Una de las formas más comunes y económicas de producir energía renovable es a través de paneles solares fotovoltaicos. Sin embargo, estos paneles tienen una eficiencia limitada y pueden sobrecalentarse, reduciendo su rendimiento y vida útil. Los científicos de la Universidad de Alcalá de Henares han encontrado una solución para mejorar la producción de energía solar: enfriar los paneles.
Índice
- El problema de las energías renovables
- Energía solar fotovoltaica
- Nuevo sistema de refrigeración aumenta la eficiencia de los paneles solares
- Aplicaciones y posibles beneficios
El problema de las energías renovables
La energía solar fotovoltaica es una fuente de energía renovable que se está convirtiendo en una opción cada vez más popular para producir electricidad. Aunque tiene muchos beneficios, como su bajo impacto ambiental y su bajo costo a largo plazo, todavía hay algunos problemas que se deben abordar para aumentar su eficiencia y se debe de tener en cuenta antes de instalar paneles solares.
Sólo un 20% de la electricidad proviene de fuentes de energía renovable
Es conocida por ser una de las energías renovables más baratas, seguras y menos contaminantes, pero aún tiene problemas con la eficiencia. Los paneles solares de silicio utilizados habitualmente en casas y granjas solares, sólo pueden convertir entre un 20% y un 25% de la radiación solar en energía, y esta cifra disminuye aún más cuando los paneles se sobrecalientan.
Los sistemas actuales de energía renovable tienen una baja eficiencia
Ignacio Valiente Blanco, uno de los investigadores del proyecto publicado en Journal of Solar Energy Engineering, señala que este porcentaje de eficiencia puede reducirse aún más en entornos con poca nubosidad y alta radiación solar durante largos períodos de tiempo, así como en zonas áridas o semiáridas donde el potencial de esta energía es aún mayor.
El sobrecalentamiento de los paneles solares puede llegar a 70 grados
Esto es especialmente relevante en entornos con alta radiación solar y poca nubosidad, como ocurre en algunas zonas de nuestro país. En regiones áridas o semiáridas, donde el potencial de esta energía es aún mayor, el sobrecalentamiento puede llegar a los 70 grados, lo que afecta aún más a la eficiencia de los paneles.
El sobrecalentamiento puede dañar los paneles solares
Además de reducir la eficiencia de los paneles solares, el sobrecalentamiento también puede dañarlos y reducir su vida útil. Los ciclos térmicos provocados por el exceso de temperatura pueden acelerar el proceso de degradación de los paneles. Por lo tanto, es importante encontrar soluciones para minimizar el sobrecalentamiento en los sistemas de energía solar fotovoltaica. Algunas posibles medidas son el uso de sistemas de enfriados por agua o aire, la instalación de pantallas o películas reflectantes que protegen a los paneles del sol directo, o el uso de dispositivos que permiten regular la temperatura de los paneles.
Energía solar fotovoltaica
La energía solar fotovoltaica es la energía renovable más barata, segura y menos contaminante en términos de su ciclo de vida completo. Sin embargo, todavía enfrenta problemas de eficiencia.
La renovable más barata, más segura y la que menos contamina
A pesar de sus ventajas, la energía solar fotovoltaica todavía debe abordar el problema de la eficiencia. Los tubos de vacio son una alternativa interesante. Los paneles solares de silicio actuales solo convierten entre un 20% y un 25% de la radiación solar recibida en energía, y esta cifra disminuye aún más cuando el panel se sobrecalienta.
Problema de eficiencia
El sobrecalentamiento de los paneles solares reduce drásticamente su eficiencia energética, lo que a su vez afecta la producción de energía solar en todo el mundo.
Nuevo sistema de refrigeración aumenta la eficiencia de los paneles solares
Un equipo del Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones de la Escuela Politécnica de la UAH ha encontrado una solución sostenible para aumentar la producción de energía de los paneles solares.
La eficiencia de estos paneles puede reducirse hasta un 15% o más debido al sobrecalentamiento en entornos con alta radiación solar durante largos períodos de tiempo, lo que también reduce su vida útil.
La solución consiste en utilizar el subsuelo como medio de evacuación del calor y se basa en un intercambiador de calor en la parte trasera del panel y un segundo intercambiador de calor en el subsuelo a una profundidad de 15 metros.
Refrigerar los paneles solares
El sistema de refrigeración desarrollado por el equipo utiliza un intercambiador de calor en el que un fluido circula por un circuito cerrado y se enfría al pasar por una serie de aletas. El fluido se distribuye a lo largo de la parte posterior de los paneles solares, absorbiendo y disipando el calor generado.
Aumento en la eficiencia y producción de energía
Al mantener los paneles solares a una temperatura óptima, el sistema de refrigeración permite aumentar la eficiencia y la producción de energía. Los investigadores han observado un aumento en la eficiencia de hasta un 10%, lo que permite generar más energía a partir de la misma cantidad de radiación solar.
Mayor vida útil de los paneles
Además de mejorar la eficiencia, el sistema de refrigeración también puede prolongar la vida útil de los paneles solares al reducir el estrés térmico y la degradación asociada con las altas temperaturas.
Aplicaciones y posibles beneficios
La innovadora solución desarrollada por la Universidad de Alcalá de Henares podría tener un impacto significativo en la industria de la energía solar y en la adopción de energías renovables en general.
Mayor producción de energía y reducción de costos
Al aumentar la eficiencia de los paneles solares, el sistema de refrigeración puede aumentar la cantidad de energía producida y, por lo tanto, reducir los costos de producción. Esto podría hacer que la energía solar sea aún más competitiva en comparación con otras fuentes de energía, impulsando su adopción a nivel mundial.
Aplicaciones en regiones áridas y semiáridas
La solución podría ser especialmente útil en regiones áridas y semiáridas, donde la radiación solar es alta pero el sobrecalentamiento de los paneles puede ser un problema importante. Al mantener los paneles solares a temperaturas óptimas, el sistema de refrigeración podría mejorar significativamente la producción de energía en estas áreas y ayudar a satisfacer la creciente demanda de energía.
Contribución a los objetivos de energía renovable
El aumento de la eficiencia de los paneles solares también puede contribuir a alcanzar los objetivos de energía renovable establecidos en acuerdos como la COP27.
Al impulsar la adopción de la energía solar, el sistema de refrigeración puede ayudar a reducir la dependencia de los combustibles fósiles y disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero.
