IBM Research ha detallado un prototipo de plato solar que usa una tecnología de enfriado por agua desarrollada en su día para ordenadores de alta gama. El concentrador solar usa componentes baratos y produce tanto electricidad como calor que se podría usar para desalinización o para hacer funcionar un aire acondicionado.
El trabajo, financiado con una subvención de 2,4 millones de dólares (unos 1,8 millones de euros) del Comité Suizo para la Tecnología y la Innovación, lo están llevando a cabo IBM Research, la empresa suiza Airlight Energy, e investigadores suizos. Como la tecnología no entra dentro del negocio principal de IBM, no queda claro cómo se comercializaría, pero el sistema termal de alta concentración fotovoltaica promete ser eficaz en término de costes, según IBM, y el diseño ofrece alguna idea sobre cómo usar la concentración de la energía solar tanto para calor como para electricidad.
Normalmente, un plato solar parabólico concentra la luz del sol para producir calor, que se puede trasferir a otra máquina, o usarse para mover un motor Stirling que genera electricidad. En este caso, IBM y sus socios usaron un plato solar concentrador para iluminar una fina serie de células solares muy eficientes de triple unión, que producen electricidad mediante la luz del sol. Al concentrar la luz 2.000 veces sobre cientos de células de un centímetro cuadrado, según los cálculos de IBM, un concentrador a gran escala podría proporcionar 25 kilovatios de potencia.
Con este diseño, los ingenieros esperan tanto potenciar la producción energética de las células solares, como usar el calor producido por el concentrador. Tomando prestada su tecnología de enfriado por líquido para los servidores, IBM construyó un sistema de enfriado con tuberías separadas apenas unos micrómetros de las células fotovoltaicas para que circulara el agua y se disipara el calor. Más del 50 por ciento del calor residual se recupera. "En vez de deshace os del calor, estamos usando el calor residual para procesos como la desalinización o el enfriamiento por absorción", explica Bruno Michel, gerente de empaquetado termal avanzado en IBM Research.
Los investigadores esperan poder mantener los costes bajos con un sistema de seguidores hecho de hormigón en vez de metal. Y en vez de espejos de cristal, en el plato concentrador piensan usar láminas metálicas. Prevén que el coste del kilovatio hora ascienda a 10 centavos de dólar (unos 8 céntimos de euro) en zonas desérticas que cumplan con las condiciones de luz solar adecuadas, como el Sáhara en el norte de África.
Uno de los principales retos para un aparato de estas características, aparte de mantener los costes bajos y optimizar la eficiencia, es encontrarle una aplicación adecuada. El generador combinado de energía eléctrica y termal solo tiene sentido en lugares donde el calor residual se puede usar al menos durante parte del día. Los investigadores imaginan que se podría usar en localizaciones soleadas sin reservas adecuadas de agua potable o, potencialmente, en remotos enclaves turísticos en islas. En ambos casos el sistema tendría que ser fácil de manejar y fiable.