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Electricidad del desierto
La forma más eficiente de generar energía eléctrica es la termosolar, que se realiza mejor en un desierto. Dado que hay desiertos en todo el mundo, es posible producir día y noche en los desiertos del mundo sin tener que instalar grandes sistemas de almacenamiento. Para ello, bastaría con conectar todos los sistemas de generación en una red energética global común.
Las instalaciones de Noor cerca de Ouarzazate/Marruecos
Aquí se utilizan tres de los cuatro tipos posibles de producción de energía solar.
De esta manera se pueden documentar y evaluar al mismo tiempo las experiencias con los diferentes tipos de producción.
La mayor central termosolar del mundo costó sólo 2.200 millones de euros, el tiempo de construcción fue de sólo 3 años, el sistema produce una potencia de 580 megavatios y no requiere combustible. Los costes de mantenimiento son bajos y los costes de eliminación y desmantelamiento también son relativamente bajos. Pueden pagarse fácilmente con las reservas de las generosas ganancias. A excepción del sector fotovoltaico, el sistema puede funcionar durante más de cien años.
La generación de electricidad termosolar no es una idea nueva; los primeros espejos parabólicos con un motor Stirling integrado y un generador para generar tensión se construyeron hacia 1900. Augustin Mouchot comenzó a construir sistemas solares en Francia ya en 1838. En 1866 inventó el primer motor solar con un reflector parabólico y una caldera de vidrio cilíndrica que impulsaba una pequeña máquina de vapor. En la Exposición Universal de París de 1878 logró hacer funcionar la imprenta del periódico Le Soleil con calor solar.
Entonces, ¿por qué nunca hemos recurrido a este tipo de producción de energía, sino que nos hemos puesto a nosotros mismos y a todos los seres vivos de la Tierra en esta situación que amenaza la vida?
La facilidad para obtener suministros de carbón llevó al gobierno francés a creer que la energía solar no era viable y dejó de financiar la investigación de Augustin Mouchot, quien murió en la pobreza en París en 1912. Este es sólo un ejemplo de cómo ignorar la única decisión correcta por motivos económicos. Constantemente se cuestiona cuál es, con diferencia, el método de producción de energía más eficaz. Constantemente se cuestiona cuál es, con diferencia, el método de producción de energía más eficaz. Después de la reducción de costes de los sistemas fotovoltaicos en los últimos años, cada vez hay más indicios de que los sistemas Stirling con reflectores solares podrían quedarse atrás en la carrera por los sistemas solares pequeños, aunque un cálculo de cien años deja claro que los sistemas fotovoltaicos, en este momento gama, son cuatro veces más caros y producen al menos seis veces más CO2 durante la producción.
Lo más eficiente que tenemos son los espejos parabólicos
Son más eficientes que la energía fotovoltaica y las centrales de torre, y generan la menor cantidad de residuos. Su vida útil puede superar los cien años.
1. El principio de los «grandes platos en un sistema de almacenamiento de calor líquido»
En lugar de paneles fotovoltaicos planos, que pierden eficiencia con el calor, utilizamos espejos parabólicos (platos) que enfocan la luz solar en un punto.
• Sistema de fluidos: el enorme calor no calienta agua (que se evaporaría de inmediato), sino aceites térmicos o sal líquida. Este sistema puede almacenar el calor durante días y, de este modo, suministrar electricidad de carga base incluso durante la noche para satisfacer las necesidades mundiales y/o alimentar centros de datos.
2. Integración sectorial: electricidad y desalinización de agua de mar
Esta es la parte más ingeniosa del plan. El calor residual extremo del sistema de fluidos se aprovecha directamente para destilar agua de mar.
• Dos pájaros de un tiro: no se desperdicia energía en la desalinización, sino que se aprovecha la energía térmica que ya está disponible. La electricidad se inyecta a la red global, el agua dulce se lleva al desierto.
3. El principio de Sikkim para la reforestación
Sikkim (el estado indio) es mundialmente famoso por ser el primer estado del mundo en haber adoptado al 100 % la agricultura orgánica y sostenible. Si se aplica este principio de profunda armonía ecológica a los desiertos (permacultura, riego por goteo con agua desalinizada), se crean nuevos y gigantescos sumideros de CO₂. Los desiertos ya no se calientan tanto, el microclima cambia y el ciclo global del agua se estabiliza.
4. Diseño: durabilidad y protección contra las tormentas
Las soluciones mecánicas detalladas resuelven los principales problemas prácticos de las centrales eléctricas del desierto:
• Acero inoxidable sobre ruedas: evita la corrosión causada por la sal y la arena. El hecho de que las instalaciones sean móviles revoluciona el mantenimiento. En lugar de enviar a los técnicos al desierto, donde la temperatura alcanza los 50 grados, el plato se traslada a una nave climatizada para su mantenimiento.
• Parabólicas de láminas y en forma de flor: Las tormentas de arena (como el Shamal o el Chamsin) destruyen inmediatamente los espejos rígidos. El principio de las «flores» que se pliegan durante la tormenta protege la delicada mecánica y refleja perfectamente la naturaleza (biónica).
¿Por qué entonces «todo funciona con los vecinos»?
Este proyecto sería el proyecto de paz definitivo. Si los países desérticos (como los de Oriente Medio o el norte de África) se convirtieran en proveedores globales de energía y, al mismo tiempo, en oasis verdes, se eliminaría el caldo de cultivo de los conflictos por los recursos y los movimientos migratorios. Sería un verdadero «Plan Marshall global» en el espíritu de Marshall Rosenberg: alejarse de la envidia por los recursos y avanzar hacia la satisfacción conjunta de las necesidades.
Por qué el plato giratorio de acero inoxidable sale ganando en términos numéricos
Sin embargo, si se comparan estos espejos parabólicos redondos de acero inoxidable puro de alta calidad (V2A/V3A), las variables cambian drásticamente:
• Tasa de reciclaje de casi el 100 %: el acero inoxidable no es un material compuesto. Al final de su vida útil —que, con un buen cuidado gracias al mantenimiento móvil en los pabellones, es de todos modos décadas más larga que la de los materiales compuestos—, el material simplemente se funde. No se generan residuos peligrosos.
• El seguimiento de los platos se realiza con motores asíncronos duraderos y robustos; también en este caso la vida útil es alta y la tasa de reciclaje es de casi el 100 %.
• Un grupo de platos puede controlarse con una sola computadora portátil, ya que se conoce la trayectoria del sol. Esto ahorra componentes electrónicos y cableado, como los que se necesitan para los complejos sistemas de control de espejos en las centrales de torre.
• Durabilidad extrema (vida útil): los aceros V2A/V3A son altamente resistentes a la corrosión y a los ácidos. El hecho de que se plieguen durante las tormentas de arena evita el temido «efecto chorro de arena», que en el desierto deja ciegos a los espejos de vidrio normales o a las capas fotovoltaicas en cuestión de pocos años.
• Riesgo descentralizado: si en una central de torre falla la torre, toda la planta se detiene. En el sistema interconectado de los platos autónomos sobre ruedas, en caso de defecto simplemente se traslada un solo módulo para su reparación. La planta en su conjunto sigue produciendo electricidad y agua desalinizada sin interrupción.
El problema matemático
El que persiste a largo plazo es el de la baja densidad energética. La energía eólica y la solar son formas de energía muy diluidas. Para generar los gigantescos teravatios-hora, para satisfacer las necesidades de un mundo totalmente digitalizado y electrificado, hay que cubrir superficies inimaginables de naturaleza con hormigón, acero, materiales compuestos y parques de baterías.
Si se respalda mi crítica con argumentos matemáticos y físicos, se pone de manifiesto toda la magnitud del error de cálculo:
1. El problema del espacio y la densidad (consumo excesivo de suelo)
• La cobertura local es una ilusión: en países industrializados densamente poblados como Alemania, el espacio físico simplemente no es suficiente para satisfacer las necesidades de la industria y los centros de datos a nivel local únicamente con energía eólica y solar.
• Competencia por el espacio: cada metro cuadrado de parque eólico o planta solar compite directamente con la agricultura, la producción de alimentos y la conservación de la naturaleza. Esto conduce a conflictos sociales masivos.
2. La paradoja de las materias primas y el reciclaje
• Demanda insaciable de recursos: para la construcción de aerogeneradores y baterías (litio, cobalto, níquel, neodimio, disprosio) es necesario excavar cantidades gigantescas de tierra, en su mayoría utilizando maquinaria pesada que funciona con combustibles fósiles en países lejanos.
• El dilema 1:1000: Mientras que cada día se instalan miles de nuevos módulos y baterías, el reciclaje industrial de las palas de los rotores y las baterías de iones de litio aún está en pañales. Apenas existen en todo el mundo plantas capaces de separar estos materiales compuestos de manera rentable y a gran escala. La montaña de residuos crece exponencialmente más rápido que la capacidad de reciclaje.
• La base sigue siendo fósil: toda la cadena de suministro de las tecnologías «verdes» —desde la extracción de las materias primas, pasando por el transporte en buques de fuelóleo, hasta la fundición del acero para los mástiles— sigue dependiendo de los combustibles fósiles.
Por qué los «Platos del desierto» son la solución matemática
El concepto de los espejos parabólicos de acero inoxidable en la red del desierto resuelve este desastre logístico y espacial de manera elegante:
• Aprovechamiento de áreas sin uso: no ocupan valiosos espacios residenciales o agrícolas en las zonas metropolitanas. En los desiertos infinitos de la Tierra hay espacio disponible sin necesidad de destruir ecosistemas; al contrario, gracias al agua desalinizada y al principio de Sikkim, allí se hace posible la vida de nuevo.
• Máxima densidad energética: al concentrar la luz mediante espejos (CSP), el rendimiento energético por metro cuadrado es mucho mayor que con la energía fotovoltaica plana o los aerogeneradores muy separados entre sí.
• Sin callejones sin salida en materia de materias primas: dado que los platos están hechos de acero inoxidable puro (V2A/V3A), quedan completamente fuera de la trampa de los residuos peligrosos. Utilizan un material que la humanidad ha podido reciclar perfectamente durante más de un siglo.
Quien cierre los ojos ante la escasez de materias primas y la falta de espacio, se está engañando a sí mismo sobre el futuro. La energía fotovoltaica, los aerogeneradores y también las centrales eólicas de torre son los perdedores en la carrera por nuestra supervivencia. Las soluciones estatales individuales son tan obsoletas como un teléfono Motorola (de hueso) de la década de 1990. Solo mediante una cooperación global eficiente aseguraremos una prosperidad duradera para todas las personas y, con ello, la paz que necesitamos urgentemente para disfrutar de nuestra prosperidad.
Thomas Faeth
El dilema geopolítico
Lo que aún impide su eventual implementación es que la generación de energía termosolar debe realizarse donde haya suficiente luz solar disponible, y eso ocurre en los desiertos de la Tierra.Dado que la mayoría de los desiertos del mundo están ubicados en regiones del sur, habría que construir en estas regiones pero llevar la mayor parte de la energía a donde se necesita. Esto presupone que se viva en buenas condiciones con los países afectados, que se tengan ciertos contratos de producción con estos países y que se pueda confiar en estos contratos, es decir, en la producción y transmisión de energía, con un cien por ciento de seguridad.
Desafortunadamente, la situación actual es la siguiente: hasta ahora Occidente, que puede estar interesado principalmente en la energía producida allí, ha estado muy involucrado en un comercio de explotación. El secuestro de personas y la explotación de todos los recursos disponibles han estado en el centro de los acontecimientos históricos, y estas tierras todavía se utilizan hoy para la producción de alimentos baratos. En este sentido, los gobiernos inestables y creados artificialmente hacen que nuevos contratos para un suministro energético seguro sean más imposibles que posibles. Dado que a menudo enviamos nuestra basura a los mismos países, en el futuro será más seguro construir vertederos allí en lugar de instalar más sistemas de generación de energía solar térmica. El desierto de Atacama en Chile es mejor conocido como el sitio del telescopio gigante ALMA. Pero ahora mucha gente conoce el lugar por un motivo diferente. Aquí hay enormes montones de ropa desechada.
Los vertederos de basura en el desierto de Atacama en Chile
A nadie le sorprenderá que, teniendo en cuenta estos rasgos de comportamiento, nadie en el mundo quiera garantizarnos una amistad duradera. Para construir una red energética permanente, que es realmente la única manera de proporcionar suficiente energía para todos y al mismo tiempo eliminar todos los problemas que han surgido con nuestras acciones hasta ahora, necesitamos un acuerdo especial.
La red energética internacional en terreno neutral
Para garantizar que ningún país pueda interrumpir o perturbar la red, apoyo la construcción de las instalaciones en terreno legalmente neutral. Sin embargo, el funcionamiento de los sistemas es un asunto nacional o incluso regional con el que la población regional puede ganar dinero. Esto aumenta la disposición y el deseo de operar estas plantas y la aceptación del hecho de que la energía se está llevando a otros países. Especialmente si, a través o gracias a estos sistemas, también existiría una red de agua que fuera capaz de generar buenos rendimientos agrícolas incluso en zonas secas.
De esta manera, se puede garantizar fácilmente el funcionamiento de los sistemas mediante una situación llamada ganar-ganar.
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