A P I E   I n f o r m a

Boletín periódico bimensual | Número 09 - Enero de 2010

EN BUSCA DE LA ENERGIA SOLAR

Con las actuales tasas de crecimiento, el tiempo necesario para que se duplique el consumo mundial de energía es de unos 50 años.  La crisis que se anuncia, y que ya muestra sus primeros síntomas, no es más que la manifestación de un crecimiento exponencial en un medio ambiente que tiene límites.

Límites y posibilidades

¿Es posible estimar las escalas de tiempo que entran en juego? . Una primera tentativa consiste en calcular el tiempo   que requiere el consumo para duplicarse.   Otra manera de proceder sería calcular la   relación entre las reservas estimadas de un   recurso y el consumo anual actual.  El valor obtenido estará  por encima del tiempo   real de agotamiento del recurso considerado, pues implícitamente contiene la hipótesis -hoy no verificable- de una estabilidad del consumo.  Según se consideren las   reservas probadas o las reservas últimas, el   tiempo necesario para que se agoten el petróleo, el gas natural y el uranio, varía entre   40 y 120 años.  La situación es más favorable respecto del carbón, que desaparecería entre  220 y 850 años.
   Desde el punto de vista de los recursos   fósiles, se acerca la medianoche...

         ¿Qué posibilidades hay de prolongar   la cuenta regresiva?. La primera, que resulta evidente, consiste en pasar a un tipo de   desarrollo más lento, de crecimiento cero,   o negativo.  Esa medida resulta indispensable, aun cuando su aplicación a escala mundial parece muy difícil a causa de la fuerte   demanda de energía.  Sin embargo, cada paso en esa dirección tiene el mérito de hacernos ganar un poco de tiempo sobre la inexorable desaparición de los recursos fósiles.

  Por otra parte, la captación de la energía solar, eólica, geotérmica, hidráulica, de biomasa, de las mareas, de las olas o de fuentes térmicas marinas, también permitirá desacelerar el agotamiento de los combustibles fósiles.  Sin embargo, excluyendo la   energía solar, la potencia disponible en las fuentes de energía renovables sólo supera   unas pocas veces a la consumida en la actualidad.  Si el crecimiento planetario del   consumo continúa al ritmo actual, llegará el   día en que el gasto de energía saturará  las   capacidades de renovación.  Por lo tanto, la   potencia disponible en esas fuentes de energía, pone un límite al crecimiento del consumo energético humano, pero con una ventaja indiscutible respecto  de las energías fósiles: las   reservas se renovarán.

 En cambio, la Tierra recibe del Sol   una potencia 13.000 veces superior a la que   consume la humanidad.  El Sol brilla a causa de su alta temperatura -de unos 6.000   grados en la superficie- y en un poco más   de una millonésima de segundo irradia la   misma cantidad de energía que la humanidad produce en un año.

          Así, a escala humana, ese astro constituye una fuente aparentemente inagotable:   brilla desde hace 4.500 millones de años, y   seguirá  haciéndolo durante aproximadamente otro tanto.  Si brilla intensamente desde   hace tanto tiempo es porque extrae su energía del corazón de los núcleos atómicos: en   las regiones centrales más calientes, las reacciones de Ia fusión termonuclear liberan la   energía transformando cuatro núcleos de hidrógeno en un núcleo de helio.  Captar una    fracción apreciable de esa energía cambiaría radicalmente las escalas de tiempo que   están en juego. ¿Cómo hacerlo?  Además de   los métodos tradicionales (captores solares   de tipo fotovoltaicos o térmicos) existen dos  ambiciosos proyectos que tratan de abrir un   camino en esa dirección.

           El primero, consiste   en construir una gigantesca torre   solar, está  en vías de experimentación; el   segundo, que prevé la puesta en órbita de   una estación solar, aún está  en estudio.
          La estructura más alta, nunca construída por el ser humano, podría alzarse en   el Outback australiano.   La compañía australiana EnviroMission proyecta erigir allí una torre solar de más de un   kilómetro de alto, capaz de generar una potencia de 200 megavatios .  A nivel de la  superficie, la torre tendrá  una sección del  tamaño de un campo de fútbol y se situará   en el centro de una estructura de vidrio de  más de 7 kilómetros de radio.

 Su funcionamiento es simple: la luz del Sol calentará  el  aire situado bajo el techo de vidrio, que  estará  inclinado, de manera que el aire caliente se eleve hacia la torre.  En ella será  canalizado para accionar turbinas cuya rotación generará  electricidad las 24 horas del  día.  A pesar de que la radiación solar es, por  naturaleza, intermitente, el calor almacenado en el suelo, bajo el colector de vidrio, representará  una fuente extra durante la noche.  Esa torre será  una versión gigante del  prototipo de "chimenea solar" inventado y  construído por el ingeniero alemán Schlaich  Bergerman en 1982, cerca de Manzanares,  en España.

         Casi toda la energía que irradia nuestra estrella se pierde en el infinito, dado  que la Tierra sólo intercepta la mitad de la  mil millonésima parte. ¿Por qué no captar  entonces esa radiación desde el espacio?
 La ausencia de alternativa día/noche permitiría alimentarse del Sol permanentemente. Además, la ausencia del filtro que representa la atmósfera multiplicaría por ocho la  potencia recibida.  Durante los años 1995-  2000, la NASA lanzó el programa de investigación y de desarrollo tecnológico Space  Solar Power, para realizar los estudios previos a la construcción de grandes estaciones  solares orbitales, capaces de producir cientos de megavatios, y hasta algunos gigavatios.  Grandes paneles fotovoltaicos captarían  los rayos del Sol, cuya energía sería luego  transportada bajo la forma de ondas centimétricas.  Una experiencia de ese tipo tuvo  lugar en la isla de la Reunión, donde la utilización de microondas permitió suministrar  energía a los habitantes de un valle de difícil  acceso. Otros países se mostraron interesados por ese proyecto.

A comienzos de 2001  Japón anunció su intención de realizar un  centro solar orbital antes de 2040.  Ese satélite estaría equipado con dos paneles gigantes de un kilómetro por 3 kilómetros, y pesaría unas 20.000 toneladas.

         Si el consumo humano de energía siguiera su actual progresión a largo plazo, únicamente el Sol será capaz de suministrarla  en cantidad suficiente.  Sin embargo, hay una  fecha límite teórica: la del día en que el aumento del consumo obligue a captar toda la  potencia de su radiación.  Esa fecha  no  estaría tan lejos como imaginamos: se la alcanzaría al cabo de 3.200 años de un crecimiento anual del 1%.

  También el Sol es finito.

Roland Lehoucq
Astrofísico de la
 Comisión de Energía
Atómica Francesa

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