Las células solares espaciales bajan a tierra

de El Pais

http://www.elpais.com/articulo/futuro/celulas/solares/espaciales/bajan/tierra/elpepusocfut/20070418elpepifut_1/Tes

"En la ciudad manchega de Puertollano se están construyendo las instalaciones de Isfoc, un nuevo centro tecnológico de energía solar para la investigación y experimentación cercanas al mercado. En la ciudad universitaria madrileña, un panel solar que sobresale por su gran tamaño, instalado sobre un soporte, sigue el Sol incansablemente. En Talayuela (Cáceres) ha surgido todo un bosque de estos paneles, una planta solar piloto.
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Los estadounidenses tienen las mejores células, pero todavía están despertando
La concentración es la puerta para dar sentido a las ideas que antes podían parecer locas
Son tres ejemplos de que la energía fotovoltaica de concentración, la última ola en energía solar, empieza en España, al igual que en otros países, a tomar tierra desde el espacio. Su base son las células solares, complejas y muy caras, que se utilizan desde hace bastantes años en los paneles de satélites y naves espaciales. En su mayor parte son células llamadas de multiunión y basadas en elementos semiconductores como el arseniuro de galio, en vez de en el tradicional silicio. Consiguen aprovechamientos de hasta el 40%, y en la Tierra, dado su elevado precio, se montan con una lupa, que concentra la radiación solar y permite aprovecharla mucho mejor de lo que lo hacen los paneles solares tradicionales, que tienen una eficiencia de entre el 12% y el 20%.
Dadas sus características, que incluyen ventajas e inconvenientes, con ellas la energía solar fotovoltaica inicia, de la mano de favorables tarifas especiales en muchos países, el último asalto a la red eléctrica, como lo hizo en años recientes la energía eólica. Ya no se trata de construir instalaciones aisladas, sino de parques solares con potencias en el rango de los megavatios que puedan verter a la red la energía producida o utilizarla, por ejemplo, para producir hidrógeno. Éste es el análisis que hace el Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid (IES), que dirige Antonio Luque.
En su campo de experiencias fotovoltaicas está el panel de concentradores de 200 metros cuadrados de la empresa Guascor Fotón, que ha financiado el Instituto para la Diversificación y el Ahorro de la Energía (IDAE). Está conectado a la red de Iberdrola para su explotación comercial y es la primera instalación de su tipo en Europa. En este caso, las células son de silicio y origen estadounidense y tienen una concentración de 400 soles (el equivalente a 400 veces la luz que llega del sol en un día despejado de verano, o 40 vatios por centímetro cuadrado).
"La concentración se ha convertido en la puerta para que todas las ideas que nos podían parecer locas, y no sólo las que se refieren a estas células espaciales sino también a otras, lleguen a tener sentido", comenta Gabriel Sala, subdirector del centro. Sobre las células multiunión, explica: "Son capaces de aprovechar la radiación solar teóricamente hasta en un 50%. Se han desarrollado para el espacio y sólo tiene sentido utilizarlas en la Tierra si se hace bajo concentración, ya que son de 50 a 100 veces más caras por unidad de área. En concentración a mil soles este coste debe, con el tiempo, llegar a ser casi insignificante frente al coste total del sistema".
Los expertos en energía fotovoltaica, que llevan decenios esperando ese impulso definitivo hacia el mercado que ahora parece más cercano que nunca, saben que hay muchos factores a tener en cuenta y no todos son tecnológicos: "Apostamos por el futuro en esta línea, porque va a utilizar mucho menos espacio, y este factor va a ser clave, al final vamos a pagar sobre todo los metros cuadrados que utilicemos", pone Sala como ejemplo. Sin olvidar que reducir la cantidad de materiales, a menudo escasos en el mercado, es también clave.
Además, la energía fotovoltaica por concentración necesita de unas grandes estructuras móviles que suponen una implicación mayor que en fotovoltaica convencional de otros sectores industriales maduros (hierros, vidrio, motores), lo que genera interés como futuro sector económico local. La razón es que los concentradores solares fotovoltaicos tienen que seguir el Sol para funcionar eficientemente y eso supone una mayor complejidad y gasto.
Tampoco funcionan bien con sol nublado, pero, sin embargo, este factor no reduce su interés económico cuando se trata de grandes instalaciones como las previstas. "En realidad, lo que ocurre es que hay países con mucho sol y otros con poco sol, pero la relación entre radiación directa y global no es tan variable, lo que varía es la energía que llega. Los concentradores tienen obviamente ventaja en los países con más sol, como la tienen los paneles, y es el caso de España, pero el tema no es tan dramático como para decir 'aquí no vale la pena poner concentradores' y eso lo han demostrado los japoneses", explica el subdirector del IES.
Que el sector está en plena ebullición lo prueba la masiva asistencia de expertos internacionales al congreso que tuvo lugar en marzo pasado en Madrid, copresidido por Sala. Fue llamativo el elevado número de empresas y expertos estadounidenses, prácticamente todos los que juegan en el sector. "Estados Unidos avanzó mucho hasta la década de los ochenta, pero con Reagan aquella generación desapareció. Mientras que en España y en Europa hemos seguido avanzando durante estos 20 años, ellos han estado parados y lo que estamos viendo ahora es que vuelven, y vuelven con el estilo y el empuje americanos, a por todas, pero todavía están despertando", recuerda este experto. "Tienen las mejores células, llevan años fabricándolas para el espacio y ahora están bajando a la Tierra y para eso necesitan el desarrollo de óptica nueva. Pero en España, Isofotón, por ejemplo, está muy bien situada y los alemanes también están avanzando, tienen células bastante eficientes, que son las que venden a distintas compañías para añadir los concentradores y el sistema de seguimiento".
Sala cree que en España en I+D "todavía vamos bien" y que el nuevo Instituto de Sistemas Fotovoltaicos de Concentración (Isfoc) va a facilitar el desarrollo del sector. "Es la primera vez que se intenta industrializar esta tecnología en el mundo, pasando del nivel de prototipos al de industrialización piloto", comenta Luque sobre este nuevo centro.

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La tecnología fotovoltaica de concentración es mucho más compleja de lo que parece a simple vista; especialmente importantes son la óptica y los sistemas de seguimiento del Sol y de predicción de la producción de electricidad. Como campo de pruebas mundial para los concentradores a una escala ya industrial se ofrece Isfoc, un centro de I+D promovido en Puertollano por el Gobierno de Castilla-La Mancha y el Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid y financiado parcialmente por el Ministerio de Educación y Ciencia a través de un crédito de 20 millones de euros. El Isfoc ya ha conseguido hacerse notar en el sector, al convocar un concurso internacional para comprar varias plantas, con una potencia eléctrica total de 2,7 megavatios
(
como media, cada hogar necesita tres kilovatios) y diversas tecnologías
Se ha elegido a las empresas españolas Isofotón y Guascor Fotón, la estadounidense Solfocus y la alemana Concentrix. El objetivo de estas plantas de demostración, que se empezarán a instalar en los próximos meses -en el mismo Puertollano y en Talavera, Almoguera, Sotos y Albacete
- y que estarán conectadas a la red eléctrica, es estudiar los sistemas completos.
El director de Isfoc, Pedro Banda, explica que el objetivo es servir de referencia a la industria, ayudarla a demostrar que puede ser competitiva y obtener datos de instalaciones de grandes dimensiones: "Vamos a realizar muchas medidas para la certificación de esta tecnología"."

OPEN COURSE WARE - MIT

Iniciativa enciclopédica del MIT con centenares de cursos de diversas especialidades


http://ocw.mit.edu/OcwWeb/index.htm

http://ocw.mit.edu/OcwWeb/rss/new/mit-newcourses-5.xml

Materiales electroreostáticos

Son materiales fluidos que cambian brúscamente de viscosidad ante un estímulo externo (ER - electroreostáticos o MR magnetoreostáticos).

Los MR más comunes son suspensiones de nanopartículas de hierro en un aceite mineral, mientras que los ER pueden ser dispersiones de almidón en aceites.

Sus aplicaciones pueden ir desde la fabricación de sistetmas antibibratorios a sistemas de pulido, dispositivos médicos

Ciencia de Materiales en el espacio

La Agencia Espacial Europea (ESA) mantiene una página de introducción a la Ciencia de Materiales en el espacio.

Las condiciones de falta aparente de gravedad (caida libre) que se dan en la Estación Espacial Internacional (ISS), la hacen especialmente interesante para desarrollar estudios de ciencia de materiales. En especial todos aquellos procesos en los que la gravedad modifica las condiciones de trabajo. Tal es el caso de los experimentos de crecimiento crislalino o los de la determinación precisa de propiedades térmicas de los materiales

Celdas solares de combustible

Nuevo concepto de celda de combustible que utiliza la energía solar para la producción de oxígeno y un combustible (hidrógeno o hidrocarburos) a partir de agua