Un sol generoso

Durante los intensos fríos que sufrimos en días pasados, en los que el cielo se mantuvo cubierto por una gruesa capa de nubes, nos fue más que evidente –por si acaso lo hubiéramos olvidado– lo importante que es el Sol para nosotros. De hecho, sabemos que nuestra estrella es la fuente de toda la vida que existe en la Tierra, pues sin la luz del Sol no podría darse el proceso de fotosíntesis mediante el cual las plantas crean la materia orgánica. Así, sin el concurso de la radiación solar nuestro planeta sería una masa de roca inerte, sin el menor rastro de vida.

El Sol tiene igualmente la función de mantener la superficie de la Tierra a una temperatura adecuada para el desarrollo y supervivencia de los seres vivos –por más que en días pasados nos hayan surgido dudas al respecto. Y, por supuesto, es el Sol la fuente última de energía para producir los alimentos que necesitamos para no morir de hambre.

En la actualidad el Sol es para nosotros importante también en otro sentido, que va más allá de nuestra mera supervivencia. En efecto, desde hace un par de siglos hemos requerido de cantidades crecientes de energía para mantener e incrementar nuestra capacidad industrial, lo mismo que para cubrir nuestras necesidades de transporte y vivienda. Hasta hoy, la energía ha sido mayoritariamente obtenida de combustibles fósiles –carbón, petróleo y gas natural–. Éstos, no obstante, además de contaminantes de la atmósfera son no renovables y en algún momento se agotarán.

Afortunadamente, nos queda el recurso de la energía solar, que de manera sobrada podría proveernos de la energía que necesitemos, cuando en el futuro nos quedemos sin combustibles fósiles. Desafortunadamente, si bien tenemos energía solar en abundancia, ésta tiene un problema básico: es intermitente. De este modo, si en buena medida hemos de depender de esta energía en el futuro, habrá que desarrollar medios para almacenarla durante el día para usarla en la noche –o bien en las horas cuando la radiación solar disminuya por alguna causa.

¿Qué medios se emplean en la actualidad, o se proyecta emplear en el futuro, para almacenar la energía solar? Existen varios. Se puede, por ejemplo, generar electricidad por medio de módulos solares y emplearla para accionar bombas para comprimir aire. El aire bajo presión se almacena en cavernas subterráneas para su posterior uso. O bien se puede bombear agua y almacenarla en un lugar elevado como energía gravitacional. En otro esquema, se puede usar electricidad solar para generar hidrógeno mediante la descomposición de agua. El hidrógeno así generado se almacena para su uso posterior como combustible.

Hay ciertamente un buen número de medios empleados para almacenar la energía solar –lo mismo que la energía del viento, que es igualmente intermitente–, pero quizá el primero que se nos viene a la cabeza es la batería de plomo-ácido, como la que empleamos en los automóviles para ponerlos en marcha, o bien la batería de litio de los teléfonos celulares. Este tipo de baterías, no obstante, no es el más adecuado para almacenar energía solar o eólica.

Una mejor opción es la batería de flujo, la cual genera electricidad a partir de fluidos que se hacen circular por la misma. De este modo, la cantidad de energía almacenada depende, no del tamaño o potencia de la batería, sino de la cantidad de fluidos almacenados. La capacidad de almacenamiento de energía puede ser entonces incrementada aumentando el volumen de fluidos sin necesidad de aumentar su potencia. Esto contrasta con las baterías convencionales en donde la potencia y la capacidad de almacenamiento de energía están en relación directa. Un uso más amplio de las baterías de flujo, sin embargo, ha sido obstaculizado por los altos costos de los materiales –en particular el metal vanadio– que componen los fluidos para operarlas.

En un artículo publicado esta semana en la revista británica “Nature” un grupo de investigadores de “Harvard University” en los Estados Unidos y de “Eindhoven University of Technology” en Holanda reportaron el desarrollo de una batería de flujo que emplea moléculas orgánicas de bajo costo. De acuerdo con Michael Aziz, uno de los autores del artículo, la nueva batería puede resolver el problema de almacenamiento de energía. En el caso de una casa-habitación, por ejemplo, plantea que un tanque de 2,000 litros podría bastar para almacenar suficiente energía solar durante el día para satisfacer las necesidades nocturnas.

No todo luce tan color de rosa, sin embargo, pues la nueva batería emplea bromo y ácido bromhídrico que pueden causar problemas severos de contaminación en caso de que ocurra una fuga. De hecho, de acuerdo con Aziz, el bromo es el talón de Aquiles de dicha batería.

Si la nueva batería efectivamente resolverá el problema de almacenamiento de energía es algo que nos lo dirá el futuro. De un modo u otro, no obstante, se tendrá que encontrar una solución si hemos de asegurar el futuro energético del mundo en base a la energía solar. De otro modo, no será motivo de orgullo que, dada la cantidad ingente de energía que el Sol pone a nuestra disposición, no la podamos aprovechar de manera plena.