
Un rayo de sol fugaz: un suministro de energía estable
Garantizar el acceso a la energía solar 24/7
La energía generada por el sol es lo último en energía limpia y gratuita. Sin embargo, por muy soleado que sea un lugar, siempre hay un problema: la noche. Para una central eléctrica convencional, la hora del día es irrelevante, pero para la energía solar, si no hay sol, no hay energía. Por lo tanto, el almacenamiento de energía es necesario para que la energía solar esté disponible todo el día. Las bombas de vacío de Busch desempeñan un papel esencial a la hora de convertir esta energía en electricidad utilizable.
Los paneles solares suministran electricidad a la red solo cuando les da el sol, lo cual limita su rendimiento a las horas de luz diurna en días no nublados. Sin un medio viable de almacenamiento de energía, deben utilizarse otras formas de generación de energía, normalmente con el uso de combustibles fósiles no renovables, para alimentar la red. Una solución es hacer que la generación de energía solar sea más parecida a una central eléctrica convencional, convirtiéndola en energía térmica.
Calefacción para un día lluvioso
Almacenar energía térmica es mucho más fácil que almacenar electricidad. Solo hay que pensar en la sencillez de un termo con aislamiento que mantenga el té caliente en comparación con el número de baterías que necesitarías para hervir un hervidor eléctrico sin conexión eléctrica. Mientras que los paneles solares convencionales convierten la luz solar directamente en electricidad, las centrales térmicas solares añaden un paso adicional: convertirla en calor que se puede almacenar y extraer más fácilmente cuando se necesita.
De calor a electricidad
La clave de la energía térmica solar es la concentración de los rayos del sol. En lugar de paneles planos, una central térmica solar está compuesta por espejos cóncavos que reflejan los rayos en un colector. El colector contiene un fluido, ya sea sal fundida o aceite sintético, que se calienta mediante estos rayos concentrados. El fluido calentado se puede almacenar a temperaturas entre 400 y 600 °C en depósitos aislados.
Cuando se necesita electricidad, el fluido se utiliza para calentar y evaporar el agua para producir vapor. El vapor se dirige a través de una turbina que acciona un generador. Hay una bomba de vacío conectada al condensador, donde el vapor vuelve al agua. Antes de poner en marcha la turbina, la bomba de vacío evacua el aire y otros gases no condensables. Esto mejora la eficiencia del proceso de condensación al eliminar el efecto aislante del aire, que de otro modo prolongaría el proceso. También minimiza la presión de bomba primaria sobre la turbina y permite que la transferencia de energía del calor a la energía mecánica sea más eficiente. Una vez que la turbina se ha puesto en marcha, el nivel de vacío se mantiene eliminando continuamente cualquier fuga de aire. Al utilizar el vacío en este proceso, la energía gratuita y limpia obtenida de nuestro sol se puede utilizar al máximo de su potencial.
Calefacción para un día lluvioso
Almacenar energía térmica es mucho más fácil que almacenar electricidad. Solo hay que pensar en la sencillez de un termo con aislamiento que mantenga el té caliente en comparación con el número de baterías que necesitarías para hervir un hervidor eléctrico sin conexión eléctrica. Mientras que los paneles solares convencionales convierten la luz solar directamente en electricidad, las centrales térmicas solares añaden un paso adicional: convertirla en calor que se puede almacenar y extraer más fácilmente cuando se necesita.
De calor a electricidad
La clave de la energía térmica solar es la concentración de los rayos del sol. En lugar de paneles planos, una central térmica solar está compuesta por espejos cóncavos que reflejan los rayos en un colector. El colector contiene un fluido, ya sea sal fundida o aceite sintético, que se calienta mediante estos rayos concentrados. El fluido calentado se puede almacenar a temperaturas entre 400 y 600 °C en depósitos aislados.
Cuando se necesita electricidad, el fluido se utiliza para calentar y evaporar el agua para producir vapor. El vapor se dirige a través de una turbina que acciona un generador. Hay una bomba de vacío conectada al condensador, donde el vapor vuelve al agua. Antes de poner en marcha la turbina, la bomba de vacío evacua el aire y otros gases no condensables. Esto mejora la eficiencia del proceso de condensación al eliminar el efecto aislante del aire, que de otro modo prolongaría el proceso. También minimiza la presión de bomba primaria sobre la turbina y permite que la transferencia de energía del calor a la energía mecánica sea más eficiente. Una vez que la turbina se ha puesto en marcha, el nivel de vacío se mantiene eliminando continuamente cualquier fuga de aire. Al utilizar el vacío en este proceso, la energía gratuita y limpia obtenida de nuestro sol se puede utilizar al máximo de su potencial.
Leer más: Paneles solares en el espacio
En el espacio, el sol brilla las 24 horas del día. Como resultado, los paneles solares recubiertos al vacío son la principal fuente de energía para casi todos los satélites y sondas, así como para la Estación Espacial Internacional (ISS). ¿Qué pasaría si pudiéramos utilizar este flujo constante de energía solar en la superficie de la Tierra? La viabilidad de este concepto es lo que espera demostrar el proyecto SOLARIS de la Agencia Espacial Europea. Si el proyecto avanza, las plantas solares se enviarían a una órbita geoestacionaria a unos 36 000 km por encima de la superficie de nuestro planeta y transmitirían a la Tierra la energía capturada a través de microondas. La escala del proyecto es enorme: para generar cada gigavatio de energía extraterrestre se necesita una superficie de 5 km2 de paneles solares en el espacio. Y la estación receptora aquí en la superficie debe ser aún más grande, de 25 km2, ligeramente más grande que la isla de Manhattan, el centro urbano de la ciudad de Nueva York. Aunque hay muchos desafíos tecnológicos que deben superarse antes de que el proyecto pueda llevarse a cabo, el resultado sería un gran salto para la humanidad: energía limpia y ecológica de forma ininterrumpida desde el espacio con la ayuda del vacío.
En el espacio, el sol brilla las 24 horas del día. Como resultado, los paneles solares recubiertos al vacío son la principal fuente de energía para casi todos los satélites y sondas, así como para la Estación Espacial Internacional (ISS). ¿Qué pasaría si pudiéramos utilizar este flujo constante de energía solar en la superficie de la Tierra? La viabilidad de este concepto es lo que espera demostrar el proyecto SOLARIS de la Agencia Espacial Europea. Si el proyecto avanza, las plantas solares se enviarían a una órbita geoestacionaria a unos 36 000 km por encima de la superficie de nuestro planeta y transmitirían a la Tierra la energía capturada a través de microondas. La escala del proyecto es enorme: para generar cada gigavatio de energía extraterrestre se necesita una superficie de 5 km2 de paneles solares en el espacio. Y la estación receptora aquí en la superficie debe ser aún más grande, de 25 km2, ligeramente más grande que la isla de Manhattan, el centro urbano de la ciudad de Nueva York. Aunque hay muchos desafíos tecnológicos que deben superarse antes de que el proyecto pueda llevarse a cabo, el resultado sería un gran salto para la humanidad: energía limpia y ecológica de forma ininterrumpida desde el espacio con la ayuda del vacío.