El futuro que muchos soñamos se apoya en obtener energía del sol mediante paneles solares y convertirla en electricidad que satisfaga nuestras necesidades. Pero para llegar a eso deben producirse muchos cambios. En nuestros hábitos de consumo y en las tecnologías que hagan posible obtener la máxima cantidad de energía solar y usarla para accionar desde medios de transporte a máquinas industriales o electrodomésticos de toda clase.
Para llegar a ese futuro idílico queda mucho por hacer. Pero la buena noticia es que estamos cada vez más cerca. En el caso de los paneles solares, su aprovechamiento de la luz solar va en aumento, pero todavía no está al nivel deseado. Con todo, ya es una fuente de energía a tener en cuenta tanto por empresas como por particulares. Y la oferta de empresas instaladoras es de lo más variada, ya vivas en una casa o en un edificio.
Los paneles solares van evolucionando a grandes pasos y ya podemos hablar de distintas estrategias para producir electricidad a partir de la energía solar. Es más. Es probable que hayas visto paneles en lugares antes inimaginables más allá de las granjas solares o de los tejados de instalaciones agrícolas. Veamos varios ejemplos de innovación y paneles solares.
Granjas solares flotantes
Las granjas solares se han convertido en una fuente interesante de captación de energía solar a gran escala. Para ello es necesario una porción de terreno abundante, normalmente en zonas desérticas o donde no se puede ni construir ni cultivar. Hay granjas solares en todo el mundo. Destacan, por su tamaño, el parque solar de Bhadla, en India, con capacidad para 2.245 MW y que ocupa casi 57 kilómetros cuadrados. O el parque solar de Huanghe Hydropower, en China, con capacidad para 2.200 MW. O el parque solar de Benban, en Egipto, con una capacidad de 1.650 MW.
Una vuelta de tuerca a las granjas solares tradicionales son las granjas solares flotantes. Llamadas en inglés floatovoltaics o flotavoltaicas. En vez de instalarlas en tierra se colocan en la superficie del agua. Además, cumple dos tareas muy importantes. La principal, obtener energía solar para convertirla en electricidad. Pero, además, sirve para evitar la evaporación del agua de lagos o reservas de agua, fenómeno que puede reducir la cantidad de agua disponible para el ser humano ante periodos de grandes temperaturas.
Por otro lado, los paneles solares flotantes obtienen más energía del sol gracias al efecto enfriador del agua. Lo que convierte este tipo de granjas flotantes en una alternativa a tener en cuenta. Tanto para producir electricidad como para salvaguardar el agua almacenada.
Paneles solares integrados en edificios
Los paneles solares son visibles a kilómetros de distancia. Si vemos imágenes aéreas, es fácil reconocer los paneles instalados en azoteas, terrazas o jardines. Y su instalación en las azoteas de grandes edificios es cada vez más frecuente. En especial porque les permite reducir la alta factura ocasionada por sus instalaciones o costosos aparatos de climatización.
Sin embargo, la integración de paneles solares en edificios puede ir más allá. Se conoce por las siglas BIPV (Build Integrate Photovoltaics) y significa fotovoltaica integrada en edificios. La idea es que los paneles solares sean parte de un bloque de pisos o de un rascacielos de manera natural, integrándose estéticamente. Esto hace que las nuevas construcciones obtengan energía solar de manera más eficiente y, al mismo tiempo, la estética de esas construcciones no se vea afectada.
Los elementos BIPV suelen ser coberturas de techos, claraboyas, fachadas, salientes de ventanas, tragaluces o las propias ventanas, si integran paneles solares transparentes. En ocasiones, el resultado es inapreciable a simple vista. En definitiva, se unen la arquitectura, el diseño y la tecnología para ahorrar energía de una manera más limpia y sostenible.
Globos solares
Desde hace más de diez se viene hablando de globos solares. Per no los globos aerostáticos que vuelan con aire caliente y que emplean radiación solar en vez de combustibles fósiles. Me refiero a globos que captan la radiación solar. Desde distintos proyectos se ha trabajado en ello. Una fuente más económica que los paneles solares tradicionales y que no requiere instalación fija. Se colocan flotando a distintas alturas y obtienen la energía del sol.
El proyecto más reciente sobre globos solares viene de Estados Unidos y apareció en Nature e 2019. Para obtener energía se emplean de globos de látex que actúan de paneles solares curvos para captar mejor la radiación. Para crear esos paneles curvos se utiliza tecnología de impresión aditiva conformada, conocida por su siglas en inglés CAS (conformal additive stamp).
Una ventaja de este método es que no se queda en los globos solares. La idea es que con esa técnica se pueden crear células o paneles solares en superficies curvas e integrar así la captación de energía en los propios dispositivos electrónicos: sensores, antenas, lentes de contacto, pulseras o relojes inteligentes…
Pero volviendo a los globos solares, pueden ser una alternativa si no queremos o podemos instalar paneles solares en tejados, terrazas u otras superficies. Su alternativa flotante solo necesita un punto de anclaje y mantenerse en el aire por sí misma gracias a los rayos solares que capta para generar energía eléctrica ya en el suelo.
Paneles solares infrarrojos
En la escuela nos enseñaron que no toda la luz es visible. La que vemos tiene una longitud de onda de 400 a 700 nanómetros. Pero por encima y por debajo de esa longitud sigue habiendo luz. Solo que los humanos no la vemos. Está la luz ultravioleta (con longitud de onda de 280 a 400 nm) y la luz infrarroja (con longitud de onda de 700 nm a 1 mm). Ambas tienen muchos usos. Y uno de ellos puede ser generar electricidad.
Los paneles solares tradicionales captan la luz visible. Pero si cambiamos sus materiales por otros como el vanadio o el titanio, se puede captar distintas longitudes de onda para obtener electricidad de los rayos infrarrojos, por ejemplo. Imperceptibles por el ojo humano. Ampliando el espectro visible de luz se obtendría más energía solar y así los paneles solares serían más eficientes.
Un proyecto relacionado con paneles solares infrarrojos y gestado en el Lawrence Berkeley National Laboratory, se publicó en 2018. Consistía en utilizar nanopartículas con iones metálicos de lantánidos como el iterbio o el erbio. Lo que hacían eran convertir la luz infrarroja solar en luz visible para que los paneles solares la captaran y la convirtieran en electricidad.
Barreras acústicas fotovoltaicas
Para terminar este repaso a distintas maneras de integrar los paneles solares al entorno que nos rodea, qué mejor que hablar de carreteras, autovías y autopistas. Las barreras acústicas se han convertido en habituales en ciertas zonas donde las personas deben convivir con zonas de paso de vehículos que hacen ruido. Para evitarlo, existen distintas tecnologías como amortiguar el suelo con distintos materiales que absorben el ruido o, directamente, colocar barreras en los laterales que aplaquen ese ruido.
Precisamente, esas barreras acústicas son un lugar perfecto para colocar paneles solares. Están en un espacio al aire libre, que recibe luz solar durante la mayor parte del día y que está presente en kilómetros y kilómetros de vías de paso de vehículos a motor. En la práctica, se trataría de aprovechar las barreras acústicas para convertirlas en granjas solares.
Aunque reciben el nombre de Photovoltaic Noise Barriers, por sus siglas PVNB, en realidad son paneles solares al uso. Simplemente se colocan en posición vertical en los laterales de carreteras y autopistas. Así, además de amortiguar el ruido del paso rodante, genera unas cantidades importantes de energía. Además, este tipo de paneles solares vienen en diferentes diseños: transparentes, semitransparentes y semiopacos. Es decir, que en todo momento se puede ver lo que hay al otro lado.
