Receptor de la planta de torre Ivanpah. Imagen: BrightSource.

Por Jason Deign

Es suficiente para alegrarles el día a los aficionados de la CSP más escépticos. La Agencia Internacional de la Energía (IEA, por sus siglas en inglés) señala que la luz solar podría ser la principal fuente de electricidad en la tierra en 2050. También añade que la fotovoltaica cubriría un 16% de la demanda y la CSP incorporaría un 11% adicional.

"Combinadas, estas tecnologías solares podrían evitar la emisión de más de 6.000 millones de toneladas de dióxido de carbono al año en 2050", indicó la Agencia el mes pasado, cuando presentó dos hojas de ruta para lograr un futuro alimentado con sol.

"Eso es más que todas las emisiones de CO2 de EE.UU. o casi todas las emisiones directas del sector del transporte en todo el mundo actualmente".

No obstante, la IEA añadió: "Los dos informes no representan una previsión".

"Como ha ocurrido con otros planes tecnológicos de la IEA, detallan los objetivos de las mejoras tecnológicas que esperan y las acciones normativas necesarias para lograr ese escenario para 2050, destacando las acciones prioritarias y las metas para las partes interesadas del sector, la investigación y los gobiernos".

Las hojas de ruta incluyen suposiciones clave sobre el coste de las tecnologías solares, la disposición que existe para combatir el cambio climático y las limitaciones que plantean otras opciones con bajas emisiones de carbono como la energía nuclear. "Es el resultado de un modelo", explica Cédric Philibert, del departamento de energía renovable de la IEA.

"En este escenario, se trata de reducir a la mitad las emisiones mundiales de CO2 vinculadas a la energía, tanto la energía nuclear como la captura y el almacenamiento de carbono se limitan artificialmente para reflejar todas las posibles barreras en su desarrollo".

"Con estas presunciones, la energía solar termina como la mayor fuente de energía. Esto es el resultado de una combinación de consideraciones sobre el coste y el potencial en cada país".

Almacenamiento de energía

Entonces, ¿qué aspecto tiene un mundo en el que un 11% de la electricidad procede de CSP? El punto más importante, según indica la IEA, es que el almacenamiento de energía térmica desempeña un papel fundamental. "Es absolutamente vital que la CSP cuente con almacenamiento para alcanzar el nivel que describe la IEA", indica Philibert.

"De otro modo, el coste más elevado de la electricidad termosolar, en comparación con la fotovoltaica, podría parecer menos justificado. Una inercia mayor y las posibilidades de la hibridación con combustibles fósiles aportan valor pero no serían suficientes para aumentar la escala de la CSP a niveles tan elevados".

El almacenamiento le otorgaría a la CSP la capacidad de generar electricidad después de la puesta del sol, cuando la energía fotovoltaica desaparece, según cree la IEA. Philibert afirma que, con un 16% de generación eléctrica que procede de fotovoltaica, es probable que este suministro a última hora sea muy valioso.

En materia de tecnología, la hoja de ruta de la CSP reconoce el valor de las últimas innovaciones que se han producido, como las torres energéticas y el almacenamiento en sales fundidas. "Todas las tecnologías de CSP desempeñarán un papel importante a la hora de lograr un nivel del 11% y todas cuentan con un margen importante para mejorar", comenta Philibert.

"No obstante, al necesitar varias horas de almacenamiento, las torres con sales fundidas que utilizan el medio de almacenamiento como un fluido de transferencia térmica con un drenaje de gravitación muy sencilla podrían representar el diseño más eficaz si se tiene en cuenta el estado actual de las tecnologías".

Asimismo, afirma que otras áreas que es posible que el sector de la CSP desee analizar son los fluidos de transferencia térmica, los dispositivos de almacenamiento, las turbinas supercríticas, los colectores y los receptores.

La IEA también cree que existe un gran potencial para la combinación de CSP con fotovoltaica al capturar el potencial eléctrico y térmico de la luz solar para obtener un mayor rendimiento. Empresas como Emcore son conocidas por estar estudiando estos enfoques pero, ¿son realistas los otros objetivos de la IEA?

"Nuestras hojas de ruta no ofrecen previsiones ‑repite Philibert‑. No muestran qué ocurrirá, muestran lo que debería ocurrir si nos tomáramos en serio el cambio climático".

Cartera actual

Además, aunque un 11% parezca un largo camino a partir del nivel de generación termosolar actual, él declara lo siguiente: "En este escenario, la CSP despegará realmente después de 2025. Esto no tiene una vinculación directa con la cartera actual de proyectos, que solo es indirectamente relevante".

Sin embargo, hay varios factores que hacen que la hoja de ruta de la IEA parezca, al menos, optimista.

Por ejemplo, aunque es cierto que la captura y el almacenamiento de carbono no han logrado despegar, por ahora, la energía nuclear está disfrutando de un tipo de resurgimiento en todo el mundo, con más de 70 plantas nuevas actualmente en fase de construcción. Se trata del nivel más alto en más de 20 años.

Quizás sea más importante destacar que, aunque hay mucha retórica política en torno a la reducción de las emisiones de carbono en Europa y los EE.UU, los requisitos energéticos de economías emergentes como China y la India hacen que el objetivo de reducir a la mitad las emisiones para 2050 parezca más lejano que nunca.  

No obstante, para el Dr. Gianluca Ambrosetti, responsable de investigación en el desarrollador de sistemas de CSP Airlight Energy, el principal error de la hoja de ruta sea quizás que le falta visión.

Mientras la IEA estaba dispuesta a mostrar el potencial de las torres energéticas con almacenamiento en sales fundidas, Airlight ya está comercializando una tecnología cilindroparabólica con almacenamiento térmico en lecho de grava y aire, que cuesta solo un 1% o 2% de la planta, en vez del 10% o más.

"Estaba desilusionado ‑afirma Ambrosetti‑. Tenemos un largo camino por delante. En el caso de que hubiera una hoja de ruta, me gustaría que fuera más inspiradora".