados o garajes de edificios, con poca potencia que acercan la generación al consumo.

En ambas soluciones se cumple un hecho conflictivo en la instalación: esta es fija, aunque en muchas ocasiones es pivotante. El hecho de que el panel sea estático significa que está expuesto al granizo, al viento y otras particularidades del clima local que pueden dañar las células, o ensuciarlas lo suficiente como para que funcionen por debajo de su potencia nominal.

Smartflower es un invento que consiste en un mástil relativamente grueso que sirve de base para una corona fotovoltaica de unos 18m2 que se despliega cuando sale el Sol. Esta corona sigue al Sol a través de su eclíptica, el camino aparente que sigue el astro por el cielo a medida que la Tierra rota. Esto se traduce en que siempre recoge la máxima cantidad de luz posible. Para nuestra latitud, unos 4.000 kWh.

smartflower cerrada abierta

Puede ser instalado allí donde haya Sol y un pequeño espacio plano: patios, jardines, terrazas, tejados… Además de la movilidad, destacan del smartflower que es plug&play (no requiere más instalación que colocarlo), y que cuando se cierra se limpian los paneles. Es decir, cada mañana estos amanecerán limpios.

Fotovoltaica termocrómica, cuando las ventanas y paredes generan luz

A las placas solares les ha salido un duro competidor. Científicos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable del Departamento de Energía de Estados Unidos (NREL) han descubierto (o inventado) un nuevo material que permite un nuevo tipo de fotovoltaica: la fotovoltaica termocrómica.

captacion solar lance wheeler NREL termocromico

En su nota de prensa aseguraban que este nuevo material, compuesto entre otros por perovskitas y nanotubos de carbono de pared simple (SWNT), se oscurecía a medida que la luz solar impactaba sobre él. Algo similar a lo que hacen las gafas de Sol cuando polarizan la luz, pero con la maravillosa diferencia de que convierte la energía captada en la nueva placa en energía eléctrica.

Este material captura aproximadamente el 11,3% de la luz solar, poniéndose a la cabeza de la termocrómica convencional. Por supuesto, se trata tan solo de un ensayo, y es necesario «estabilizar el ciclo» de oscurecimiento y vuelta a la transparencia. Cuando esto se logre, podrá comercializarse y quizá cubramos nuestras ciudades con ello.

Placas solares transportables en forma de powerbank

En una de las primeras escenas del capítulo Black Museum de Black Mirror (2017) vemos cómo la protagonista despliega un panel solar sobre el capó del vehículo y pone este a cargar. Una tecnología similar la vemos en Looper (2012). Aunque la movilidad eléctrica está preparada para el 90% del uso que damos actualmente a los vehículos, las placas solares todavía no pueden cargar una batería en pocas horas. Les falta potencia por unidad de área.

Sin embargo, es cada vez más frecuente ver cómo cuelgan diferentes tipos de placas solares de las mochilas, y cómo muchas de ellas ya disponen de un espacio específico e iluminado para ellas. Estas alimentan nuestros teléfonos móviles, el smartwatch, la powerbank que luego usamos en casa, e incluso pequeños ordenadores que cargan mediante USB como los convertibles x360.

En cuanto a estas placas solares, hay modelos muy pequeños, del tamaño del teléfono móvil, y modelos “gigantescos” como el de Aukey (abajo), con hasta 42W de potencia en la salida. Puede parecer poco, pero este tipo de placas se están extendiendo en las smart cities, y sorteando con su uso ciertas normativas sobre la captación solar que hoy día penalizan el autoconsumo eléctrico.

Aukey cargador solar

Tejados, aleros y farolas: arquitectura fotovoltaica para smart cities

En países con menos restricciones al autoconsumo se habla ya de arquitectura fotovoltaica, o cómo construir viviendas aparentemente normales con materiales que aprovechen la energía solar, como las células fotovoltaicas. El tejado solar es el ejemplo más usado en este sentido, y cada vez más americanos cambian sus tejados de viviendas unifamiliares a solares.

Como apunta Zach Taylor en el vídeo de abajo, en el que se le ve presentando el tejado solar de Forward Labs, estos tejados son prácticamente indistinguibles de los tejados normales, además de ser ligeramente más asequibles. Sí, hemos llegado a un punto tecnológico en que un tejado clásico cuesta más que uno capaz de cosechar el Sol.

En países europeos la vivienda unifamiliar está menos extendida, y lo que solemos tener aquí son bloques de pisos, para los que este tipo de inventos también pueden ser de gran ayuda. Por ejemplo, en España es frecuente la estructura de alero, un saliente de entre 90 y 1,2 metros que protege del Sol vertical de verano pero deja pasar el Sol bajo de invierno:

entrada sol en casa

El alero es un espacio que apenas tiene uso por encima del decorativo, y un lugar perfecto para instalar tejado solar. Pero no solo la arquitectura de edificación tiene mucho que aportar en las smart cities, ya que elementos como farolas, puntos de recogida de bicicletas eléctricas, marquesinas de autobuses o relojes urbanos también son susceptibles de captar luz solar.

Y, por tanto, de ayudar a acercar la generación al punto de consumo, de hacer uso de energías limpias y de ayudar a que estas ganen inercia a nuestro alrededor. No parece descabellado pensar en ciudades cuyos materiales de construcción captan la luz solar para transformarlo en electricidad con la que alimentar nuestras viviendas y recargar nuestros vehículos eléctricos.

 

Imágenes | iStock/grafxart8888, iStock/Alberto Masnovo, Smartflower, Dennis Schroeder / NREL, Marcos Martínez

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