Ultimas innovaciones en Energías Renovables

​Post invitado por Milán-Zenshin Giachetta.

​          Aunque los combustibles fósiles van teniendo fecha de caducidad, aún queda mucho para poder prescindir de ellos.
Las nuevas tecnologías nos van permitiendo avanzar cada vez más en la investigación de las energías renovables.
Más que en las placas fotovoltaicas cuya evolución parece un poco estancada, es en el campo de la energía eólica donde se están  dando pasos firmes y con acierto.
No me refiero a los aerogeneradores que están invadiendo nuestro país y el mundo entero ya que esta tecnología no deja de tener una parte “oscura” que no se consigue resolver del todo: mantenimiento, ruido, necesidad de mucha altura, problemas con las aves…

La novedad llega de nuestro propio país de la mano de la empresa Vortex. Están a punto de comercializar un aerogenerador sin aspas…

Parece algo cómico: ¿cómo puede haber un aerogenerador si no tiene hélices?

Pues sí, les ha llevado varios años de investigación y finalmente parece que a partir de finales del 2019 o comienzos del siguiente ya saldrán a la venta.

¿CÓMO FUNCIONA ESTE NUEVO AEROGENERADOR?

          Sin entrar demasiado en detalles técnicos y sólo para hacernos una idea, podemos decir que el principio se basa sobre un efecto que hemos observado miles de veces.

Cuando hay mucho viento las farolas de las autovías oscilan de un lado a otro y gracias a que están bien ancladas al suelo no se tumban. ​Pues aprovechando este simple efecto del viento los ingenieros de esta compañía han desarrollado un generador que aprovecha dicho movimiento para transformarlo en electricidad. Está compuesta de una parte fija cementada al suelo y otra mucho más larga que oscila con el viento.

La revolución que supone este sistema es grande:

• El ruido es prácticamente nulo.
• Al no tener aspas se pueden montar y acoplar a corta distancia.
• El peligro para las aves desaparece.
• No se necesitan grandes alturas.
• Sin engranaje el mantenimiento es nulo.
• No necesita lubricante.
• Como no es necesaria mucha altura se puede montar en tejados.
• Poco peso y debido a ello fácil transporte.

​En un entorno urbano el viento está lleno de turbulencias, algo que a los molinos tradicionales no les favorece para nada, de allí la necesidad de la altura. En cambio, a este modelo sí le favorecen, es más, las aprovecha para crear un movimiento circular de vórtice, de tal manera que da igual de dónde sople el viento.
Debido a esto la instalación es muy sencilla ya que no hay que buscar posiciones especificas. Siendo muy ligero (15-20 kg) y poco alto es muy fácil el anclaje al suelo.

​          De momento se están centrando en dos modelos, uno de 2,75 m y 100 W de potencia, y otro de 12 m con una potencia de 1000 W.
Por supuesto se pueden combinar con placas, de tal manera que en un espacio muy reducido se puede conseguir mucha potencia.
Esto del espacio es un dato importante que debe considerarse ya que en un centro urbano la normativa no te facilita mucho el montar un molino convencional, todo lo contrario.

Y por último podemos decir que aunque este sistema no consigue tener el mismo aprovechamiento de los molinos tradicionales, se habla de un 30% menos, por todo lo que prometen yo simpatizo con él.

​MÁS INNOVACIONES

​        ​         El problema principal no es tanto cómo generar energía sino cómo almacenarla…

          Toda energía renovable, por muy eficiente y barata que llegue a ser, está sujeta a la trágica realidad de que nunca podrá sustituir por completo a las convencionales. Las razones son más que conocidas: si no hay sol ni viento… no hay energía. Debido a esto los investigadores se está volcando en perfeccionar un sistema de acumulación mediante baterías más sofisticadas y mucho más eficientes.

          Estamos hablando de las baterías de litio que, aunque están más que difundidas en nuestros teléfonos móviles y también en otros aparatos electrónicos modernos, en el campo de las renovables aún se resiste. Vamos a analizar brevemente su mejores capacidad de almacenaje y, a la vez, el motivo de la lentitud de su aplicación.

Las principales ventajas respecto a las convencionales son las siguientes:

• Con el mismo espacio y el mismo peso tienen hasta tres veces más capacidad de almacenaje.
• Mayor rapidez en la carga, la batería se carga en menos de la mitad de tiempo.
• Mayor capacidad de descarga, al contrario de las de plomo-ácido soportan bien las descargas de hasta el 80%, más vida útil.
• Funcionan perfectamente con cargas no completas. Es sabido que las convencionales empiezan a sufrir en cuanto se bajan del 20% de carga, pero en las de litio incluso se aconseja que trabajen más bajas de su carga máxima.
• Se pueden descargar casi por completo sin que apenas sufran. Las convencionales, por el contario, sufren muchísimo cuando esto se produce.
• Más ciclos de vida. Superan los 4000 ciclos con el 80% de profundidad de descargas, algo impensable en las de plomo-acido.
• Más compactas y algunos modelos con más tensión de trabajo (300 V).

​          Los de Tesla fueron los primeros en empezar, luego le siguieron LG, Victron, Fronius…

Pero, como siempre, no todo es oro lo que reluce… Veamos cuáles son los principales inconvenientes:

• Lo primero es el precio, dependiendo de la potencia pueden llegar a costar 13 000 € (12 KW/H), mucho más que las convencionales.
• Inestabilidad. Si en las de plomo-ácido debemos “ecualizarlas” de vez en cuando (de esto se encargan los reguladores de ultima generación) para que se uniforme el voltaje de cada celda, en las de litio se necesita una BMS para que lo haga en todo momento ya que las celdas son muchos más. Es un aparato que equilibra todo el sistema y se suele vender aparte.
• Alta sensibilidad a la temperatura. Hemos leído mucho sobre explosiones de baterías en teléfonos móviles y cosas así, aunque parece que se ha conseguido estabilizar el proceso electroquímico.

                    En fin, poco a poco se están comercializando sobre todo con los cambios de la nueva ley sobre autoconsumo, pero aún queda para que la gente elija esta opción, pues por mucho que se haya conseguido aumentar el rendimiento el precio sigue siendo su enemigo número uno. Cabe destacar que están vendiéndose kits que son equipos que incluyen baterías de litio con alto voltaje acopladas a inversores, pudiendo aumentar (en algunos casos) el numero de baterías de forma modular y por ende aumentar nuestra autonomía. También se venden inversores “híbridos” que pueden funcionar con o sin baterías, pudiéndose conectar a la red.

          En todo caso las baterías, incluyendo las de ultima generación, son el talón de Aquiles de una instalación renovable aislada; tanto por el precio como por la contaminación, ya que es el componente más contaminante. 

 Veamos dónde están centrándose los investigadores en sus estudios sobre la acumulación energética:

ACUMULAR ENERGÍA EN ROCAS VOLCANICAS:

Las fuentes renovables ya son más baratas que las contaminantes...

          Este proyecto está todavía en fase experimental y el principio se basa en aprovechar el excedente de las energías renovables; por ejemplo, habiendo poca demanda de energía y abundancia de sol o viento.

          Esta energía sobrante se utilizaría para calentar piedras volcánicas (soplándoles aire caliente) que tienen una inercia térmica muy alta. Una vez alcanzada una temperatura (unos 750 grados) el calor se usaría para crear vapor para hacer girar una turbina de vapor con la que accionar un generador… Es un sistema un poco retorcido y, bajo mi humilde opinión, no creo que pueda prosperar mucho pero también es verdad que uno empieza investigando un proceso y descubre otros… quién sabe.
En este caso se trata de una iniciativa española y alemana (Siemens Gamesa). Hay una central piloto en Hamburgo y está prevista otra en Navarra.

• La ventaja  es que se recupera una energía que se iba a desperdiciar.
• Las desventajas: enorme tamaño de la central (unas mil toneladas de piedras!) con su relativa complejidad para la transformación, y la imposibilidad de poder realizar el proyecto a pequeña escala.

​Otra investigación que me ha llamado la atención es la de querer crear un sistema que permita meter el sol en una caja…

          Bueno es una forma de hablar, claro, pero es algo parecido a esto.

          Siempre basándose en la necesidad de reutilizar la energía sobrante, el principio de esta investigación (también está colaborando España) consiste en conseguir calentar un material que luego consiga brillar como un sol.
El material en cuestión es el silicio, hay abundancia de él en todo el planeta. Este material calentado a 1500 grados es capaz de emitir rayos de luz similares a los del sol que dirigidos a unas placas fotovoltaicas nos permitiría obtener energía eléctrica.

Aunque parezca difícil, hay dos equipos investigando sobre dos prototipos distintos; uno europeo y otro estadounidense. Tampoco en este caso el proyecto tendría aplicación en una vivienda, aunque en la foto parezca de tamaño reducido no quiero ni imaginar todo lo que habría que acoplar para poder calentar el silicio a una temperatura de 1500 grados…

          Bueno, seguro que más de uno de vosotros tenéis conocimiento de muchos otros inventos y experimentos, no tengo duda, ya que hay un interés genuino en generar y guardar energía limpia. Lamentablemente seguimos dependiendo de los combustibles fósiles y no parece que estemos cerca de desenchufarnos de ellos.

La cosa curiosa es que se dice que el famoso científico Tesla ya había descubierto una fuente de energía “limpia e inagotable” capaz de abastecer todas las necesidades del planeta. Cuanto sea verdad o mito, no lo sé. Lo que sí sé a ciencia cierta es que como no se dé con algo que se parezca a eso no vamos a acabar muy bien ni el planeta ni nosotros.

Mientras tanto lo más aconsejable es que cada uno haga un uso más consciente de la energía, sabiendo que, al igual que el agua, es un bien mucho más valioso de lo que parece.