Detrás de la Ciencia – Conquistando los rayos del Sol

Por: Dr. Iván Martínez Duncker

El Sol siempre ha representado grandeza. Para los egipcios, el dios Ra era símbolo de la luz solar y creador de vida. Aureliano, emperador romano del siglo III, estableció la adoración al Sol Invictus, que proviene del latín que significa Sol invicto o inconquistable. Montado en su cuádriga, un carruaje tirado por cuatro caballos en línea, Sol Invictus atraviesa cada día el cielo, de un lado a otro. Qué decir del Luis XIV (1638-1715) uno de los más grandes reyes de Francia, llamado el Rey Sol y que usó al astro como símbolo de su grandeza, apreciado todavía en el majestuoso Palacio de Versalles.

El Sol es lo más importante para quienes habitamos este planeta, sin el Sol, seríamos una roca helada y sin vida. Galileo Galilei (1564-1642), pionero de la revolución científica, mencionó: “El Sol, con todos esos planetas dando vueltas alrededor de él y dependiendo de él, aún puede hacer madurar un racimo de uvas, como si no tuviera otra cosa que hacer en el universo”.

Hoy quiero contarles de lo que el Sol nos está regalando para sobrevivir, ayudándonos a enfrentar el cambio climático, a través del aprovechamiento de su energía, una energía limpia y renovable. Las energías renovables se derivan de procesos naturales que se regeneran en periodos cortos de tiempo y que son inagotables. Las fuentes más comúnes son la biomasa (obtenida de los desechos orgánicos como la basura), la geotérmica (de nuestro planeta), la hidráulica (de los mares y ríos), la eólica (del viento) y la solar (del Sol). Se les dice energías “limpias” porque no emiten bióxido de carbono y otros gases de invernadero que promueven el calentamiento global, como ocurre con el carbón o el petróleo (combustibles fósiles). Recordemos que estos gases están atrapando el calor en la atmósfera que de otra forma se escaparía al espacio, causando que la temperatura en nuestro planeta esté aumentando, elemento clave al orígen del cambio climático que estamos sufriendo.

En La Ley General de Cambio Climático y La Ley de Transición Energética, México asumió el compromiso de generar al menos el 35 % de generación eléctrica a base de energías limpias para 2024. Cumplir esta meta es una gran responsabilidad ante el mundo porque México está dentro de los 20 países que más bióxido de carbono producen. Por eso es muy importante que hablemos del Sol como una fuente de energía renovable, particularmente en nuestro país que tiene el potencial de beneficiarse ampliamente de la energía solar, gracias a que una porción considerable del territorio presenta las condiciones ideales para ello.

La Agencia Internacional de la Energía indica que “El desarrollo de tecnologías solares limpias, baratas e inagotables supondrá un enorme beneficio a largo plazo. Aumentará la seguridad energética de los países mediante el uso de una fuente de energía local, inagotable y, aún más importante, independientemente de importaciones, aumentará la sostenibilidad, reducirá la contaminación, disminuirá los costes de la mitigación del cambio climático, y evitará la subida excesiva de los precios de los combustibles fósiles…”.

Pero primero conozcamos al Sol. De acuerdo a la NASA (Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio estadounidese) es una estrella, una bola caliente de gases brillantes que se encuentra en el corazón de nuestro sistema solar. Tiene un diámetro de 1,391 millones de Km, 109 veces el de la tierra; su temperatura en la superficie es de 5,600 oC , aunque en su centro alcanza 15,000,000 oC. Está compuesto principalmente de dos gases, hidrógeno y helio. De hecho, el helio fue identificado por primera vez en la atmósfera solar, por lo que fue nombrado así en honor a Helio, el dios griego del Sol.

Ahora bien, hay diversas tecnologías que se han desarrollado para captar la energía radiante del Sol y convertirla en electricidad, como sucede con las celdas fotovoltaicas de los paneles solares, gracias al uso de materiales semiconductores (generalmente silicón) que al colocarse en configuraciones específicas, producen energía al ser expuestos al sol. Esto se logra a través del “efecto fotovoltaico”, decubierto en 1839 por el físico francés Edmond Becquerel.

El uso de paneles solares domésticos para producir electricidad se está extendiendo y se los recomiendo porque bajan muchísimo el costo del recibo de luz. También se está impulsando el aprovechamiento de la energía solar a través de la creación de grandes centrales solares en el país, como Solem I y Solem II en Aguascalientes desarrollada por el  grupo empresarial español Alten o por estrategias urbanas como Ciudad Solar propuesta por el Gobierno de la Ciudad de México y basada en la instalación de paneles solares en edificios públicos y privados.

Así, el Sol es una fuente de energía que estamos aprovechando cada día más. Pero hay algo nuevo cocinándose bajo el sol y dos tipos llamados Bill están detrás de ello. El primero es Bill T. Gross, ingeniero egresado del California Institute of Technology y un prolífico inventor estadounidense que ha creado más de 150 empresas tecnológicas. De sus últimas ideas fue fundar la empresa Heliogen, enfocada al aprovechamiento de la energía solar. Esto fue respaldado con la inversión que hizo otro Bill, me refiero a Bill Gates, fundador de Microsoft, una de las principales compañías tecnológicas del mundo. Gates es además el hombre más rico del mundo y principal donatario junto con su esposa a través de su fundación privada de caridad Bill & Mellinda Gates. Por cierto, le recomiendo una serie de Netflix “Bill Gates bajo la lupa” que trata de sus contribuciones para erradicar la desigualdad a través del desarrollo tecnológico.

Otro inversionista que también ha contribuido a Heliogen es el billonario Dr. Patrick Soon-Shiong, cirujano estadounidense y empresario que inventó el medicamento Abraxane, muy eficiente en contra del cáncer de pulmón, mama y páncreas. El Dr. Soon-Shiong también ha creado múltiples empresas, publicado más de 100 artículos científicos y cuenta con más de 230 patentes que contienen información sobre distintos avances tecnológicos, particularmente en el área de salud. ¿Quién dice que un científico no puede ser billonario?

Pues fíjense que Heliogen sorprendió al mundo la semana pasada, informando sobre el desarrollo de tecnología basada en energía solar que permite generar temperaturas por arriba de 1000 oC. Esta tecnología se basa en lo que se conoce como Energía Solar Concentrada, que consiste en utilizar espejos para reflejar la luz solar en un punto, logrando así concentrarla y crear calor. Estas temperaturas son casi el doble de lo que se había podido alcanzar, lo cual abre la posibilidad de utilizar energía limpia para crear cemento, acero y vidrio, procesos industriales que requieren de altas temperaturas y que hasta ahora causan una parte considerable de la emisión mundial de bióxido de carbono ya que dependen de combustibles fósiles contaminantes. Más interesante aún, es que consideran que este sistema podría alcanzar temperaturas de hasta 1,500 oC a las que el bióxido de carbono y el agua pudieran ser separados en hidrógeno o sintegas, combustibles limpios que pudieran suministrar de energía limpia a vehículos por ejemplo.

Para superar las temperaturas previamente alcanzadas, fue clave el uso de inteligencia artificial (inteligencia creada por máquinas) para determinar con gran precisión la mejor forma en que se deben mover los espejos para reflejar la luz solar en un solo punto. Una de las tecnologías que ha hecho esto posible es la “visión por computadora” que consiste en el uso de cámaras de alta resolución y algoritmos matemáticos (que son como recetas de cocina en matemáticas).

Aún existen varias limitantes para llevar esta tecnología al mercado, pero ya representa un gran avance en la revolución de las energías renovables. Los invito a que consulten expertos para ser parte de esta revolución. Combatir el cambio climático es una corresponsabilidad del gobierno y de los ciudadanos y hay más ciudadanos que gobiernos, así que si cada uno de nosotros contribuye a utilizar más energía limpia, lograremos muchísimo para el presente y sobre todo para las futuras generaciones. Por parte del gobierno es importante que se implementen políticas públicas y estímulos fiscales que permitan a la ciudadanía tener un mayor acceso a los beneficios de la energía renovable. Por el bien de todos, tenemos que pasar de la utopía a la realidad de la energía limpia.

Sugerencias o comentarios:

cienciamorelos@gmail.com

(twittter: @dunckerUAEM)

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