Buscando impulsar la energía solar térmica se presentó un mapa solar del Uruguay, desarrollado por la Facultad de Ingeniería de la Udelar con el apoyo del Programa de Eficiencia Energética.
Ing. José Cataldo, Universidad de la República
La iniciativa fue desarrollada por técnicos de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de la República (Udelar) y contó con el financiamiento del Programa de Eficiencia Energética del Ministerio de Industria.
Este proyecto —en el cual se trabaja desde el año 2008— apunta a generar un mapa del territorio en el cual se establecen las distintas potencialidades que existen para generar energía solar en cada mes del año.
En la presentación de este mapa solar, el ministro de Industria y Energía, Roberto Kreimerman, dijo que “la información que brinda el mapa ahorra tiempo a los desarrolladores y disminuye los riesgos de las inversiones”. Además, remarcó que este proyecto se enmarca en la política de Estado que apunta a convertir la mitad de la matriz energética uruguaya en una combinación de energías renovables de aquí al año 2015.
Para saber cómo se hace un mapa solar y en qué consiste conversamos con el ingeniero industrial mecánico José Cataldo, profesor grado 5 de la Facultad de Ingeniería; Doctor en Ingeniería; quien integra el grupo de trabajo de energías renovables de la Universidad de la República. Cataldo no sólo hizo el mapa solar sino que también fue uno de los responsables del mapa eólico de nuestro país.
Alejandro Landoni — ¿Cómo es un mapa solar?
José Cataldo — Un mapa solar es una herramienta que brinda información sobre la energía que se puede tener en promedio a lo largo de un día de un mes dado en diferentes puntos del territorio nacional.
Esa información o herramienta permite, a quien va a diseñar las instalaciones, conocer cuál es el recurso que tiene disponible y por lo tanto de qué dimensión tendría que ser el equipo que se va a instalar para captar esa energía y transformarla en alguna forma útil de energía como puede ser agua caliente o energía eléctrica.
A.L. — Para alguien no entendido en la materia, si le dicen que se midió cuál es el promedio de energía en cada mes del año lo entiende porque hay días más largos y hay días más cortos, pero… ¿por qué hay que medirlo en distintos puntos del territorio? Le hago esta pregunta porque da la sensación de que el sol tendría que “dar igual”, hablando mal y pronto, en cualquier lugar del país.
J.C. — Sí, pero el sol si bien no presenta una variación espacial tan importante como el viento, igual presenta una cierta variación.
Si va desde la zona costera sobre el océano Atlántico del Uruguay, hacia la zona bien continental como el departamento de Artigas, se observa una variación en la energía total que se recibe en la superficie de la tierra en el territorio nacional.
A.L. — ¿Dónde da más?
J.C. — En Artigas, porque el tema es que si bien desde el punto de vista de la cantidad de energía que el Uruguay recibiría desde el sol a la altura de la estratósfera sería aproximadamente la misma en todo el territorio nacional, se tienen diferentes condiciones atmosféricas en diferentes lugares del territorio nacional que producen un filtrado de diferente tenor en esa radiación solar que viene desde el sol, pasa por la estratósfera y llega al suelo. Al llegar al suelo hace que en un lugar donde hay baja humedad o baja posibilidad de que haya nubes hay una energía relativamente elevada, en tanto que en lugares donde hay más humedad en el ambiente y hay tendencia a haber más nubosidad, finalmente en el suelo se recibe algo menos de energía.
Entonces, esas diferentes condiciones meteorológicas que se presentan a lo largo del tiempo hacen que por ejemplo en promedio, para tener una idea, desde Rocha hasta Artigas puede llegar a haber diferencias de más de un 15% o un 20% en la cantidad de energía total que se recibe en la superficie a lo largo de un día.
A.L. — Es mucha diferencia realmente. ¿Cómo se mide en sí mismo? ¿Con qué instrumento se mide la energía que da el sol?
J.C. — Para medir esa energía se usa un instrumento llamado piranómetro o solarímetro que mide la potencia que recibe la tierra del sol por irradiación. Esto se traduce en una medición de tensión; el equipo tiene una curva de calibración que permite a partir de una lectura de tensión deducir qué potencia de radiación está llegando al suelo en ese instante. Esa medición se hace una vez cada minuto aproximadamente y luego se suman todas las medidas a lo largo de todo el día y eso es lo que se da como radiación diaria, y es el dato que en definitiva se presenta en promedio en el mapa solar.
A.L. — ¿Cómo deciden los técnicos de Facultad de Ingeniería dónde ponen el solarímetro? ¿En base a qué criterios dividen las zonas del país? ¿Cuántos puntos de midieron?
J.C. — Ese es un desafío importante porque antes de comenzar nuestras campañas de medición y de hacer este mapa solar no contábamos con este dato, entonces lo que hicimos fue que en base a datos —que habían tanto en la página de la Dirección de Meteorología o de mapas solares que hay en Argentina y en Brasil donde ya existen hace más de diez años—; tuvimos una idea de cómo podría llegar a ser ese mapa solar aquí en el Uruguay.
Con esa primera aproximación de cómo podría ser el mapa solar en el Uruguay, se comenzó a diseñar una red de monitoreo que todavía está siendo instalada, pero se encontraron estaciones ya instaladas, operativas en Uruguay o sobre la frontera de Uruguay, que nos permitían complementar con la red de monitoreo que nosotros estamos implementando en este momento.
El número de estaciones que se requieren es relativamente bajo, lo que se requiere es que cubran el territorio nacional de la forma más amplia posible. No supera a tres, cuatro o cinco. Es un número relativamente pequeño pero esa cantidad de estaciones tiene que tener una distribución tal que permita identificar los diferentes comportamientos que tiene el sol, como decíamos antes.
Es decir, que permita identificar lo que pasa en la zona costera atlántica y permite identificar lo que ocurre en la zona norte del departamento de Artigas.
A.L. — ¿Estas mediciones las hace una persona o está la máquina sola y envía estas mediciones por ejemplo por Internet?
J.C. — La estación es automática y se conecta en forma remota a la Facultad de Ingeniería, de donde se pueden bajar los datos.
Esta estación fue un producto muy interesante que surgió de una propuesta que nuestro grupo de trabajo de energías renovables hizo como proyecto de fin de carrera de un estudiante de la carrera de Ingeniería Electricista y que diseñaron y construyeron una estación —que tenemos plenamente descrita con planos y que nos permiten hacerle mantenimiento en el momento en que nosotros queremos—, y que cumple con los requisitos de una estación meteorológica como los que se requieren para medir radiación solar.
En este caso se tuvo que reducir solamente a la compra de sensores que se eligieron adecuadamente para hacer esta medición y que pueden ser conectados a estas estaciones meteorológicas que se diseñaron en este proyecto de estudiantes.
A.L. — ¿Las estaciones funcionan con energía solar?
J.C. — Exactamente, son autónomas.
A.L. — ¿Qué le dio el mapa solar del Uruguay con respecto a otros países del mundo?
J.C. — Es un dato interesante como mencionamos recién, este trabajo estuvo bajo la responsabilidad del grupo de trabajo de energías renovables de la Facultad de Ingeniería (docentes del Instituto de Ingeniería Eléctrica y del Instituto Mecánica de Fluidos de Ingeniería Ambiental) y en esta ocasión contamos con la valiosa cooperación de docentes del Instituto de Física.
En estas deducciones, como bien señalaba el Dr. Abal, que fue responsable por el Instituto de Física en este trabajo, llegamos sorprendentemente a la conclusión de que el Uruguay tiene una energía diaria, media en el año, similar a la que hay en España, para tener una idea de comparación.
Tenemos como objetivo, a partir de este estudio, promover el desarrollo de la energía solar térmica, pero hay lugares en España con estos niveles de radiación que han dado lugar a desarrollos o aplicaciones de otro tipo que no son solamente las térmicas sino la producción de energía eléctrica a partir del uso de la energía solar térmica. Esto nos abre una posible línea de trabajo para analizar que la viabilidad y la factibilidad que habría en Uruguay para la producción de energía eléctrica a partir de la producción de energía solar térmica.
A.L. — Está bueno, y más ahora que se va a permitir que la gente en su casa o en los edificios tenga la posibilidad de poner paneles solares o incluso pequeños aerogeneradores que no sólo les sirva para consumir su propia energía, sino también para vender el excedente a UTE. Por ahí podría haber un proceso de desarrollo de Uruguay en este tema de la energía solar.
Se va a poner la primera granja solar en Salto y por lo que usted decía parece ser un buen lugar para generar energía eléctrica.
J.C. — Hay que destacar una pequeña diferencia con eso. Esa central va a ser una central solar fotovoltaica y en esas centrales se convierte directamente la energía solar en energía eléctrica.
En esta aplicación que le estoy diciendo, es: usar la energía solar como fuente de calor para vaporizar agua y entonces hacerla pasar por una turbina, mover un generador eléctrico y así generar energía eléctrica. La idea es usar energía solar térmica pero no para usarla como calor (agua caliente), sino usarla para generar calor y con él, mover una turbina y esa turbina mueve un generador eléctrico.
A.L. — Está bien la precisión, porque la otra son paneles fotovoltaicos que fabrican ahí mismo la propia energía eléctrica.
