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Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Energía solar sin sol

Inmersos como estamos en plena crisis ambiental y energética el uso de energías renovables fácilmente disponibles se convierte en un imperativo. La energía solar es la más fácilmente disponible y los paneles solares para calentamiento del agua doméstica no deberían constituir una excepción en nuestros hogares, sino la regla general. Los paneles solares pueden alcanzar rendimientos altos y su principal limitación es la de la de que no operan bien en ausencia de la energía solar. Hoy nos vamos a referir a otras dos recientes posibilidades interesantes, una de ellas aún no explotada comercialmente, en las que se alcanzan rendimientos superiores y se elimina la limitación de la presencia de la radiación solar. Se trata, respectivamente, de los paneles termodinámicos y de los paneles híbridos solares-termodinámicos.

PANEL TERMODINÁMICO
Al Norte de Portugal, en un pequeño pueblo lindante con Galicia, Póvoa de Varzim, basada en tecnología hispano-portuguesa, se encuentra la que, por ahora, es la única fábrica del mundo que produce paneles termodinámicos, capaces de funcionar incluso de  noche o con lluvia. Su éxito ha sido grande y la distribución de sus productos, a través de la empresa gallega SolarPST, se incrementa con un ritmo de más del 30% anual y se extiende por muchos países. El rendimiento conseguido por sus paneles termodinámicos es muy alto y la relación entre energía conseguida (para calentar agua, por ejemplo) y energía consumida (eléctrica, de apoyo) supera ampliamente la cifra de 5/1.

¿Dónde radica el aparente milagro?. Las leyes termodinámicas se cumplen siempre. No se puede obtener energía de la nada. Lo que sucede es que la energía se capta del ambiente y lo interesante es que esa energía no tiene por qué ser radiación luminosa solar sino simplemente energía del medio ambiente que para ser captada, según la Física, su único requerimiento es que proceda de un lugar que tenga una temperatura superior a la de donde es dirigida.

La solución para el desarrollo de los paneles termodinámicos fue la de combinar dos tecnologías incompletas: la de la bomba de calor y la del panel solar. Para conseguirlo se usan unos paneles solares especiales donde el fluido de trabajo (R134-A, semejante al utilizado en los aparatos de aire acondicionado o en los frigoríficos modernos), fluye por los tubos, en forma líquida, a una  temperatura de entre -5 y -15º C.   Los paneles captan la radiación solar durante las horas de  sol o absorben la temperatura del ambiente o la de la lluvia o el viento durante día y noche haciendo las veces del evaporador mecánico de la bomba de calor. Usando el ambiente como foco caliente esa energía captada provoca  que el fluido refrigerante se gasifique y se evapore, siendo enviado a un bloque termodinámico.

Mediante el uso de un compresor de bajo consumo, alimentado con energía eléctrica, se consigue mediante presión, elevar la temperatura del fluido a temperaturas situadas entre 110 ºC y 120 ºC  mientras que la energia almacenada por el fluido es transmitida a un circuito del agua mediante un intercambiador de temperatura. Una vez conseguida la transferencia de energía el ciclo puede volver a comenzar tras la dilatación y enfriamiento del fluido refrigerante. En términos prácticos ello hace que con un consumo de unos 350 vatios, semejante al de un frigorífico doméstico de 250 litros, se pueda calentar y utilizar el agua caliente (a unos 50º C) de un depósito de 250 litros. 

CARACTERÍSTICAS
Entre las ventajas del sistema se podrían enumerar las siguientes: gran versatilidad respecto a la colocación de los paneles (lugar, orientación e inclinación de los mismos) que puede ser incluso interior; pequeño peso, unos 8 Kg. por panel; sin sobrecalentamientos; funcionamiento continuo, siempre que la temperatura externa supere los -5 ºC; posibilidad de adaptación a sistemas centrales de calefacción, preferentemente con suelos radiantes, radiadores de aluminio y convectores; calentamiento de piscinas, etc.

Y he aquí algunos inconvenientes existentes y que en el futuro podrían ir resolviéndose: costo algo elevado, unos 2.000 euros (sin contar posibles subvenciones) por equipo de 250 litros de agua; ciertas limitaciones en sistemas de calefacción, derivadas de que la temperatura del agua no supera los 55 ºC; limitaciones para su uso en sistemas de aire acondicionado en verano, etc.

Algunas de las instalaciones que han tenido más eco han sido el de las duchas de la playa de Riazor, en La Coruña, que desde el verano pasado fluyen con agua caliente procedente de los paneles termodinámicos, mandados a instalar por el Ayuntamiento, con lo que los bañistas tienen menos pereza en meterse en las  frías aguas coruñesas. O el de un convento de clausura de Fátima,  donde la madre superiora contaba a los medios que no se creía el milagro del calor en los suelos de su  vetusto convento, tras los años, obligadas por sus votos, de no llevar calcetines y usar sandalias, incluso en pleno invierno. O el de toda el agua caliente de un hospital coruñés.

HÍBRIDO
El año pasado un grupo de inventores españoles patentó a nivel mundial una idea simple (PCT/ES2007/000116) pero que podría ser de mayor eficacia energética y reunir las ventajas del sistema clásico de paneles solares con el de los paneles termodinámicos, a través de un panel híbrido formado por una asociación de ambos. Con ello la captación de energía externa se realiza a la vez, tanto a través del panel solar (sobre todo en las horas de sol) como a través del panel termodinámico consiguiéndose unos altísimos rendimientos energéticos (superiores al 90%),  no logrados hasta ahora por ningún otro medio y unas altísimas relaciones entre energía consumida y energía acumulada.

Otra ventaja adicional sería la posibilidad de diferenciar el funcionamiento de ambos equipos de forma independiente, con las ventajas obvias que eso conllevaría.

En todo caso el papel de las Administraciones públicas, en la actual situación energética mundial, debería ser la de incentivar la puesta en marcha de alternativas energéticas como las que hoy comentamos y otras muchas que están en marcha, para lograr su implantación competitiva comercial permitiendo que la humanidad se desligue un poco de su alta dependencia energética del petróleo y de las consecuencias negativas ambientales que supone su alto consumo.