energía solar

Los suelos reciclados ya no son sólo un nuevo tipo de material de construcción o de acabado de obras, sino que se convierten en verdaderos elementos decorativos y altamente tecnológicos que pueden producir electricidad gracias al sol todos los días.

Suelos reciclados: perfecta integración y energía

Los suelos reciclados que producen energía podrían revolucionar el diseño y la construcción de obras públicas y privadas.

De hecho, cada vez más empresas en el mundo, partiendo de la idea de combinar el reciclaje y la producción de energía verde, se centran en la idea de producir y ofrecer al mercado superficies transitables no sólo a partir de material reciclado, sino también capaces de contribuir al aumento de la producción de energía a partir de fuentes renovables.

Estos nuevos suelos reciclados, por lo tanto, permiten aumentar exponencialmente las superficies disponibles para la producción de electricidad, integrándose perfectamente en los entornos existentes o en los nuevos edificios.

Sin embargo, los suelos hechos de material reciclado no sólo pueden integrarse perfectamente desde el punto de vista arquitectónico, reduciendo el impacto estético, sino que también pueden convertirse en un verdadero elemento decorativo.

Cómo se hacen los suelos reciclados que producen energía

Los suelos reciclados diseñados para generar electricidad suelen estar hechos con bloques de baldosas ancladas entre sí y construidos mediante el reciclaje de otros materiales, como las botellas de PET (400 botellas por baldosa). La estructura de cada baldosa individual integra las células fotovoltaicas que están cubiertas con vidrio templado antideslizante que permiten caminar sobre ellas sin ningún problema. También existen algunos que soportan el peso de un coche en tránsito.

Para áreas pequeñas, podemos utilizar baldosas de 10 a 30 metros cuadrados y son adecuadas para entradas, terrazas, balcones y patios. Algunas versiones cubrirían el consumo anual de energía de una familia media de sólo 20 metros cuadrados.

También se puede jugar con los colores porque estos suelos reciclados están hechos en diferentes tonos, como el rojo, el azul y el verde. Imaginad las aceras de colores en las ciudades que suelen ser de un gris monótono.

Los suelos reciclados, por supuesto, pueden utilizarse para alimentar los vehículos eléctricos, cada vez más extendidos, pero también para alimentar bancos tecnológicos de los que extraer energía para teléfonos inteligentes y otros dispositivos o incluso para alimentar las farolas de las calles para la iluminación nocturna.

Esto significa que no sólo paneles fotovoltaicos y baldosas solares serán el futuro de la producción de electricidad sostenible, sino también cientos de miles de metros cuadrados de suelos reciclados que encontraremos en las entradas a los invernaderos o de las plazas de cristal y en las aceras de color de las ciudades sostenibles.

La diferencia entre paneles solares fotovoltaicos y paneles solares térmicos no sólo existe, sino que además es fundamental para saber cuál de los dos sistemas es el más adecuado para instalar en vuestros hogares. Estas tecnologías se utilizan cada vez más por aquellos que están interesados en la sostenibilidad y desean vivir en una casa green que sea lo más independiente posible de las fuentes de energía externas. Desde la forma en que funcionan hasta los materiales utilizados, esto es lo que hay que tener en cuenta.

Paneles solares fotovoltaicos

Antes de adentrarnos en la diferencia entre paneles solares fotovoltaicos y los paneles solares térmicos, conviene tener en cuenta que estas dos tecnologías tienen el mismo objetivo: ahorrar energía. En el caso de los paneles solares fotovoltaicos ellos mismos producen su propia energía eléctrica, con la que se pueden alimentar los diferentes electrodomésticos de nuestro hogar ecológico.
Una diferencia importante entre los paneles solares fotovoltaicos y los paneles solares térmicos a tener en cuenta es la eficiencia: los primeros pueden, con las tecnologías actuales, alcanzar entre el 7 y el 25%, mientras que los segundos pueden llegar hasta el 80%. Esta brecha entre las dos tecnologías no se debe simplemente a un avance tecnológico diferente, sino que está relacionada con la forma en que funcionan.

En concreto, los paneles solares fotovoltaicos son más complejos y sus procesos, los que convierten la energía solar en electricidad, son menos eficientes e inmediatos que los paneles solares térmicos.

Paneles solares térmicos

Como os hemos anticipado, la diferencia entre los paneles solares fotovoltaicos y los paneles solares térmicos existe, ya que el objetivo de los segundos no es producir energía, como estamos acostumbrados a pensar cuando oímos hablar de paneles solares, sino calentar agua. Se trata de una tecnología relativamente simple, que consiste en recuperar el agua del sistema hidráulico de la casa, dejándola posteriormente expuesta a la luz y al calor del sol para almacenarla posteriormente en un depósito especial.

En este caso se puede ahorrar tanto electricidad, si por ejemplo los paneles solares térmicos sustituyen a un calentador de agua eléctrico, como en gas, si tenéis una caldera en casa. En cualquier caso, os estaréis viviendo en una casa green, con facturas más bajas. Una última e importante diferencia entre los paneles solares fotovoltaicos y los paneles solares térmicos es el espacio que ocupan: los paneles fotovoltaicos necesitan una gran superficie para tener un impacto sustancial en el consumo, mientras que los paneles térmicos pueden ser funcionales incluso en dimensiones más pequeñas.

En las Maldivas se ha inaugurado el mayor parque solar marino del mundo, compuesto de paneles fotovoltaicos flotantes. La idea es de Lux* South Ari Ato, un complejo residencial de lujo que ha querido ampliar la zona de producción de energía solar para poder independizarse completamente del gasóleo, una de las fuentes de energía más comunes en las islas.

Las ventajas de la mayor planta de energía solar del mundo en el mar

El proyecto de utilizar paneles solares flotantes no es algo nuevo, pero normalmente se instalan en espejos de agua dulce, como sucede en Japón. Esta vez, sin embargo, en la isla de Dhidhoofinolhu, se decidió colocar los paneles solares directamente sobre el agua salada, aprovechando todas las ventajas que eso conllevaba: el espacio en el archipiélago de las Maldivas es muy limitado, por este motivo es fundamental utilizar los espacios marinos.

Como es de esperar, el nuevo parque solar marino ha sido diseñado para resistir a todas las inclemencias a las que su especial ubicación lo hace estar sujeto, siendo el principal problema la salinidad a la que está expuesto. Aunque pueda parecer lo contrario, la huella ecológica de este proyecto será muy limitada: al estar compuesto de plataformas flotantes, el arrecife de coral permanecerá intacto y los peces jóvenes tendrán un nuevo refugio en el que protegerse de los depredadores.

Todo ello permitirá a la isla ahorrar más de 260.000 litros de gasóleo, frente a un aumento del 40% en la energía producida. Es probable que en un futuro próximo se incrementen proyectos de este tipo cada vez más frecuentes, lo que supone una buena noticia para el medio ambiente.

La energía agrovoltaica es un sistema que integra la agricultura y la energía solar, incorporando a los campos los paneles fotovoltaicos que normalmente se utilizan en espacios especialmente acondicionados. Esta técnica se está empezando a utilizar en diferentes partes del mundo, como Japón, pero también en Italia, tratando de combinar eficientemente la ayuda a las plantas con la energía renovable.

¿Cómo funciona la agrovoltaica?

La idea de combinar la agricultura y la energía solar es relativamente reciente, y al principio muchos se mostraron escépticos: se pensaba que los paneles fotovoltaicos podían dañar los cultivos, además de proyectar demasiada sombra sobre el terreno circundante, causando estragos a las plantas. Además, la presencia perenne de estructuras en las parcelas agrícolas puede hacer que sea muy difícil trabajar la tierra.

En realidad, las dudas sobre la energía agrovoltaica se han disipado con el tiempo: las instalaciones ubicadas en los campos pueden construirse de tal manera que sean más altas que las máquinas que trabajan en el terreno. La sombra puede ser un beneficio para diferentes variedades de plantas, como las calabazas o las batatas, que gozan de protección contra el sol intenso. Además, se ha demostrado que las tierras agrícolas con paneles fotovoltaicos instalados permanecieron húmedas durante más tiempo, ahorrando agua a los agricultores.

Esta técnica podría ser perfecta para aquellos que quieren combinar la producción agrícola y, al mismo tiempo pudieran necesitar una fuente de energía independiente. Un ejemplo de ello son las zonas rurales, donde es difícil obtener electricidad. Con la agrovoltaica podría ser independiente.

Una forma de energía limpia recogida gracias al movimiento de las hojas de los árboles o, mejor dicho, gracias al cambio entre luz y sombra que estas generan cuando se mueven. Gracias a un material en concreto desarrollado por la Universidad Sueca de Linköping, algún día será posible que generemos energía incluso a la sombra.

Inspirado en las plantas

Después de las placas solares que son capaces de generar energía incluso durante los días de lluvia, pronto podremos ver paneles «solares» que puedan producir electricidad a la sombra de las plantas. El descubrimiento proviene de la Universidad de Linköping, en Suecia, donde los investigadores se inspiraron en la fotosíntesis natural de las hojas para producir una combinación de materiales que pueden generar electricidad simplemente con un cambio de temperatura.

Este descubrimiento se basa en una invención anterior de la Universidad de Linköping en colaboración con la de Gotemburgo. Anteriormente, el equipo había desarrollado pequeñas micro-antenas, de 160 nanómetros de diámetro, capaces de absorber energía solar y liberar calor. Estas micro-antenas, insertadas dentro de los cristales de las ventanas, son capaces de reducir las corrientes de aire frío, ahorrando así energía para calefacción.

El secreto está en el efecto «piro eléctrico»

Si ampliamos el concepto, los investigadores suecos han aplicado micro-antenas de material «piro eléctrico», o sea, un material que genera energía eléctrica con un simple cambio de temperatura. Parece increíble, pero cuando una superficie cubierta de estas micro-antenas se coloca debajo de una planta, puede generar energía simplemente gracias al paso de la luz a la sombra causada por el movimiento de las hojas. Para ser más concretos, gracias a la diferencia de temperatura causada entre la exposición a la luz o permanecer en la sombra.

«Las antenas se pueden colocar en una superficie más grande», dijo Magnus Jonsson, quien dirigió la investigación, «y hemos utilizado oro y plata, pero también se podría usar aluminio y cobre» para reducir los costos de producción. La investigación se encuentra aún en una etapa embrionaria, pero los investigadores suecos están convencidos de que en el futuro será posible recolectar energía limpia gracias al simple paso de la luz a la sombra generada por las hojas de los árboles.

La energía solar recibió en 2017 más inversiones globales que el carbón, el gas y la energía nuclear juntas. Así se recoge en el informe Global Trends en Renewable Energy Investment 2018 elaborado por las Naciones Unidas, el cual ha puesto de manifiesto una tendencia que en los últimos años ha superado las formas «tradicionales» de energía, abriendo un nuevo futuro para las energías renovables.

Energía solar: la reina de energías renovables

A pesar de los esfuerzos de algunas administraciones (como la estadounidense) en contra de estas tendencias, las formas de energía «tradicionales» parecen tener los días contados. Lo dice un informe de la ONU que ha destacado cómo en 2017, las energías renovables han registrado un verdadero récord en todo el mundo, superando las inversiones de todas las otras formas de energía no renovable juntas, como son el carbón, el gas y la energía nuclear.

Encabezando la lista se encuentra la energía solar que el año pasado recaudó más de una quinta parte de las inversiones mundiales en fuentes renovables con una cifra récord de 129 mil millones de euros, un 18% más que en 2016. En el segundo lugar estaba la energía eólica. Según las Naciones Unidas, ha sido un año récord tanto por las inversiones como por la cantidad de energía generada gracias a ellas. En 2017, las plantas fueron capaces de generar 157 gigavatios, mucho más de los 70 estimados inicialmente, lo que ha provocado una verdadera explosión de interés hacia las energías renovables.

Energía solar más barata a partir de 2020

En la última década, la cantidad de inversiones a nivel mundial ha llevado a un aumento de la cantidad de energía global producida a partir de fuentes renovables del 5% hasta alcanzar el ​​12% en la actualidad. Todavía estamos lejos de alcanzar una cifra capaz de marcar realmente la diferencia, pero la tendencia es innegable y gracias a los esfuerzos, se ha evitado liberar 1.800 millones de toneladas de CO2 a la atmósfera terrestre. Según las Naciones Unidas, esta tendencia aumentará aún más cuando los costos de producción de las tecnologías renovables sean más bajos que los tradicionales, un cambio de perspectiva que debería producirse alrededor de 2020.

China en cabeza, Europa a la cola

China, uno de los países que más contribuye a la contaminación del planeta, es la fuerza impulsora detrás de este sector de energías limpias. Solo China representa casi la mitad de las nuevas plantas y súper plantas financiadas en 2017, lo que confirma una tendencia que contempla al gigante oriental como lider del sector. Otros países como Suecia, México y Australia han más que duplicado sus inversiones financieras en fuentes renovables con un crecimiento de más del 100%.

Por el contrario, Estados Unidos y Europa han ido contra tendencia. En Estados Unidos, las inversiones en energías renovables en 2017 cayeron un 6%. En este particular ranking, hay que decir que Europa sorprende negativamente ya que, según el informe, las inversiones en energías renovables se han desplomado un 36% el año pasado, también debido a los fuertes préstamos contraídos en la última década y la dificultad de mantener el ritmo del nivel de inversión en un clima económico incierto.

La idea de crear estos invernaderos de agua salada fue de Charlie Paton, un diseñador inglés que tuvo esta genial idea durante su luna de miel en Marruecos: ser capaz de cultivar en los climas más áridos de la tierra explotando el agua de mar.

Simplicidad como máxima expresión de ingenio

El principio detrás del «Seawater Greenhouse», que es el nombre elegido para el proyecto, es bastante simple, pero no por ello menos efectivo. Estos revolucionarios invernaderos, desarrollados en colaboración con la Universidad de Aston, funcionan gracias a las condiciones climáticas para las que fueron diseñados. Gracias a las altas temperaturas y a los vientos secos de los climas desérticos, utilizando un material concreto capaz de sumergirse en agua salada, este último la transforma en vapor, que es empujado por el viento dentro del invernadero creando un clima húmedo y fresco favorable para los cultivos. Luego, el vapor se condensa en tuberías que contienen agua de mar fría para producir y almacenar agua dulce.

Lo que diferencia a este sistema de una planta de desalinización normal radica en el hecho de que no simplemente explotamos el agua dulce derivada de la destilación del agua de mar, sino la capacidad, a través del vapor, de crear un ambiente favorable para el crecimiento de las plantas, sin requerir irrigación intensiva. De hecho, en un proceso de desalinización normal, solo se puede obtener un 30% de agua dulce a partir del total de agua de mar introducida. ¡Un sistema que no es precisamente del todo eficiente!

Seawater Greenhouse, por otro lado, explota el poder de enfriamiento del vapor, produciendo agua dulce que puede usarse para riego y recolecta la sal obtenida del proceso que luego puede venderse en los mercados locales. Una solución que, después de varias simplificaciones (como la eliminación de ventiladores eléctricos en favor de la simple energía eólica) parece estar adaptada a aquellas partes del mundo donde el clima árido y las dificultades para el cultivo son la base de una falta crónica de recursos alimenticios. Todo apunta a que el proyecto se trasladará a Somalia, donde se espera que consiga excelentes resultados. ¡Solo nos queda esperar y ver los futuros desarrollos!

La planta solar más grande del mundo, SoftBank Solar Project, cuyo proyecto, comenzará en Arabia Saudita, alcanza cifras récord: hasta hace poco, la solar farm más grande en construcción aún no completada, era capaz de producir 2 gigavatios de electricidad. Este nuevo proyecto proporcionará una producción 100 veces mayor, 200 GW, una potencia aterradora si piensas que toda la energía fotovoltaica en el mundo, el año pasado, alcanza los 303 GW en total. Y todo ello gracias a una inversión de 200 mil millones de dólares que se completará en 2030.

Record para la planta solar más grande del mundo

La solar es una de las fuentes de energía renovables más interesantes que existen. También se propuso en situaciones tales como la recuperación de extensas superficies abandonadas, como Chernobyl, y la energía fotovoltaica está en auge, junto con la energía eólica, a una velocidad sorprendente. Por tanto, cuando proyectos como este que se llevará en Arabia Saudita se extiendan, podremos ser optimistas sobre la velocidad con la cual las energías renovables podrían reemplazar a las tradicionales.

Pero veamos con más detalle cuáles son los avances previstos. El Proyecto Solar de SoftBank contempla la colaboración de Arabia Saudita y una compañía japonesa, el Vision Fund de SoftBank. Según el príncipe Mohammed Bin Salman, este acuerdo «es un gran paso para la humanidad”. Es audaz, arriesgado y esperamos que tenga éxito».

Además, se necesita una inversión de más de 200 mil millones de dólares, para desarrollar una red de plantas solares entrelazadas con un sistema de baterías. Por lo tanto, no será una gran extensión de paneles, sino una red orgánica que llevará a Arabia Saudita al futuro de la energía renovable.

Los paneles solares orgánicos son sistemas fotovoltaicos que utilizan células construidas con materiales especiales derivados del carbono, a diferencia de los normales que están hechos de silicio. Estudios recientes han sido capaces de diseñar células especiales capaces de aumentar la eficiencia de esta alternativa aún más limpia, por lo que finalmente se ha convertido en una opción competitiva en el mercado.

La energía fotovoltaica ecológica se vuelve eficiente

Los paneles solares orgánicos ya existen desde hace algunos años y, con su estructura basada en el carbono, son una alternativa más económica y ecológica que la fotovoltaica tradicional. Sin embargo, gracias a una célula innovadora desarrollada recientemente en los laboratorios de la Universidad de Michigan, su eficacia ha pasado del 10-12% al 15%, igualando a la del silicio. Esta nueva celda orgánica es capaz de producir electricidad utilizando no solo la parte visible de la luz, como se ha hecho hasta ahora, si no también la parte infrarroja.

Los paneles orgánicos muestran numerosas ventajas, desde el punto de vista de costes tanto económicos como ambientales; de hecho, el proceso de producción es mucho menos costoso, ya que los paneles tradicionales tienen una estructura rígida que requiere que se fijen en soportes, mientras que los orgánicos son delgados, plegables y pueden ser producidos en rollos. Dadas las premisas de los últimos desarrollos, no nos cuesta imaginar que el futuro de la energía fotovoltaica pueda ser orgánico, volviéndose más versátil y cuidadosa con el medioambiente. Por no mencionar que los investigadores esperan poder alcanzar niveles de eficiencia de hasta un 18% muy pronto, asique ¡Solo nos queda esperar a que estos desarrollos lleguen a buen puerto!

Nuevos paneles solares que funcionan incluso cuando llueve, aquí está la creación de un equipo de ingenieros chinos que ha dado vida al primer panel solar híbrido. Además de la luz solar, también puede producir electricidad utilizando gotas de lluvia. Una innovación que podría revolucionar la industria y hacer que los paneles solares sean mucho más eficientes.

Una lluvia de electricidad

Estos paneles solares son capaces de producir electricidad tanto de la manera tradicional, utilizando la energía del sol, como con las gotas de lluvia cuando llueve. El principio utilizado se puede considerar más o menos el mismo que el que nos hace recibir esos chispazos tan molestos cuando salimos del coche, y toma el nombre de efecto triboeléctrico. Consiste en la transferencia de carga entre dos materiales diferentes, de los cuales al menos uno es aislante. La electricidad se produce por fricción o incluso por simple contacto entre los dos materiales. Los que utilizan estos ingenieros se llaman TENG, que significa nanogeneradores triboeléctricos.

En este caso, se trata de dos polímeros diferentes, completamente transparentes, colocados sobre el panel solar. La transparencia se considera el punto clave, para que no afecte a la producción energética normal del panel. Los dos polímeros utilizados tienen nombres casi impronunciables: el polidimetilsiloxano llamado PDMS y, prepárate, el poli (3,4 – etilendioxitiofeno): poli (estirenosulfonato), llamado PEDOT: PSS. Además, sobre estas dos capas de polímeros, las ranuras recubiertas de plata se graban, del mismo modo que las presentes en un DVD. Por ahora, la cantidad de electricidad producida por la lluvia de estos paneles híbridos es muy pequeña, pero el equipo es optimista, lo que sugiere la posibilidad de implementaciones posteriores para un uso a gran escala de esta nueva tecnología. En resumen, ¡otra buena noticia para el medio ambiente!