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Aplicaciones de la refrigeración solar
Independientemente de los efectos nocivos de la quema de combustibles fósiles en el clima mundial, otras fuentes de energía cobrarán mayor importancia en el futuro, ya que los combustibles fósiles podrían agotarse a principios del siglo XX, dado el ritmo actual de consumo. Esto implica que, tarde o temprano, la humanidad dependerá en gran medida de las fuentes de energía renovables. Aquí modelizamos los efectos de una aplicación idealizada a gran escala de las energías renovables sobre el clima global y regional en relación con un clima de fondo del escenario de la vía de concentración representativa 2.6 (RCP2.6; ref. ). Encontramos que los paneles solares por sí solos inducen un enfriamiento regional al convertir la energía solar entrante en electricidad en comparación con el clima sin paneles solares. La conversión de esta electricidad en calor, principalmente en las zonas urbanas, aumenta las temperaturas regionales y globales, lo que compensa el efecto de enfriamiento. Sin embargo, estos procesos tienen consecuencias que modulan la circulación atmosférica global, lo que provoca cambios en las precipitaciones regionales.
Ventajas del sistema de refrigeración solar
El consumo de energía para la refrigeración de espacios se ha triplicado con creces desde 1990, con importantes implicaciones para las redes eléctricas, especialmente durante los períodos de máxima demanda y los eventos de calor extremo. La demanda mundial de refrigeración de espacios siguió creciendo en 2020, impulsada en parte por el aumento de la refrigeración de los hogares, ya que cada vez más personas pasan más tiempo en casa. La refrigeración de espacios representó casi el 16% del consumo final de electricidad del sector de los edificios en 2020 (unos 1 885 TWh).
Aunque existen en el mercado unidades de aire acondicionado (AC) muy eficientes, la mayoría de los consumidores compran modelos que son de dos a tres veces menos eficientes. La aplicación de normas de eficiencia energética podría mejorar el rendimiento energético de los aparatos de aire acondicionado en aproximadamente un 50% para 2030 y contribuir a que la refrigeración se ajuste al escenario de emisiones netas cero para 2050. Junto con la mejora del diseño de los edificios, las normas de eficiencia son una medida clave para evitar el bloqueo de las unidades ineficientes en las próximas décadas.
En la actualidad, hay unos 2.000 millones de unidades de CA en funcionamiento en todo el mundo, lo que convierte a la refrigeración de espacios en uno de los principales impulsores del aumento de la demanda de electricidad en los edificios y de las adiciones de capacidad de generación para satisfacer los picos de demanda de energía. La demanda de refrigeración de espacios ha aumentado a un ritmo medio del 4% anual desde el año 2000, el doble de rápido que la iluminación o el calentamiento del agua. El mayor consumo de energía para la refrigeración de espacios repercute especialmente en los picos de demanda de electricidad, sobre todo durante los días calurosos en los que los equipos se utilizan a pleno rendimiento. Aunque el rendimiento de los equipos de refrigeración de espacios mejora continuamente y la producción de electricidad es cada vez menos intensiva en carbono, las emisiones de CO2 procedentes de la refrigeración de espacios aumentan rápidamente, duplicándose con creces hasta alcanzar casi 1 Gt entre 1990 y 2020.
Refrigeración solar pasiva
IMAGE@Fontina Petrakopoulou y Eduardo de la Rocha Camba analizaron la viabilidad de la idea mediante dinámica de fluidos computacional (CFD), basándose en una temperatura subterránea de 20°C en la árida Península Ibérica, para una hipotética torre solar CSP de 20 MW.
Este primer concepto implica 99 hectáreas de tubos de PVC de medio metro de diámetro, hundidos a 4 metros bajo tierra, con aire bombeado a través de ellos a 1,5 metros por segundo. La planta termosolar utilizada en el estudio cubre una superficie de unas 195 hectáreas.
“La temperatura en el subsuelo es constante, tanto si está bajo un desierto como en climas más fríos. Así que podemos utilizar esta temperatura constante y el hecho de que no esté tan abajo, unos 3 metros, para enfriar el aire ambiente antes de utilizarlo en una planta de energía para la refrigeración en seco”, explicó Fontina Petrakopoulou, catedrática de Ingeniería Térmica y de Fluidos de la Universidad Carlos III de Madrid, autora del estudio junto con el estudiante de doctorado Eduardo de la Rocha Camba.
La nueva técnica sería una nueva forma de refrigeración en seco. La refrigeración en seco sería especialmente valiosa para las centrales de energía solar concentrada (CSP) -la forma de energía solar térmica que genera electricidad utilizando el mismo ciclo de vapor que las centrales de ciclo combinado de carbón, nucleares, geotérmicas y de gas natural- porque suelen estar situadas en lugares con escasez de agua y porque la refrigeración en seco es ambientalmente superior a la húmeda.
Desventajas del sistema de refrigeración solar
WASHINGTON, D.C. – Hoy, más de 100 fabricantes y productores han enviado una carta al presidente Biden, al líder Schumer, a la presidenta Pelosi y a los presidentes de los comités en la que manifiestan su firme apoyo a los incentivos fiscales a largo plazo para las energías limpias en la legislación federal de conciliación presupuestaria.
WASHINGTON, D.C. – La administración Biden ha anunciado hoy que ampliará los aranceles de la Sección 201 sobre los paneles solares de silicio cristalino y las células solares importadas por encima de un contingente arancelario anual de 5 gigavatios. La decisión mantiene la exclusión de los paneles bifaciales y duplica el contingente arancelario para las células.
El Departamento de Seguridad Nacional de EE.UU. define la red eléctrica como una infraestructura crítica, pero la red no se construyó para soportar la actual estructura compleja e interconectada en la que se ha convertido, lo que la hace vulnerable a posibles ciberamenazas. A medida que las tecnologías solares y de almacenamiento se despliegan en cifras récord, es importante que el sector dé prioridad a la ciberseguridad para garantizar que los recursos energéticos limpios sean las tecnologías más seguras de la red.