Fotovoltaico y Termosolar

Ciudad de México (Jorge Zarco / pv magazine / Energía Hoy).- Es muy clara la diferencia entre ambas tecnologías generadoras de energía a partir de los rayos del sol y el calor que el astro rey emana hacia nuestro sistema solar, hacia nuestra casa común: el planeta tierra.
arios han sido los comentarios que pv-magazine México, ha recibido con el objetivo de conocer si ambos conceptos están relacionados o si son sinónimos.
Y que mejor que Proyecto FSE para explicar tal y como lo hace en su página electrónica. Pero antes: ¿Qué es Proyecto FSE?
Es una publicación en línea del Fondo de Sustentabilidad Energética, una entidad del sector energía que recibe el apoyo de la Secretaría de Energía, SENER, y del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, el Conacyt.
El portal tiene como objetivo difundir lo relacionado con todas las tecnologías limpias para producir energía, un sitio de divulgación científica para jóvenes interesados en todo lo que tiene que ver con sustentabilidad y cómo hacer de nuestro planeta un mundo más limpio.
El lema de este sitio, nunca mejor utilizado como hoy: Conoce. Descubre. Comparte. Aprende.
El reportaje, “El aprovechamiento de la luz solar en forma de calor”, que reproducimos a continuación es publicado por Proyecto FSE, en días recientes. Su elaboración estuvo a cargo de su equipo de redacción, encabezado por su editora Mónica Flores.
Aquí el texto.

Sobre la superficie de la Tierra se recibe radiación solar de alrededor de 1 kilovatio por metro cuadrado (kW/m2). Se conoce como energía termosolar al uso de esta radiación en forma de calor. Actualmente “Cuando se habla de energía solar, casi todo el mundo entiende ‘energía solar fotovoltaica y fotoceldas’. Sin embargo, el concepto ‘energía solar térmica’ es también energía solar, pero en forma de calor. Esto nos marca una serie de retos distintos a los fotovoltaicos”, comenta el doctor en Ingeniería por la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y experto en energía solar térmica, doctor Rafael Enrique Cabanillas.
Las aplicaciones termosolares se dividen según la temperatura a la que operan, habiendo aplicaciones de baja, media y alta temperatura. Los colectores planos, una de las tecnologías más conocidas en energía termosolar, trabajan con temperaturas menores a los 100 °C y sirven principalmente para el calentamiento de agua sanitaria y de albercas. Las aplicaciones de temperatura media (entre 100 y 400 °C) pueden utilizar tecnologías de tubos evacuados que alcanzan hasta 120 °C o sistemas ópticos que se conocen como concentradores solares. Las aplicaciones de alta temperatura (mayores a 400 °C) utilizan una óptima más compleja de superficies reflectoras para concentrar la energía. Estas dos últimas son útiles para el calentamiento de fluidos para usos industriales, conocido como calor de procesos.
Sobre el Mapa de Ruta Tecnológica en Energía Termosolar
“Los Mapas de Ruta Tecnológica son una herramienta que se utiliza para planificar las acciones y la dirección que debe tomarse hacia ciertos objetivos o formas de trabajar. En específico, en el MRT para energía solar térmica que hicimos a finales del año pasado, 2017, y principios de este 2018, se pudo determinar cuáles son los retos que se deben cubrir y lograr para desarrollar cada tecnología vinculada a la energía termosolar. Para la realización del MRT, se analizó información de la forma más sistemática posible para poder encontrar los elementos clave que debían ser integrados en el mapa. Los retos que se plantea uno en un mapa de ruta normalmente están basados en información y en el diagnóstico que se hace sobre el tema que se está evaluando”, comenta el catedrático de Ingeniería Química en la Universidad de Sonora.
¿Para qué sirve un MRT? El espectro de alcance es grande. “Para que las empresas involucradas en esto tengan también elementos de crecimiento y planeación. Los alcances del MRT no solamente llegan hasta la parte gubernamental con políticas públicas; también a la parte académica, a la parte docente, a los centros de investigación y a las universidades o a los institutos”, comenta el doctor Cabanillas.
Al igual que los otros Mapas de Ruta Tecnológica de Energías Renovables, el que corresponde a energía termosolar se realizó a través de talleres, en los que participaron especialistas en la materia de todo el país. Para éste participaron 29 especialistas de la comunidad de investigación, desarrollo tecnológico e innovación, industria y órganos reguladores, para consensuar cuáles son los principales retos que enfrenta el sector para su crecimiento, así como para determinar las acciones prioritarias para lograrlo. En palabras del doctor Cabanillas: “Las barreras que se han encontrado en este diagnóstico de lo que falta para desarrollar estas tecnologías, nos dieron elementos para poder hacer este mapa de ruta. En él está aquello que hemos identificado como los principales retos que tendríamos que superar, las metas a las que queremos llegar y las principales barreras que encontramos para que la tecnología termosolar pueda tener un impacto mayor”. Se visualiza que, para el año 2030, se podría tener una capacidad instalada para el aprovechamiento de la energía termosolar de alrededor de 45 millones de m2, lo cual es equivalente a un total de energía de 108 PJ.
Metas a 12 años
Entre los objetivos propuestos en el MRT, los más altos corresponden al crecimiento que se espera tener en el sector residencial. De la capacidad instalada que se espera tener para el año 2030, la visión es que el 71% corresponda al sector residencial y el resto al sector industrial. Para el experto, este MRT es conservador y todavía podría lograrse que las aplicaciones de energía termosolar para el sector industrial tuvieran una participación mayor en el futuro. “Lo que se está pensando actualmente para el 2030 es un incremento considerable respecto de lo que se tiene ahorita; pero, según mi opinión, podría ser todavía mayor, una vez que se detone y se tenga una industria y empresas más desarrolladas”, comenta el doctor Cabanillas.
El MRT para Energía Termosolar describe que, entre los retos tecnológicos prioritarios, destaca “la importancia de la mejora en las capacidades tecnológicas nacionales en áreas específicas de la cadena de valor”. También subraya la importancia de que, tanto entidades nacionales como internacionales, líderes en esta industria, colaboren para aprovechar su experiencia y lograr, así, reducir tiempos de desarrollo.
En el ámbito económico, la prioridad fundamental es impulsar modelos de negocio y fortalecer la cadena de suministro. En materia de investigación, el experto opina que debe estar alineada con políticas públicas y necesidades de las empresas. “Las investigaciones deben estar unidas a la innovación para que las empresas puedan ir mejorando cada vez más los productos que se van presentando; eso por un lado y, por el otro, a las asesorías a las políticas públicas, para que se puedan ir evaluando y logrando los desarrollos que se requieren. Un mapa de esta magnitud está pensado para lograr la mayor integración posible entre todos estos actores”.
Recursos humanos
En cuanto a recursos humanos, el MRT menciona: “Es necesario incrementar la cantidad y calidad de especialistas para la atención de las necesidades actuales y futuras de la industria termosolar”. El doctor Cabanillas lo explica así: “Para que se pueda desarrollar en una forma integral este tipo de tecnologías, también debe estar involucrada la parte educativa, la parte de conformación de recursos humanos, desde los niveles técnicos hasta los niveles de ingenierías, de licenciaturas, de posgrados, etcétera. Para que se cumplan todos los programas o planes que se quieren lograr, debe existir el componente de formación de recursos humanos, para que estas personas sean las encargadas de llevar a cabo este tipo de planes”.
El doctor Rafael Cabanillas considera que, desde las políticas públicas, también es posible facilitar el incremento e impacto que pueda tener esta tecnología en poco tiempo. “Hablamos mucho de colectores planos, que tienen un impacto grande aquí en el mapa de ruta, pero la parte de concentración solar, que es la que permite llegar a temperaturas más elevadas y que tiene implicaciones directas en la productividad industrial, no está tan avanzada. Pienso que, con el tiempo, en la primera y segunda evaluación que se haga de este mapa de ruta, podremos afinar más las metas que se pueden plantear. Lo que se está pensando actualmente para 2030 es un incremento considerable. Aunque es una meta conservadora, podría ser todavía mayor, una vez que se detone y se tenga la industria y empresas más desarrolladas. Incluso políticas públicas más afines, que faciliten el incremento y el impacto que pueda tener esta tecnología en poco tiempo”.
Como parte de las recomendaciones del MRT de energía termosolar, está la de actualizar el MRT cada tres años, justo para poder medir resultados y hacer los ajustes pertinentes. También se espera “implementar una estrategia de difusión para dar a conocer los resultados de esta iniciativa entre todas las instituciones involucradas en la realización de las acciones estratégicas y habilitadoras, para lograr la visión establecida al año 2030”, concluye el documento.
Difundir los esfuerzos de información en energías renovables, sustentabilidad e innovación generadas por jóvenes y promovidas por iniciativas públicas como Proyecto FSE, también es un objetivo de pv-magazine México.