A diferència de les plantes solars fotovoltaiques, l'energia solar tèrmica concentrada també pot produir energia per la nit. Actualment, són molt costoses de fer, però algunes innovadores empreses estan apostant per elles.
Les tradicionals cel·les solars fotovoltaiques (PV) absorbeixen la llum solar i lliuren electricitat. Les partícules de llum (fotons) emeses pel Sol viatgen per l'espai, transiten per l'atmosfera terrestre i xoquen contra els panells solars. Alguns fotons són reflectits pel panell i es perden. La majoria d'ells són absorbits pels àtoms del propi panell, que després alliberen electrons. El disseny elèctric de la cel·la solar aglutina aquests electrons i els canalitza com a corrent elèctric. Altres dispositius elèctrics converteixen aquest corrent continu de baixa tensió (Vdc) en corrent altern (Vac) a una tensió superior per lliurar-la a les xarxes elèctriques de distribució i transport.
Les centrals solarstèrmiques concentrades directament, no intercanvien fotons solars per electrons. Reuneixen els fotons i els utilitzen per escalfar aigua, que fa girar una turbina de vapor i aquesta, fa girar un generador elèctric. És el mateix principi que ho fan que les plantes de fissió nuclear i les de combustibles fòssils per generar electricitat, la diferència és que l'urani, el carbó o el gas natural són substituïts per la calor dels raigs solars.
El disseny bàsic del concentrador solar és senzill. Al terra es construeixen una sèrie miralls (heliòstats) amb un muntatge que els permet girar i així, seguir el sol. Aquests miralls cobreixen una gran superfície del terra i és comparables a una gran planta solar tradicional de capacitat similar però, PV. Cada mirall s'ajusta contínuament de manera que apunta en una direcció que divideix l'angle entre el sol i una torre molt alta. Així, la llum solar s'envia cap a un sistema de calderes que està situada entre 150 i 250 m per sobre de la terra.
En apropar-se a la torre central, la llum del sol convergent dels milers de miralls s'obté molta potencia calorífica. Aquesta llum d'alta intensitat concentrada, es pot veure des de molts km de distància.
La part superior de la torre és una caixa amb parets negres que incorporen als costats una caldera dissenyada per absorbir gairebé tota la llum reflectida i conté, el fluid que cal escalfar. Algunes plantes, aquest fluid és aigua que és escalfada per fer girar les turbines de vapor. Altres utilitzen un fluid basat en sal fosa.
La concentració solar tèrmica ofereix un avantatge important respecte a la tecnologia tradicional PVque és la capacitat de gestió. Una planta solar tèrmica concentrada pot fer líquid la sal gràcies als més de 500 ºC i això, permet emmagatzemant una gran quantitat d'energia tèrmica. Després, la sal líquida es bombeja cap un dipòsit de retenció, actuant com una mena de bateria. Quan no hi ha llum solar, aquesta energia solar emmagatzemada es pot bombejar cap a fora del dipòsit i utilitzar-la per alimentar un turbina amb un generador per obtenir energia sota demanda durant la nit.
La generació elèctric d'aquestes plantes que hi ha actualment a tot el món, és relativament baixa. Tot i que avui dia la tecnologia funciona, el cost és massa elevat per competir amb les PV. Països com Israel, els Emirats Àrabs Units, el Marroc, la Xina, Xile, Espanya i l'Índia han construït aquestes tipus de plantes, però ne es veu una viabilitat de futur. Tot i que l'energia solar tèrmica concentrada ha anat essent cada cop més barata, el cost de les cel·les fotovoltaiques també han baixat.
El futur d'aquesta font d'energia pot dependre del desenvolupament de la seva capacitat d'energia emmagatzemada i la sega gestió per donar regulació a les turbines eòliques i les plantes solars fotovoltaiques.
Les actuals opcions per emmagatzemar energia són molt limitades. La tecnologia d'ions de liti té molts inconvenients que encara impedeixen que els països disposin de capacitat suficient i garantida amb aquestes bateries. Tal com passa amb eles cel·les de les bateries dels ordinadors portables són cares, i es degraden amb el temps i tenen el risc d'incendiar-se. La capacitat de producció mundial és massa petita per atendre la demanda necessària i aquesta producció està dominada per la Xina.
La tecnologia solar tèrmica concentrada és senzilla i neta. El disseny és bonic i encara s'està perfeccionant. Emmagatzemar de manera eficaç la llum solar per a disposar d'energia elèctric a per les hores que manqui vent o sol, és una gran oportunitat per aquests plantes. Tot i així, l'electricitat de la xarxa es basa en un mercat comercial molt competitiu que acaba imposant-se la tecnologia per la seva construcció més econòmica.
Ramon Gallart
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada