{"id":415236,"date":"2021-11-16T13:45:06","date_gmt":"2021-11-16T16:45:06","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=415236"},"modified":"2021-11-16T18:05:45","modified_gmt":"2021-11-16T21:05:45","slug":"la-energia-del-calor-del-sol","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/la-energia-del-calor-del-sol\/","title":{"rendered":"La energ\u00eda del calor del Sol"},"content":{"rendered":"

Los primeros proyectos experimentales de generaci\u00f3n de energ\u00eda heliot\u00e9rmica o termosolar en Brasil ya se encuentran en fase de instalaci\u00f3n y comenzar\u00e1n a funcionar en los pr\u00f3ximos meses. Este tipo de energ\u00eda solar, conocido internacionalmente por las siglas CSP, de concentrating solar power<\/em>, aprovecha el calor captado del sol para calentar un fluido que, a su vez, acciona una turbina de vapor, generando electricidad. El principio b\u00e1sico es el mismo que se utiliza en cualquier central termoel\u00e9ctrica, pero emplea una fuente 100 % renovable, abundante y limpia, la radiaci\u00f3n solar, en lugar de combustibles de origen f\u00f3sil y contaminantes, tales como gas, petr\u00f3leo o carb\u00f3n.<\/p>\n

Un ejemplo de estas usinas CSP o centrales termosolares es la llamada Cerro Dominador, una planta de producci\u00f3n a gran escala inaugurada en el mes de junio en el desierto de Atacama, en Chile. Est\u00e1 construida a 3.000 metros (m) de altura, sobre una superficie circular de m\u00e1s de 700 hect\u00e1reas, equivalente a 700 manzanas, y dispone de 10.600 heliostatos, es decir, espejos o conjuntos de espejos que pueden girar para acompa\u00f1ar la trayectoria del sol, reflejando la luz sobre la c\u00faspide de una torre central de 252 m de altura. El receptor ubicado en la cima de la torre se calienta a una temperatura de 560 grados Celsius (\u00ba C), transformando compuestos de sales fundidas (fluoruro, cloruro o nitrato de sodio, entre otras) en un fluido que se utiliza para producir el vapor de agua que impulsa las turbinas y generadores cuya capacidad de generaci\u00f3n de energ\u00eda el\u00e9ctrica es de 110 megavatios (MW). Cada heliostato tiene una superficie de unos 140 metros cuadrados (m2<\/sup>).<\/p>\n

Con la ayuda de una estructura fotovoltaica complementaria, la central chilena, pionera en Am\u00e9rica Latina, llega a producir 210 MW, una potencia suficiente para abastecer 380.000 hogares. Tanto en Brasil como en el resto del mundo es m\u00e1s habitual la producci\u00f3n de energ\u00eda solar fotovoltaica, que capta la incidencia del Sol mediante placas semiconductoras como las que se montan en el tejado de casas y edificios, as\u00ed como en parques generadores. Por lo general, estas placas est\u00e1n hechas de c\u00e9lulas de silicio, que convierten la radiaci\u00f3n solar en energ\u00eda el\u00e9ctrica.<\/p>\n

En Brasil, el proyecto de energ\u00eda solar t\u00e9rmica m\u00e1s avanzado es el de la Companhia Energ\u00e9tica de S\u00e3o Paulo (Cesp), cuyo presupuesto es de 56 millones de reales, y comenzar\u00e1 a producir en el mes de septiembre. Esta central ha sido proyectada para generar 0,5 MW y se est\u00e1 construyendo en el complejo experimental de energ\u00edas alternativas renovables de la empresa, ubicado junto a la central hidroel\u00e9ctrica Porto Primavera, sobre el r\u00edo Paran\u00e1. La compa\u00f1\u00eda opt\u00f3 por la tecnolog\u00eda heliot\u00e9rmica de espejos con formatos parab\u00f3licos, la de uso m\u00e1s extendido de los cuatro sistemas termosolares existentes (v\u00e9ase la infograf\u00eda<\/em>).<\/p>\n<\/div>

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La usina experimental paulista estar\u00e1 compuesta por seis hileras de espejos de aluminio recubiertos con una pel\u00edcula reflectante. Con formato rectangular, cada uno de los 576 espejos mide 7 m de largo por 64 cent\u00edmetros de ancho, y las hileras se extienden a lo largo de 150 m. \u201cEl aluminio tiene una vida \u00fatil mayor y su montaje es m\u00e1s sencillo que el del espejo de vidrio\u201d, explica Luis Paschoalotto, gerente de Ingenier\u00eda de Operaci\u00f3n y Mantenimiento de Cesp. El material se ha importado desde Estados Unidos.<\/p>\n

Una ventaja que presentan las centrales heliot\u00e9rmicas consiste en que el almacenamiento del calor permite seguir generando energ\u00eda una vez que finaliza la incidencia del sol sobre el sistema, ya que el flujo del fluido calentado puede controlarse para que contin\u00fae impulsando al generador el\u00e9ctrico. \u201cEsta es una caracter\u00edstica importante, que permite que la central sea despachable\u201d, subraya Paschoalotto. En la jerga del sector, despachable significa que la generaci\u00f3n el\u00e9ctrica puede activarse incluso cuando la fuente de energ\u00eda, en este caso la luz solar, no se encuentra disponible en el momento, como cuando es de noche. En una central termosolar de gran porte, la generaci\u00f3n de energ\u00eda puede prolongarse hasta 18 horas. La energ\u00eda fotovoltaica y la energ\u00eda e\u00f3lica, que se produce a partir de la fuerza del viento, son intermitentes, es decir, la generaci\u00f3n cesa inmediatamente cuando no hay luz o viento.<\/p>\n

El proyecto de Cesp fue concebido en respuesta a una convocatoria p\u00fablica de la Agencia Nacional de Energ\u00eda El\u00e9ctrica (Aneel), en el a\u00f1o 2015, cuyo objetivo fue recabar informaci\u00f3n capaz de promover una estrategia para el desarrollo de la generaci\u00f3n heliot\u00e9rmica en el pa\u00eds. \u201cEn nuestro informe final del proyecto, le advertiremos a la Aneel que la tecnolog\u00eda todav\u00eda tiene un costo unitario superior a otras fuentes, pero re\u00fane atributos importantes, porque genera energ\u00eda renovable y controlable. Hay que fomentar su producci\u00f3n\u201d, anticipa Paschoalotto.<\/p>\n

Algunos expertos recomiendan recurrir a subastas de compra de energ\u00eda espec\u00edficas para la generaci\u00f3n heliot\u00e9rmica hasta que esta fuente gane en escala y competitividad. Ese fue el mecanismo adoptado para fomentar la producci\u00f3n de energ\u00eda e\u00f3lica y fotovoltaica en sus primeros a\u00f1os en Brasil.<\/p>\n

La generaci\u00f3n heliot\u00e9rmica a\u00fan es incipiente en todo el mundo. La Agencia Internacional de Energ\u00edas Renovables (Irena) estima que la capacidad instalada de generaci\u00f3n de energ\u00eda solar ha sido de 713,9 gigavatios (GW) en 2020. De este total, 707,5 GW se obtienen mediante la generaci\u00f3n fotovoltaica y tan solo 6,4 GW provienen de sistemas CSP.<\/p>\n

Paulo Cunha, investigador del Centro de Estudios de Energ\u00eda de la Fundaci\u00f3n Getulio Vargas (FGV Energ\u00eda), destaca que la industria de equipos fotovoltaicos ha progresado significativamente durante la \u00faltima d\u00e9cada. En dicho per\u00edodo, se redujo el costo promedio de generaci\u00f3n, de 0,378 d\u00f3lar por kilovatio-hora (KW-h) en 2010, a 0,068 d\u00f3lar por KW-h en 2019, seg\u00fan los datos que informa la Irena. Por eso, seg\u00fan Cunha, los sistemas de generaci\u00f3n fotovoltaicos se han popularizado. En ese mismo per\u00edodo, la industria de equipos de generaci\u00f3n CSP no ha evolucionado y varios proveedores de paneles solares y receptores de calor han cerrado. El costo de la generaci\u00f3n de energ\u00eda termosolar, seg\u00fan la Irena, es de 0,182 d\u00f3lar por KW-h, unas 2,5 veces m\u00e1s que la fotovoltaica (v\u00e9ase la infograf\u00eda abajo<\/em>).<\/p>\n\n \n \n \n <\/picture>\n

La Compa\u00f1\u00eda de Generaci\u00f3n y Transmisi\u00f3n de Energ\u00eda El\u00e9ctrica del Sur de Brasil (Eletrosul) y Neoenergia, de la multinacional espa\u00f1ola Iberdrola, presente en 18 estados brasile\u00f1os, tambi\u00e9n inscribieron proyectos en la convocatoria p\u00fablica de la Aneel. Ante la consulta para este reportaje, declinaron hacer comentarios. Otra empresa que se present\u00f3 al llamado de la Aneel fue Companhia Hidrel\u00e9trica do S\u00e3o Francisco (Chesf). El gerente del Departamento de Investigaci\u00f3n, Desarrollo e Innovaci\u00f3n de la empresa, Jos\u00e9 Bione de Melo Filho, informa que la misma se propone construir dos centrales experimentales en el municipio de Petrolina, estado de Pernambuco, la primera con la tecnolog\u00eda de formato parab\u00f3lico y la otra, de torre central, como la chilena de Cerro Dominador.<\/p>\n

La usina de canaletas parab\u00f3licas suministrar\u00e1 0,8 MW de potencia, y se espera que las obras de instalaci\u00f3n comiencen este mismo a\u00f1o, en cuanto el proyecto obtenga la licencia ambiental. Otra cuesti\u00f3n pendiente es la adquisici\u00f3n de los espejos c\u00f3ncavos necesarios para captar y reflejar la radiaci\u00f3n solar hacia el punto focal. \u201cEl principal obst\u00e1culo es que Brasil no posee know-how<\/em> en materia de estos espejos\u201d, dice Melo Filho. A\u00fan no est\u00e1 previsto cu\u00e1ndo se construir\u00e1 la usina de torre central.<\/p>\n

En la Facultad de Zootecnia e Ingenier\u00eda de Alimentos de la Universidad de S\u00e3o Paulo (FZEA-USP), campus de Pirassununga, est\u00e1 previsto que comience a operar una central experimental CSP en 2022. El proyecto de esta usina se distingue por ser un sistema de generaci\u00f3n de electricidad h\u00edbrido asociado a la cogeneraci\u00f3n de calor para uso industrial.<\/p>\n

La generaci\u00f3n solar se obtendr\u00e1 a trav\u00e9s del uso de 74 heliostatos, cada uno de ellos integrado por 9 espejos de vidrio nacional. Con formato cuadrado y 9 m2<\/sup> de superficie, estar\u00e1n orientados hacia un punto focal en lo alto de una torre central de 25 m de altura. La potencia instalada ser\u00e1 de 70 KW. \u201cCuando no haya sol, la turbina se alimentar\u00e1 con biocombustible, por eso el sistema es h\u00edbrido\u201d, explica el profesor Celso Eduardo Lins de Oliveira, de la FZEA, coordinador del Grupo de Investigaci\u00f3n en Reciclado, Eficiencia Energ\u00e9tica y Simulaci\u00f3n Num\u00e9rica (Green-USP).<\/p>\n

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Cesp<\/span><\/a> Planta termosolar experimental de Cesp junto a la usina hidroel\u00e9ctrica Porto Primavera, en el r\u00edo Paran\u00e1, en el l\u00edmite entre los estados de S\u00e3o Paulo y Mato Grosso do SulCesp<\/span><\/p><\/div>\n

La cogeneraci\u00f3n es el aprovechamiento de la energ\u00eda perdida en el proceso de generaci\u00f3n de electricidad para su uso en diversos procesos industriales, tales como el secado, la refrigeraci\u00f3n y la pasteurizaci\u00f3n. En el proyecto de la USP, el calor se aprovechar\u00e1 en el matadero-escuela de la facultad, para la esterilizaci\u00f3n del sector de faena y otras finalidades. \u201cNuestra propuesta es lograr que peque\u00f1as usinas CSP sean viables para su uso en agroindustrias, ayud\u00e1ndolas a adquirir independencia energ\u00e9tica\u201d, dice Lins de Oliveira.<\/p>\n

El proyecto del Green naci\u00f3 de una asociaci\u00f3n con la empresa Solinova, de S\u00e3o Paulo y el centro espacial alem\u00e1n (DLR). La empresa paulista, una spin-off<\/em> del Laboratorio de Eficiencia Energ\u00e9tica y Simulaci\u00f3n de Procesos de la FZEA, tambi\u00e9n desarrolla un proyecto experimental de cogeneraci\u00f3n en una f\u00e1brica de productos l\u00e1cteos en el municipio de Cai\u00e7ara do Rio do Vento, en el estado de Rio Grande do Norte, que a\u00fan se encuentra en su etapa inicial. En el proyecto de Cai\u00e7ara, Solinova se encarga de suministrar las tecnolog\u00edas del bloque de potencia y cogeneraci\u00f3n. Recientemente, la empresa ha obtenido una subvenci\u00f3n en el marco del Programa de Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe), de la FAPESP, para el desarrollo de un nuevo bloque de potencia h\u00edbrido de biocombustibles y energ\u00eda CSP.<\/p>\n

Para Jos\u00e9 Roberto Sim\u00f5es-Moreira, docente de la Escuela Polit\u00e9cnica de la USP (Poli-USP) y autor del libro intitulado Energias renov\u00e1veis, gera\u00e7\u00e3o distribuida e efici\u00eancia energ\u00e9tica<\/em>, la escasez actual de lluvias que afecta a Brasil es otra prueba de que el pa\u00eds necesita diversificar su matriz energ\u00e9tica y disminuir su dependencia de la generaci\u00f3n hidroel\u00e9ctrica, que provee el 60 % de la electricidad que produce. \u201cLa generaci\u00f3n t\u00e9rmica h\u00edbrida, con la radiaci\u00f3n solar complementada, cuando ello fuera necesario, por biomasa o gas natural, es una buena alternativa, m\u00e1s all\u00e1 de las energ\u00edas e\u00f3lica y solar fotovoltaica\u201d, sostiene Sim\u00f5es-Moreira. \u201cElla le aporta confiabilidad a la matriz energ\u00e9tica y se la debe fomentar, ya que es econ\u00f3micamente competitiva\u201d.<\/p>\n

Proyecto<\/strong>
\nEstudio de la c\u00e1mara de combusti\u00f3n para el bloque propulsor h\u00edbrido de biocombustibles y Centrales de Concentraci\u00f3n Solar (CSP \u2013 Concentrated Solar Power) (n\u00ba 20\/05777-7); Modalidad<\/strong> Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe); Investigador responsable<\/strong> Rafael Gonsales Neto (Solinova); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 23.611,50<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Comienzan a materializarse en Brasil los primeros proyectos de generaci\u00f3n heliot\u00e9rmica ","protected":false},"author":538,"featured_media":415237,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[1561,192],"tags":[296],"coauthors":[1346],"class_list":["post-415236","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-programa-de-innovacion-tecnologica-en-pequenas-empresas-pipe","category-tecnologia-es","tag-energia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/415236","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/538"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=415236"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/415236\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":415731,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/415236\/revisions\/415731"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/415237"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=415236"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=415236"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=415236"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=415236"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}