El año más seco desde que existen los registros históricos está poniendo a prueba el ambicioso objetivo del Estado de Califo ia (EEUU) de conseguir un tercio de su electricidad de energías renovables para 2030. Este año es uno más en un ciclo de sequía que dura ya varios, y está agotando las reservas de agua. Los planes estatales dependen, en gran medida, de la tecnología termosolar, pero este tipo de energía suele consumir enormes cantidades de agua.
La sequía ya está obligando a los desarrolladores de centrales termosolares a usar métodos alte ativos de refrigeración de los equipos para reducir el consumo de agua. Algo que tendrá como consecuencia el encarecimiento de los precios y una reducción en la producción eléctrica, sobre todo en los meses de verano cuando la demanda es mayor. Varios grupos de investigación en todo Estados Unidos están estudiando formas de reducir los costes y evitar la reducción de la producción eléctrica.
Las centrales termosolares usan grandes campos de espejos para concentrar la luz del sol y calentar agua, produciendo vapor que hace girar unas turbinas eléctricas. A las compañías eléctricas les gustan este tipo de centrales porque su producción energética es mucho menos variable que la producción de los parques de paneles solares (ver "Modelos de computación más precisos abren el camino a la energía eólica").
El inconveniente es que las plantas termosolares generan grandes cantidades de calor residual y consumen mucha agua para el proceso de enfriado, que se suele hacer mediante la evaporación de agua. Las centrales termosolares pueden consumir hasta el doble de agua que las centrales de combustibles fósiles, un proyecto termosolar propuesto recientemente consumía unos 1.900 millones de litros de agua anuales.
Una tecnología denominada refrigeración en seco, que empezó a aparecer en las centrales en la última década, puede reducir ese consumo de agua en un 90%. En vez de evaporar el agua para refrigerar la central, el agua se calienta y se hace circular por torres de enfriado inmensas de hasta ocho plantas de altura que funcionan de forma parecida al radiador de un coche.
La tecnología de refrigeración en seco cuesta desde dos veces y media hasta cinco veces más que los sistemas de refrigeración convencionales por evaporación. Y no funciona bien los días de mucho calor, lo que a veces obliga a los operadores de las centrales a recortar la producción eléctrica. En el verano puede recortar la producción de un 10 a un 15%, explica la directora técnica de proyectos del Instituto de Investigación en Energía Eléctrica, Jessica Shi. Y en los días extremadamente calurosos, la producción eléctrica podría tener que reducirse aún más que eso.
Un método para resolver este problema es agigantar el sistema de refrigeración para que pueda enfriar lo necesario incluso los días muy calurosos. Es el método seguido por los desarrolladores de la nueva central termosolar de Califo ia, Ivanpah, que está a punto de arrancar la producción. Pero se añade al coste de un sistema que ya es caro de por sí.
Más de una decena de grupos de investigación financiados por el Instituto de Investigación en Energía Eléctrica y la Fundación Nacional de Ciencia están estudiando formas de evitar estos problemas actuales de la tecnología de refrigeración en seco. Uno de estos proyectos usa un sistema de refrigeración por evaporación convencional, pero captura el vapor de agua para reutilizarlo. Otros trabajan para mejorar la eficiencia de las torres de refrigeración en seco para que se puedan fabricar más pequeñas y más baratas. Un tercer enfoque es usar nanopartículas en el líquido de refrigeración para mejorar su capacidad de absorber el calor. Y nuevos diseños que mejoran la circulación del aire podrían reducir el tamaño y el coste de las torres de refrigeración.
La sequía y escasez de agua que sufre Califo ia aumentará los costes asociados con la energía termosolar, pero es poco probable que frenen en seco la difusión de esta tecnología. A pesar de que la refrigeración en seco cuesta mucho más que la refrigeración por agua convencional, representa una parte relativamente pequeña del coste total de una central, un 5% de unos 2.000 millones de dólares (unos 1.500 millones de euros).