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El joven estadounidense es Aidan Dwyer, y lo ha explicado en un ensayo que ha publicado. Estaba paseando por los bosques de Catskill Mountains, en el Estado de Nueva York, cuando se fijó en que las ramas de los árboles seguían un criterio lógico de orientación. Lo que pasaría desapercibido para el 99% de la población, a él le dio una idea. Investigó y descubrió que que las hojas de las ramas y las ramas de los troncos de muchos árboles siguen la Sucesión de Fibonacci.

Manos a la obra

Al descubrirlo, Aidan decidió pasar a la acción y usar estos datos para mejorar la energía solar. Construyó dos pequeños captadores solares compuestos por las mismas células fotovoltaicas. El primer modelo seguía la forma tradicional plana de los paneles solares. El segundo se asemejaba al patrón que seguían las ramas de los árboles que había observado en el bosque.

Los resultados fueron sorprendentes. El segundo modelo aumentaba la eficiencia del antiguo en un 20% más de energía. Incluso, en algunas épocas del año, inviero por ejemplo, el rendimiento de su prototipo llegó a superlo hasta en un 50%, lo que le ha llevado a ser una celebridad en el mundo de la ciencia. Por ello, el Museo Americano de Historia Natural le ha dado el reconocimiento necesario, y sus padres ya han patentado el invento.

Sucesión de Fibonacci

La Sucesión de Fibonacci es una serie de números descrita en el siglo XVII por Leonardo de Pisa, un matemático italiano. Según la fórmula empleada para hallarlo (Fn = Fn-1 + Fn-2) se puede observar que, en ella, cada número es la suma de los dos anteriores ( 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34…).

Hasta ahora sabíamos que la naturaleza empleaba esta sucesión en algunas de sus “creaciones”. Desde la distribución de las hojas de una lechuga, hasta el número de crías que tienen algunos animales pasadas algunas generaciones, muchas veces se utiliza esta serie en la naturaleza. Pero nunca antes se había visto que las ramas seguían este patrón, y mucho menos, que se pudiera sacar una utilidad a ello.

Captura de martifersolar.com

Martifer Solar es una compañía que está especializada en ofrecer soluciones solares fotovoltaicas, es decir, se dedica a instalar placas solares adaptadas a cada cliente. Sus productos tienen garantía de futuro y rentabilidad. Su fábrica se encuentra en Oliveira de Frades (Portugal) pero Martifer Solar tiene proyectos en siete países aparte de España y Portugal, como EEUU, Reino Unido, República Checa o Eslovaquia.

Productos y servicios

Martifer Solar se dedica, además de a la producción de módulos fotovoltaicos, a fabricar seguidores y kits fotovoltaicos. Los primeros son los dispositivos que orientan los paneles hacia el sol, y los segundos son paquetes realizados para el mercado solar de instalaciones aisladas y domésticas. La fábrica está dotada con lo últimos avances tecnológicos. Gracias a esto podrían subir de 50 a 100 MW.

Esta empresa ofrece todos los servicios para cumplir con las necesidades de los clientes. Los servicios de ingeniería, de instalación y de financiación tienen como objetivo obtener el mayor beneficio posible y la mayor satisfacción para sus clientes. Además ofrece un servicio integral “llave en mano”, es decir, que la persona sólo tiene que decir lo que quiere y ellos se encargan de todo hasta instalar todos los paneles y dejarlos produciendo energía.

Seguridad y capacidad de adaptación

Hay dos rasgos distintivos en Martifer Solar. Por un lado al seguridad y por otro la capacidad de adaptación. La primera se refiere a la seguridad que garantizan sus productos y sus servicios a los clientes. La fabricación propia de sus módulos fotovoltaicos les permite un control global del proyecto, lo que garantiza la seguridad de la inversión del cliente.

La capacidad de adaptación la dividen en cuatro puntos. El primero sería en la ejecución del proyecto, desde una sola fase hasta la ejecución integral. El segundo es la adaptación a la capacidad inversora de cada cliente. El terceto es la adaptación del producto, en función del nivel de rendimiento requerido. Y por último es la capacidad al mercado de cada país.

Rayos Ultravioleta

La radiación electromagnética existe en un espectro continuo que va desde las longitudes de onda más cortas (los rayos gamma) hasta las muy largas. En determinadas frecuencias encontramos el espectro de luz visible, que va desde el violeta hasta el rojo. Más allá del extremo violeta encontramos las longitudes de onda más cortas del espectro, invisibles para el ojo humano pero que sin embargo el hombre ha aprendido a aprovechar.

Los rayos ultravioleta

A medida que las longitudes de onda se acortan, se van tornando más nocivas, debido a que pueden penetrar más profundamente. Es el caso de los rayos ultravioleta (también conocidos como UV), que son emitidos por fuentes muy calientes como el sol. Buena parte de esta radiación es filtrada por la capa de ozono en la atmósfera. Es uno de los motivos por el cual se ha desaconsejado la exposición solar en las horas cercanas al mediodía: con el empobrecimiento de la capa de ozono, la protección es tan sólo parcial.

Los rayos UV pueden afectar el crecimiento de las plantas y quemar la piel. En efecto, el “bronceado” es una reacción de defensa de nuestra piel, que genera melanina ante el bombardeo de luz solar. También se pueden fabricar artificialmente, como se hace en las lámparas fluorescentes.

Si bien los rayos UV son invisibles para el ojo humano, algunos animales (como las abejas) son capaces de percibirlos. Las flores han evolucionado para aprovechar esta capacidad y tienen marcas sobre sus pétalos que las abejas utilizan como guía para llegar al néctar, favoreciendo de este modo la polinización.

Rayos X y rayos gamma

Ondas aún más cortas que el UV son las de los poderosos rayos X, que el hombre ha aprendido a generar irradiando electrones a un anticátodo en las máquinas de rayos X. En la medicina se los utiliza con mucha frecuencia para mirar adentro del cuerpo: los rayos X traspasan los tejidos suaves, como la piel y la grasa, pero son absorbidos por los músculos y, en mayor medida, por los huesos.

Los rayos gamma son los más poderosos del espectro electromagnético. La mayoría son liberados al romperse los átomos durante una reacción nuclear. Si bien es muy peligrosa la exposición a rayos gamma, se los utiliza de manera controlada para tratar ciertos tipos de cáncer.

Recortes no renovables

Según el activista ecologista José Luis García, entrevistado por la agencia noticiosa IPS, la acción del gobierno es “indignante” ya que debería apoyar los tipos de energía limpia. Con esta medida no se ayuda a eliminar o disminuir la emisión de gases que contaminan y las instalaciones nucleares, sino todo lo contrario. Según el activista de Greenpeace España, “el anuncio del gobierno llega justo cuando se está demostrando que esta energía es una opción real y valorada de manera sin precedentes”.

Desde la empresa de consultoría sobre energía renovable Eclareon, su directivo Rodrigo Morel ha declarado que si bien se esperaba que haya una reducción presupuestaria para este tipo de energías renovables, el recorte ha sido demasiado elevado porque además de que se reducirá la producción de la energía solar, llevará a un aumento del desempleo entre los más de 50.000 trabajadores que ya se desempeñan en el sector.

La decisión del gobierno, que hasta hace poco apoyaba a la industria, se da también en el marco de la 23 Conferencia y Feria Europea de la Energía Solar Fotovoltaica, que se está llevando a cabo desde el primero de este mes en la Comunidad de Valencia. Participan de ella apenas sesenta empresas españolas de las más de 3.500 que han llegado desde otros países.

Una fuente de energía clave

Durante esta reunión, gran cantidad de científicos propusieron la elaboración de un documento en el que se establece claramente que la energía solar es una fuente de energía clave para la producción sostenible, por lo que solicitan una acción internacional para que se acelere su producción y se invierta en programas de desarrollo, investigación, cooperación y educación. Para muchos, el uso masivo de esta energía en España se dará en una fecha tan cercana como 2015 y lejos de recortar presupuesto, lo que se debe hacer es apoyarla y no modificar la legislación.

El proyecto del gobierno pretende establecer un cupo de 300 megavatios anuales para 2009 en las instalaciones, una medida que significaría un enorme retroceso si se lo compara con el año actual: para fin de año, estiman los cálculos, se habrían instalado en el país unos 1.200 megavatios. De todos modos, el ministro de Industria, Miguel Sebastián, ha anunciado que el proyecto no es definitivo y que la nueva legislación será “razonable” y estará dentro de la “sostenibilidad económica y tecnológica”.

Solyndra es el nombre de la empresa alemana que ha diseñado esta nueva clase de dispositivos de captación solar, cuyo éxito se basa principalmente en su forma. Es que de acuerdo a sus creadores, su característica cilíndrica facilita ganar tiempo en la instalación y disminuir los costos.

Formas cilíndricas

Vale recordar que los paneles solares clásicos están conformados por células solares planas, mientras que estos nuevos e innovadores paneles se desarrollan mediante rollos de células solares cilíndricas. Las mismas están realizadas con una delgada lámina de material semiconductor, conformado por un bobinado de indio, galio y selenio.

Al ser cilíndricos, siempre algún punto de la superficie entra en contacto con la luz solar, captando energía durante mayor tiempo durante el día en comparación con los paneles tradicionales. De esta forma, acumulan energía desde todos los ángulos de su superficie.

Más versatilidad y resistencia

El ahorro se basa también en que los paneles no requieren apoyos o estructuras que los sujeten, así como tampoco una tecnología que permita orientarlos hacia la luz del sol, con el propósito de optimizar la captación de energía. En un principio estos dispositivos están pensados para su ubicación en techos de edificios de oficinas, aunque evidentemente su uso es amplísimo hacia el futuro.

Otro beneficio importante de estos nuevos paneles es que son capaces de resistir vientos de más de 200 kilómetros por hora, algo que no sucede con otras tecnologías. Los paneles tienen en principio una capacidad de 110 megavatios, pero la gran demanda que registra la empresa ha provocado que en un corto tiempo se desarrollen nuevos modelos, con capacidades mayores.

En resumen, estamos en presencia de un importante descubrimiento tecnológico, que permitirá avanzar en el desarrollo y mayor utilización de las fuentes renovables de energía, algo que claramente es una necesidad acuciante desde el punto de vista de la sustentabilidad ambiental.

Potencialidades de la concentración fotovoltaica

El avance en el proyecto está demostrando que la llamada tecnología CFV (concentración fotovoltaica) posee grandes potencialidades por su eficiencia y menores costos, al compararla con otras tecnologías empleadas en el aprovechamiento de la energía solar. Las actividades que se llevan adelante para avanzar en la futura planta tienen como sede las instalaciones del ISFOC en Puertollano.

La primera fase del proyecto de SolFocus, con una potencia de 200 kilowatios, ya es capaz de producir electricidad con métodos limpios, confiables y libres de carbono, pudiendo abastecer a la red eléctrica local en próximas décadas. Según destacó a la prensa el CEO de la compañía, Gary Conley, “la culminación de la primera fase de este programa es un gran logro para el desarrollo de la concentración fotovoltaica en general, más allá de este proyecto específico”.

SolFocus trabaja directamente con el equipo del ISFOC en este proyecto, que intenta obtener un despliegue y escala comercial, no solamente un cariz experimental o ser un mero prototipo. La segunda fase buscará llegar a los 500 kilowatios de capacidad mediante los sistemas mencionados, propósito que planea cumplirse durante los próximos meses.

Funcionamiento y beneficios

¿Cómo funciona esta innovadora tecnología?. Se emplea un sistema que integra elementos ópticos reflectivos con y sin imágenes. Los mismos logran concentrar los rayos del sol hasta 500 veces en unas diminutas pero muy funcionales células solares. Aquí radica su principal ventaja: estos sistemas CFV utilizan una milésima parte del material celular que es empleado en los paneles fotovoltaicos tradicionales, disminuyendo así drásticamente los costos del emprendimiento.

Como si esto fuera poco, las células que se utilizan en la tecnología CFV empleada en este proyecto logran el doble de eficiencia en la conversión de la energía solar a energía eléctrica que las células tradicionales, optimizando de esta forma el tiempo con el cual la energía solar puede llegar a colocarse en igualdad de condiciones en cuanto a costos y eficiencia con las fuentes energéticas en base a combustibles fósiles.

Los mencionados paneles solares están estructurados mediante materiales muy fáciles de obtener y altamente económicos, como por ejemplo el vidrio o el aluminio. Asimismo, los sistemas en cuestión disminuyen en gran manera el impacto del carbono durante su fabricación y, al mismo tiempo, su estructura es reciclable en un 95%.

Los responsables del proyecto

La empresa SolFocus tiene su sede central en California, Estados Unidos. Asimismo, su filial europea se centraliza en Madrid. Su principal objetivo es desarrollar tecnologías que logren la generación de energía solar a costos competitivos, para que de esta forma la mencionada fuente energética pueda convertirse en una alternativa concreta y real contra las energías tradicionales, sin requerir incentivos u otras subvenciones.

En tanto, el Instituto de Sistemas Fotovoltaicos de Concentración (ISFOC) es el resultado del plan de Investigación y Desarrollo promovido por la Consejería de Educación y Ciencia del gobierno de Castilla La Mancha y el Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid. Este proyecto está financiado por el Ministerio de Educación y Ciencia de España.

La importancia del proyecto

Resulta vital que estos sistemas logren altos niveles de eficiencia a un costo similar o menor al de los combustibles fósiles. Considerando estas cuestiones, adquiere gran valor este emprendimiento conjunto de SolFocus y el ISFOC, ya que constituye un importante avance en pos de arribar a soluciones reales en energías alternativas.

La energía solar ya es una realidad en muchos países

Cómo beneficiarnos de la nanotecnología

Para generar electricidad solar dependemos de la conversión fotovoltaica o de la directa concentración de luz. Cuando los días son nublados la conversión fotovoltaica tiene menor eficacia, toda vez que un sistema de concentración de luz solar directa se logra sin semiconductores. Cualquiera de estas dos alternativas no requieren de mucho material y sus diseños mecánicos pueden ser bien simples y sencillos, a lo que debemos sumar que resultan de fácil mantenimiento.

Los sistemas para la detección solar pueden resultar beneficiados por ordenadores económicos y  actuadores compactos. La energía podría ser almacenada de manera eficaz por algunos días en “flywheels” de un tamaño relativamente grande, fabricadas en diamante fino con un peso de agua. Se pueden construir sistemas para almacenar energía más pequeños con muelles de diamantes y que ofrecen una densidad de energía similar al almacenamiento del combustible químico y mucho mayor a la de las baterías actuales.

La recombinación del agua y la electrólisis nos brinda una energía creciente, que es posible almacenar y transportar. Pero, existe un costo por la eficiencia y lo complejo de la tecnología necesaria para tratar de manera segura el almacenamiento y transporte del hidrógeno en grandes escalas.

La solución solar

Podrían ser implementadas soluciones solares a gran escala, individuales de pueblos o naciones. La energía producto de la luz del sol de manera directa supone 1kv/m². Si esto lo dividimos por 10 y tenemos en cuenta las horas nocturnas, los días sin sol y problemas del sistema, la actual demanda del mercado americano, cerca de 10 kv/persona, serian necesarios aproximadamente unos 100 m²/persona de superficie. Si multiplicamos dicha cifra por unos 325 millones de personas (su población) se necesitarían cubrir con colectores solares unas 12.500 millas cuadradas. Esto equivale a solamente el 0,35% del total de la superficie de Estados Unidos. Una gran parte de este espacio se puede obtener de los tejados, hasta incluso de la superficie de carreteras.