Nuevo Récord Mundial en Eficacia de Conversión de Energía Solar

En Nuevo México, en un perfecto día invernal (con el cielo casi un 10 por ciento más luminoso que lo usual) un equipo de expertos de los Laboratorios Nacionales de Sandia y la empresa Stirling Energy Systems (SES), puso recientemente en marcha un nuevo sistema de captación y conversión de energía solar acoplado a la red de distribución de electricidad, lográndose un récord de un 31,25 por ciento de eficacia neta. El antiguo récord de 1984, de un 29,4 por ciento, ha quedado pues superado por el sistema de plato solar de Stirling, en las Instalaciones de Energía Térmica Solar de los Laboratorios Nacionales de Sandia.

La eficacia de conversión se calcula midiendo la energía neta suministrada a la red eléctrica y dividiéndola por la energía solar que incide en los espejos del plato. Los aparatos auxiliares como dispositivos para bombear agua, sistemas computarizados y los motores que hacen girar al plato para mantenerlo orientado hacia el Sol del mejor modo posible, son tomados en cuenta en la medición de la generación de energía eléctrica neta.

El plato que ha logrado el récord fue erigido en mayo del 2005 como parte de un prototipo de una central eléctrica de seis platos, en las instalaciones de los Laboratorios Sandia para energía térmica solar, que ya produce 150 kilovatios de energía eléctrica lista para ser suministrada a la red durante el día. Cada uno de los platos consta de 82 espejos en forma de disco para enfocar la luz en un intenso haz.

El plato solar genera electricidad enfocando los rayos del Sol hacia un receptor que transmite de la manera más adecuada la energía en forma de calor a un motor de Stirling. El motor es un sistema sellado lleno de hidrógeno. Como el gas se calienta y se enfría, su presión sube y baja. El cambio en la presión mueve los pistones dentro del motor, liberándose así energía mecánica que a su vez acciona un generador, el cual produce electricidad.



La compañía SES posee los platos y todo el hardware. Los Laboratorios de Sandia proporcionan apoyo técnico y analítico a SES en una relación que tiene ya más de diez años de duración.

Varios avances técnicos en los sistemas preparados conjuntamente por SES y los Laboratorios de Sandia han sido cruciales para romper el récord de eficacia en la conversión de energía solar en eléctrica para la red.

El primer avance y probablemente el más importante, fue la mejora de la óptica. Los platos de Stirling son muy reflectantes, enfocando tanto como el 94 por ciento de la luz del Sol que incide en ellos, sobre la sección del motor, cuando los esfuerzos anteriores sólo lograban aproximadamente un 91 por ciento. Las facetas del espejo son muy exactas y tienen imperfecciones mínimas en la forma.

Ambas mejoras permiten que la pérdida del control de la abertura sea reducida a 18 centímetros de diámetro, lo que significa que la luz está muy concentrada cuando entra en el receptor.

Otro avance del sistema del motor del plato solar que ayudó al equipo de expertos a superar el récord de conversión es un radiador nuevo y más eficaz cuya construcción también cuesta menos. También cabe mencionar al nuevo generador de alta eficacia.

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