La forma más eficiente de orientar los paneles solares: el girasol

Un equipo de investigadores del MIT en colaboración con la Universidad RWTH de Aachen en Alemania, han investigado cual es la forma más eficiente para orientar los paneles solares en las plantas de energía solar concentrada (CSP), y la respuesta no la obtuvieron de la aplicación de modelos matemáticos, sino de la naturaleza, y más específicamente de los girasoles.
Las flores de los girasoles están dispuestas en un patrón en espiral, inclinada una de otra a 137 grados respecto de su vecina, que es lo que se conoce como el espiral de Fermat, que aparece en muchos objetos naturales y ha fascinado hasta a los antiguos griegos, quienes incorporaron estos patrones en la construcción de edificios y otras estructuras arquitectónicas.
El objetivo final de los investigadores ha sido el de diseñar una instalación utilizando el menor espacio posible con la mayor eficiencia posible. Con esta idea, comenzaron estudiando la distribución de los paneles solares de la planta de concentración solar ubicada en Sevilla y conocida como PS10, donde más de 600 espejos de gran tamaño, siguen al sol concentrando sus rayos en una torre central, donde el calor es transformado en electricidad para aproximadamente unos 6.000 hogares.
Las plantas de concentración solar utilizan grandes conjuntos de espejos o helióstatos para concentrar los rayos del sol en un área pequeña. La luz concentrada es convertida en calor, que a su vez genera electricidad.
En la distribución tradicional, los espejos son dispuestos en filas de semicírculos concéntricos similares a un teatro, pero este patrón no siempre es el más eficiente. Si bien hay brazos robóticas que mueven los espejos para seguir el movimiento del Sol, hay momentos del día en que unos espejos hacen sombra sobre otros.
Los investigadores en base a la disposición de las flores de los girasoles, idearon una planta de energía solar concentrada, donde cada espejo tiene un ángulo de 137 grados en relación a sus vecinos.
El nuevo diseño optimizado numéricamente, ocupa un espacio del 20 por ciento menor que el diseño de PS10. Es más, la espiral minimiza el sombreado y el bloqueo de los helióstatos, y aumenta la eficiencia total en comparación con la configuración radial escalonada actual de la instalación sevillana.
Este tipo de investigaciones nos muestra lo importante que es el estudio de la naturaleza para la solución de problemas tecnológicos y sociales, permitiendo en este caso reducir la cantidad de tierra y el número de espejos requeridos en una planta de energía solar concentrada, para generar una cantidad equivalente de energía y permitir importantes ahorros económicos.
Fuente & Fotografía: MIT News
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