La energía producida por la radiación solar sustituirá el uso de materiales fósiles para producir energía. Diversos investigadores han asegurado que quienes logren aprovechar los rayos del Sol en beneficio de sus naciones tendrán más posibilidad de desarrollo. Con el propósito de utilizar las emisiones solares, Ernst Kussul, investigador del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico de la Universidad Nacional Autónoma de México, trabaja en un prototipo de concentrador solar, formado por microespejos triangulares, preparado para producir energía eléctrica y térmica e inclusive hacer más redituable la extracción de petróleo.

Por su posición geográfica, México es uno de los países que más beneficios pueden obtener al desarrollar energías renovables, pues cuenta con una amplia gama de éstas, entre ellas la intensidad de los rayos ultravioletas, pues incluso en la época menos soleada del año recibe cuatro kilovatios/hora por metro cuadrado de superficie.

Insumos simples y económicos

El científico explicó en entrevista que si bien en el mundo se han desarrollado diversos tipos de concentradores solares, su proyecto es especial porque usa espejos planos en forma de triángulo y materiales convencionales que lo hacen mucho más económico.

Los concentradores solares toman energía solar y la transforman en térmica, eléctrica, mecánica y de otros tipos. Concentran la luz del Sol para obtener un foco a alta temperatura y transformarla mediante la creación de vapor de agua de alta presión.

La mayoría de los concentradores que se usan actualmente tienen una desventaja: su alto costo y peso, debido a que están fabricados con materiales que no son comunes en el mercado y sus estructuras son muy grandes.

Existen los de canal parabólico, especie de cilindros de bajo costo que, por reunir la luz en línea y no en punto, no proporcionan alta temperatura. Otros son las torres de concentración, con espejos alrededor, cuyos haces reflejados se concentran en un punto, pero entre sus desventajas está que cada espejo requiere un dispositivo para seguir al astro.

Entre los más usados están los de superficie parabólica. Su desventaja es que son demasiado grandes. En consecuencia, se requieren sistemas de soporte y seguimiento muy pesados, que al mismo tiempo permitan resistir los embates del viento.

La mayoría de éstos se hacen con espejos doblados que se ensamblan al parabólico y no se encuentran fácilmente en el mercado, por lo que su precio es muy elevado. Las estructuras son muy grandes; cada uno de sus motores produce sólo 25 kilovatios de energía eléctrica. Cada concentrador tiene un diámetro de 11 metros aproximadamente, ocupa 100 metros cuadrados en la superficie y pesa de seis a 10 toneladas, lo cual obliga a mantener bases resistentes por las corrientes de aire, ya que suelen colocarse a grandes alturas.

Para contrarrestar las desventajas, Kussul y su equipo (cuatro investigadores y estudiantes de doctorado) idearon un prototipo que en principio medirá un metro de diámetro, pero será capaz de generar entre 250 y 300 vatios de electricidad. El proyecto estará listo este año y ya se solicitaron varias patentes nacionales e internacionales.

Se integra de un soporte de micronodos ensamblado en una superficie parabólica; en lugar de espejos doblados (costo de 100 dólares) se usarán espejos planos, pequeños y triangulares (entre 10 y 12 dólares el metro cuadrado) que facilitarán su adaptación a la parábola. Será en los espejos donde se concentren los rayos del Sol y con un fotómetro se medirá la intensidad de la luz.

También se creó un modelo matemático que permite calcular el factor de concentración de la energía solar y se redujo el peso a 10 kilos, en comparación con las 10 toneladas de uno convencional.

Este avance también podría usarse para filtrar el aire en ciudades con demasiada polución o para extraer petróleo pesado y superpesado mediante la inyección de vapor producido por el concentrador, sin necesidad de gastar –como se hace actualmente– el mismo hidrocarburo.