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MOdular high concentration SolAr Configuration

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Un mosaico de esferas huecas brillantes hace magia a la luz del sol

Las plantas de energía solar concentrada (ESC) se basan en complejos y costosos sistemas de seguimiento para seguir el sol y maximizar la eficiencia de conversión. Una gran cantidad de pequeños «boles solares» que reflejan perfectamente la luz del sol sin necesidad de moverse podrían hacer maravillas en el coste y la eficiencia de la ESC.

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La ESC se basa en espejos o reflectores para concentrar la energía del sol y enfocarla en algún tipo de receptor solar. Hasta la fecha, todas las instalaciones utilizan concentradores móviles que realizan el seguimiento del sol y reflejan la luz concentrada sobre un receptor estacionario. El campo solar de concentradores y sus sofisticados sistemas de seguimiento no son económicos. El proyecto MOSAIC, financiado con fondos europeos, aprovechó concentradores esféricos fijos, o boles solares, que eliminan la necesidad de seguimiento gracias a sus propiedades ópticas excepcionales. MOSAIC aplicó una gran cantidad de ellos en un diseño modular innovador para obtener ahorros significativos de costes con numerosas ventajas técnicas y prácticas.

La forma que viene

Existen distintos diseños de centrales de ESC que varían según la forma de los reflectores y los receptores y, en consecuencia, según si la luz se enfoca sobre un punto o sobre una línea. Un colector cilindro-parabólico concentra la energía del sol sobre un receptor o tubo absorbente que atraviesa su línea focal. En la actualidad, la tecnología solar que se desarrolla más rápidamente son las torres de energía solar, que utilizan cientos o miles de pequeños reflectores, llamados heliostatos, para concentrar los rayos del sol sobre un receptor central colocado encima de una torre fija. Los sistemas de Fresnel lineales son una tecnología emergente, igual que los colectores cilindro-parabólicos, pero con muchos espejos pequeños en lugar de uno grande. Los concentradores esféricos reflejan los rayos del sol a lo largo de una línea que apunta hacia el sol pasando por el centro de la esfera a cualquier hora del día sin necesidad de moverlos. A pesar de sus posibilidades claras de reducir los costes, no han merecido una gran atención. El coordinador del proyecto Cristóbal Villasante, de Tekniker explica: «MOSAIC utiliza concentradores esféricos semi Fresnel de pequeñas dimensiones en una configuración modular innovadora. Cada módulo consta de un concentrador en forma de espejo esférico fijo y un receptor móvil que se mueve mediante un sistema de seguimiento por cables de bajo coste». Continúa: «Este cambio radical en el funcionamiento de las centrales de ESC es un concepto parecido al del inmenso radiotelescopio del observatorio de Arecibo, el lugar donde se emite la difusión de radio más potente emitida jamás hacia el espacio para buscar inteligencia extraterrestre. Cada módulo capta, concentra y transfiere la energía del sol hacia el fluido de transferencia de calor. Los módulos suministran su carga térmica hacia el sistema de almacenamiento que, a continuación, la envía hacia un único bloque de generación de alta capacidad (más de 1 GW) que genera la electricidad de forma centralizada».

El cielo es el límite

Cuanto menor es la distancia entre el concentrador solar y el receptor respecto a las tecnologías típicas de torre solar, mayor es la eficiencia de recolección de la energía y menores son la atenuación atmosférica y la precisión necesaria en las tecnologías de seguimiento. Las razones de concentración elevadas y las altas temperaturas se traducen en eficiencias de ciclo elevadas. El uso de menos partes móviles disminuye los costes del campo solar. Todas estas ventajas reducen los costes de capital y, a la vez, garantizan eficiencia y fiabilidad, a la vez que disminuyen de forma significativa el coste final de la generación de electricidad. Gracias a la modularidad, la potencia total de la central es, teóricamente, ilimitada y podría ir de unos kilovatios a más de 1 GW. En la actualidad, MOSAIC está iniciando la fase de puesta en servicio. Según Fabrizio Perrotta, el responsable de divulgación del proyecto: «Nos dirigimos a operadores de centrales y partes interesadas industriales de más de veinticinco países. MOSAIC estaba dirigido inicialmente a la generación de electricidad, pero también se puede utilizar de forma provechosa para la generación de calor industrial sin emisiones. Actualmente trabajamos para identificar posibles aplicaciones». Esperamos ver pronto mosaicos brillantes de diminutos concentradores esféricos decorando los paisajes y contribuyendo a generar una energía más limpia para un mundo cada vez más ecológico.

Palabras clave

MOSAIC, energía solar, ESC, concentrador esférico, bol solar, colector cilindro-parabólico, Fresnel, energía solar concentrada, torre de energía solar

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