Las energías renovables en Israel (termosolar, eólica, y fotovoltaica)

¿Acaso en el futuro produciremos energía eléctrica a partir de la energía solar para todo el país en forma eficiente, y a un menor costo que el de las plantas de energía? El profesor Abraham Kribus, de la Facultadde Ingeniería, desarrolla tecnologías que convierten la luz en energía, y los sueños… en realidad.

“Las centrales de energía convencionales  tienen una eficiencia de entre el 40 y el 60%, en tanto que las plantas de energía solar alcanzan una eficiencia de conversión de menos del 20%.”

La eficiencia de conversión aumenta cuando se calienta el aire o el vapor a mayor temperatura. Esto resulta posible hoy en día valiéndonos de una nueva tecnología: la torre solar. La eficiencia de esta nueva tecnología podría igualar la de plantas de energía basadas en  combustibles fósiles e incluso superar la de las plantas solares construidas hasta la fecha.

“La energía solar se encuentra en abundancia, pero se convertirá en una fuente útil y aplicable desde un punto de vista económico si la  convertimos en electricidad en forma más eficiente,” afirma el profesor Kribus. La energía solar tal vez sea la fuente más promisoria de energía limpia y renovable, energía disponible en todas partes, en cualquier momento del día, y que nunca se acaba.

Con todo, las tecnologías disponibles hoy en día para  convertir la energía solar en electricidad se valen únicamente de un porcentaje pequeño de la luz solar que llega a la Tierra. Los profesores Amir Boag, Yael Hanein y Kobi Scheuer, de la Escuela de Ingeniería Eléctrica desarrollan un sistema para aumentar el uso de energía solar mediante nanoantenas, esto es, antenas diminutas a escala nanométrica.

“Las células solares más comunes son las celdas fotovoltaicas de silicio, que emplean tan sólo el 10% de la radiación solar para generar electricidad. Las otras emplean hasta un 40% de la radiación solar, pero son más caras”, explica el profesor Boag. “Nuestra meta es crear una antena nanométrica de ínfimo tamaño que sea capaz de absorber un amplio rango de frecuencias,  como las infrarrojas, además de la luz visible. En principio, esta se valdrá de un 85% de la luz solar: ¡más que el doble de la que emplean las células fotovoltaicas existentes hoy en día!”

La energía eólica es una de las más limpias que nos concedió la naturaleza, y los científicos de todo el mundo se afanan por encontrar la forma de aprovecharla mejor.

Sin embargo, el obstáculo más grande radica en que es imposible controlar  su fuerza o  dirección.  En el laboratorio del profesor Avi Seifert en la Escuela de Ingeniería Mecánica, se desarrollan tecnologías innovadoras para explotar la energía eólica en forma efectiva. La meta consiste en desarrollar turbinas pequeñas y silenciosas que funcionen en forma eficiente con vientos mucho más débiles. Esta tecnología nos permitirá aprovechar la energía eólica en para satisfacer nuestras necesidades.

El profesor Seifert está a la vanguardia de lo que se conoce como control de flujo activo. Su equipo desarrolló un sistema que aumenta la producción de energía por turbina combinando sensores de flujo de viento y activadores de corriente. De esta forma, con una pequeña inversión de energía en el lugar y en el momento indicado, se puede mejorar el rendimiento total de la turbina así  como su producción.

¿Cómo podemos hacer para cosechar la energía que se genera con recursos  naturales, limpios y renovables como el viento y el sol? Este problema desvela a científicos de todo el mundo. El laboratorio del profesor Emanuel Peled, de la Escuela de Química, desarrolló una solución revolucionaria, barata y eficiente: Celdas de combustible reversible. Hasta la fecha, el grupo tiene 10 patentes y varios récords mundiales en la producción eléctrica de celdas de combustible.

“Hay muchas formas de  almacenar la energía proveniente de recursos renovables, pero todas éstas tienen un punto débil: los recursos renovables de energía aparecen en forma irregular. Hay días de sol y días nublados, hay ventarrones y hay brisas,” explica el profesor  Peled. “Por lo tanto, para deshacernos por fin de la nafta, el carbón, el gas y la energía nuclear tenemos que lograr que la cosecha de energía renovable sea estable y económicamente viable.”

La clave radica en desarrollar medios eficientes y baratos de almacenar energía. Las baterías disponibles no cumplen con ese requisito porque son muy caras y tienen una vida útil muy limitada. Por otro lado, las celdas reversibles de combustible ofrecen una solución promisoria para almacenar energía sostenible. De lograrse este objetivo, es posible que en algunos años se redefina por completo el concepto de batería.