El invento que protege a las placas solares del frío intenso: electricidad barata en casa contra nieve, granizo o polvo

Los tejados de España se tiñen de negro intenso con la conquista de la energía solar en muchos hogares y edificios. Las células fotovoltaicas recogen la luz solar y proveen de electricidad barata a las viviendas para ahorrar la factura de la luz a final de mes. Sin embargo, esta tecnología aún presenta ciertos inconvenientes para los cuales están surgiendo alternativas innovadoras como pequeños aerogeneradores o placas protegidas dentro de esferas. 

La climatología es uno de los obstáculos a los que deben hacer frente las células fotovoltaicas. Se requiere sistemas eficientes de limpieza y protección para mantener en funcionamiento las placas solares cada día del año, ya sea en zonas áridas con mucho polvo o en zonas de montaña donde la nieve puede cubrir los paneles.

Investigadores de las universidades de Mälardalen (Suecia), Jiaotong del Suroeste y Guizhou, ambas en China, han diseñado y puesto a prueba una nueva forma de instalar energía solar en las viviendas teniendo electricidad barata todo el año, llueva, nieve o llegue una tormenta de arena del desierto. Los resultados se han publicado en el artículo "Un sistema fotovoltaico portátil integrado en globos desplegado a baja altitud", que se publicó recientemente en la revista científica Energy.

Un globo fotovoltaico

Con la llegada de las bajas temperaturas este mes de diciembre aparecen las alertas por nieve en diferentes regiones de España. Este fenómeno, aunque deja un paisaje idílico, se convierte en un impedimento para el normal desempeño de la cotidianidad como conducir o generar energía limpia desde el techo de las casas. Este nuevo invento propone una solución para este problema, además de ofrecer un sistema de instalación más rápido que puede ser de gran utilidad ante emergencias.

Sistema de BIPVS Science Direct Omicrono

Lo denominan sistema fotovoltaico integrado en globos (BIPVS) y como su propio nombre indica, se trata de un globo transparente de grandes dimensiones que alberga en su interior un conjunto de placas solares protegidas. En realidad se presenta como una media esfera sujeta al suelo, el globo se elevaría por encima de árboles y otros edificios para que solo las nubes puedan impedirle recoger la luz solar.

La electricidad generada por las placas solares dentro de la esfera se envía al suelo y la casa cercana a través de un cable eléctrico. Junto a este, otros cuatro cables y una cuerda mantienen estable el globo frente a vientos fuertes. Las células son de telururo de cadmio (CdTe) de película fina con una eficiencia del 19 % y dentro del globo se mantienen protegidas del polvo, la nieve y el granizo.

El globo es mitad transparente, mitad reflectante. La parte superior deja pasar la luz hasta las placas solares en su interior, mientras que la parte inferior que rodea las células fotovoltaicas concentra la luz solar con reflectores. El conjunto se mantiene en el aire con una mezcla de aire y helio de baja densidad; una válvula de escape intercambia los gases y mantiene la presión del interior que puede ascender por la incidencia del sol en el globo.

El equipo ha probado su sistema localmente y ha utilizado simulaciones para estudiar las características de rendimiento probables del BIPVS en cinco ciudades importantes de todo el mundo. Descubrieron que la producción mensual promedio de uno de sus globos es de entre 3,5 y 4 GWh de energía.

Diseño de BIPVS para generar energía solar Science Direct Omicrono

También señalan que, si se desea, se podrían enviar varios globos al aire para generar tanta energía como sea necesaria para un sitio determinado. Durante las simulaciones y teniendo en cuenta el ciclo de vida de los BIPVS se ha llegado a registrar una generación de energía acumulada máxima de 708.334 GWh. El sistema es también capaz de almacenar la electricidad generada cuando no se necesita, para utilizarla cuando falte el Sol.

Propuestas similares

En los últimos años han surgido diferentes sistemas para mantener limpias las placas solares de forma automática. Instaladas en su mayoría en zonas áridas con mucha luz solar, esta tecnología suele acumular polvo y arena que deteriora su eficiencia con el tiempo. Sin embargo, contra la nieve o el granizo sería más complicado a menos que se proteja de la climatología más adversa.

Otros experimentos han planteado cubrir los tejados con esferas que reflejan más la luz solar hacia su interior donde las placas solares pueden producir más energía. Sin embargo, su distribución en el tejado también quedaría sepultada por una nevada copiosa.

Aerogenerador S500 de Beijing SAWES Energy Technology China Xinhua News Omicrono

En cuanto a la capacidad de instalar más rápido y fácil este invento con forma de globo, otros proyectos proponen soluciones parecidas para la energía eólica. En China el pasado mes se desplegó el primer aerogenerador con forma de teledirigible inflable. Su uso e instalación rápida, atado al suelo, puede servir en catástrofes donde se requiere generar energía eólica en poco tiempo o donde el terreno no permita grandes torres para turbinas que lleguen más alto.