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El oasis fotovoltaico

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El oasis fotovoltaico

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En una región aislada y semidesértica del norte de El Cairo, en Egipto, hay un huerto de 60 hectáreas cultivadas con judías, guisantes y naranjos y un problema: la eterna necesidad de agua.

“Cada planta necesita cierta cantidad de agua, y la cantidad necesaria depende de la variedad. Por ejemplo, los guisantes necesitan mucha agua, los tengo que regar al menos cinco horas al día. Los naranjos y las vides necesitan menos, sobre todo en invierno. Pero en ningún caso consumo menos de 4.000 metros cúbicos de agua por día”, explica Tantawi Mostafa.

Tantawi utiliza viejas máquinas de gasóleo para bombear agua subterránea.

Pero varios científicos han venido hasta aquí para recomendar otras soluciones por varias razones.

“Estas máquinas de gasóleo se utilizan en todo Egipto para bombear agua, y queremos que esto cambie. Conocemos muy bien los problemas asociados a este tipo de aparatos. Son muy ruidosos y contaminantes. Emiten muchos gases tóxicos a la atmósfera y, además, son bastante caros en su uso y mantenimiento. Los granjeros necesitan comprar gasóleo, pasar los controles técnicos, cambiar el aceite del motor y los componentes. Esto supone un coste final enorme para ellos”, nos cuenta Fuad Ahmed Abulfotuh, ingeniero egipcio.

Entonces, ¿cómo bombear agua de una forma ecológica y barata en estas regiones desérticas?

Los investigadores creen que el sol puede ser la solución. Gabriel Sala, coordinador del proyecto NACIR.

“Vamos a una estación en donde están realizando pruebas sobre el uso de energías renovables, para el manejo de agua tanto para bombeo como para distribución”.

La estación experimental está lejos, en medio del desierto.

Estos no son paneles fotovoltaicos corrientes. Fueron fabricados en Alemania con células fotovoltaicas de nueva generación, dentro de un programa de investigación de la Unión Europea.

Andreas Gombert, ingeniero:

“Nuestro sistema, la tecnología fotovoltaica de concentración, consiste en un panel de lentes, en el que 200 pequeñas lentes focalizan los rayos del sol sobre otras células más pequeñas aún. Esta parte frontal sirve únicamente para focalizar la luz.

Si vemos la parte de atrás, nos encontramos unos pequeños cuadrados. Se trata de reductores del calor. Las células solares fotovoltaicas están en el interior de estos cuadrados. Cada célula tiene dos milímetros de diámetro”

Los paneles siguen al sol durante todo el día. Supuestamente, son mucho más eficientes que los paneles ordinarios.

“Los paneles clásicos cuentan con células solares en toda la superficie para captar los rayos del sol. Con la fotovoltaica de concentración, la luz se concentra sobre células solares más pequeñas y más eficaces. La principal ventaja es que una célula fotovoltaica de concentración es hasta dos veces más eficaz que una célula solar clásica”, continúa Gombert.

En condiciones ideales, cada panel es capaz de producir cerca de 50 kw/hora.

Estos investigadores españoles están aquí para medir la eficiencia de los paneles en todo tipo de condiciones meteorológicas.

María Martínez, ingeniera industrial:

“Cuanta más radiación haya más limpio está el cielo, más energía son capaces de dar estos sistemas. La temperatura es un parámetro que afecta de forma inversa a mayor temperatura, pero potencia pueden dar pero es un factor que influye muy poco.

El viento, en un nivel bajo, es favorable porque lo que hace es extraer todo el calor que está disipando el sistema por la parte de atrás, por lo que consigue refrigerarlo. Entonces, también ayudaría a aumentar la potencia que puede dar. En valores muy altos el problema es que pueda perder seguimiento o pueda ir incluso a posiciones de seguridad.

Cualquier suciedad que tenga en la parte frontal hace que la luz no se capte de forma correcta y disminuye bastante la potencia del sistema”.

En el interior de este pequeño edificio se transforma y se almacena la energía producida.

Un sistema complejo desarrollado por ingenieros alemanes. Alexander Schies:

“Recibimos la corriente de los paneles que llega aquí y es inyectada en la red de corriente alterna. Estos tres inversores sirven, por un lado, para establecer la red eléctrica y, por otro, en el caso de que no hubiera sol durante algunos días, para proporcionar a los paneles suficiente corriente para que puedan orientarse hacia el sol.

En este caso, esta es la caja de corriente continua. Aquí se efectúan las medidas y se transfiere a la batería. Aquí están las baterías.

Las reservas son pequeñas, pero suficientes para alimentar a los paneles durante dos días, para que puedan seguir al sol cuando está nublado”.

La electricidad es empleada en bombear agua desde casi 40 metros de profundidad, desalinizarla y

regar campos experimentales de trigo cercanos, bajo la supervisión de los investigadores locales.

“Vamos a invitar a los granjeros, a la gente de la región para que vengan y vean estos cultivos experimentales. Este campo de trigo les convencerá más que miles de discursos y conferencias sobre los beneficios de la energía renovable.

Podrán juzgar ellos mismos lo que han visto con sus propios ojos, aprenderán cómo beneficiarse de la energía fotovoltaica de concentración y vamos a ayudarles a que lo hagan. Cuando tengamos todos los datos, los traduciremos en cifras reales. Así podrán saber cuánto dinero necesitan invertir y cuánto recibirán a cambio. Aprenderán de forma fácil lo útil que es esta tecnología en su vida diaria”, explica Fuad Ahmed Abulfotuh.

Según los científicos, los granjeros no serán los únicos que ganen si se desarrollan estaciones similares en otros lugares aislados y semidesérticos.

“Los sistemas de concentración necesitan exclusivamente unas células especiales que se fabrican, en principio, fuera de Egipto. El resto de materiales utilizados son muy convencionales. Usamos cristal, espejos, metales, hierro. Y estos materiales son fáciles de obtener aquí. Por tanto, se beneficia no sólo un agricultor, sino toda la sociedad porque se está resolviendo un problema de energía de forma local”, dice Gabriel Sala.

Los científicos esperan que esto se haga realidad no sólo en Egipto, sino en otros países en desarrollo que tengan una ineficiente generación de electricidad y de sistemas de suministro, pero que tengan gran cantidad de sol que pueda ayudarles.

www.ies.upm.es/NACIR