Soñando que tenemos una hectárea de celdas solares (Vox Populi de la Ciencia, Radio Bemba)

11 de mayo de 2011

Supongamos que estamos soñando despiertos. En este sueño nos regalan un terreno de una hectárea de extensión, es decir, de 100 por 100 metros – esto es una manzana de terreno urbano – en el que colocamos un techo de puras celdas solares. Cada una de 5 por 10 centímetros. ¿Cuántas de ellas caben?

Busco mi calculadora y multiplico 5 por 10.
Encuentro que cada celda solar tiene una superficie plana de 50 centímetros cuadrados.
Comparo la extensión de mi celda solar con la hectárea de terreno que bondadosamente me han regalado y encuentro que caben allí 2 millones de celdas solares.
¿Para qué me sirven?

A partir de los años 90 del siglo XX se pueden fabricar fotoceldas con silicón organizado en cristales muy pequeños, que enseguida son colocados en una superficie de varios centímetros cuadrados de área. Por eso se le llama silicón policristalino.





Una celda solar de de 50 centímetros cuadrados de extensión, fabricada con material policristalino, produce una corriente eléctrica de 2 amperes con un voltaje de medio voltio. Tiene una producción de 2 watts. Como tengo 2 millones de ellas, las puedo organizar para disponer de 4 millones de watts de energía eléctrica. ¿Y qué gano con eso?

Pensemos en una meta modesta: solamente quiero iluminar mi casa, sin gastar en nada más. Ni refrigerador, ni televisión, ni lavadora, etcétera.

Estamos imaginando una casa habitación con 5 focos modernos, llamados de luz fría porque no usan el filamento incandescente de las bombillas eléctricas antiguas. Cada uno de esos focos consume 20 watts; multiplico y resulta que cada una de las casas habitación necesita 100 watts para mantenerla iluminada.
Comparo la cantidad de energía eléctrica generada por mis celdas solares y encuentro que tengo suficiente energía para abastecer a 40 mil casas habitación.
Si se tratara de familias pequeñas, serían cerca de 120 mil habitantes.





En este proceso de soñar despierto me pregunto, ¿cuánto cuestan esas celdas solares? Busco en un anuncio y me entero que si estoy dispuesto a pegarlas en una tabla adecuada, fabricando yo mismo mis paneles solares, me venden cada celda solar a 1.60 dólares estadounidense. ¿Cómo se puede obtener ese dinero?

Con mi calculadora siempre a la mano me encuentro con que cada familia necesita disponer de 80 dólares para adquirir la parte de celdas solares que le corresponden. No es mucho dinero si estoy dispuesto a fabricar mi propio panel solar.

Si pensáramos en el sistema de autoconstrucción, será preferible devolverle al dueño su hectárea de terreno y tratar de convencer a 20 mil parejas que deseen pasarse unos cuantos domingos pegando celdas solares para colocarlas arriba de su casa.

Después necesitarían unas baterías similares a las de los automóviles para almacenar la energía durante el día y utilizarla durante la noche. Pero como de sueños ya es suficiente, mejor hasta allí lo dejamos.

Pongamos ahora una meta más ambiciosa: deseo disponer de una casa donde vivan 5 personas adultas. Con computadoras, televisiones, refrigeración central que uso poco, lavadora, refrigerador y muchas comodidades con la luz proporcionada por los focos.

Estoy pensando en una casa típica de abril en Sonora, donde el recibo de corriente eléctrica de Comisión Federal de Electricidad anuncia que el consumo diario promedio es de 43.25KWh. ¿Puedo sostener todo lo anterior con energía solar en el techo de mi casa?

Vamos a la calculadora de nuevo:
Si dispongo de 100 metros cuadrados en el techo de mi casa, puedo instalar 20 mil celdas solares, con una producción de 40 mil watts.
En 8 horas de exposición a la luz del Sol, esos 40 mil watts se traducen en mil 552 millones de joules, que es la unidad usada en la física para medir la energía.
Antes de comparar con mi gasto promedio cotidiano, necesito convertir a joules los 43.25 KWh diarios que consumo, según dice la Comisión Federal de Electricidad.
Para eso multiplico por mil y después por 3 mil 600, de donde me resultan 155.7 millones de joules diarios.

Esta cantidad es 7 veces menor a la que me proporcionan las celdas solares, pero debido a que la eficiencia de la celda solar disminuye cuando la luz del Sol llega en forma inclinada a su superficie. Es mejor no cantar de gusto y admitir que en realidad los 100 metros cuadrados de celda solares, apenas me alcanzan para mi consumo diario.

¿Cuánto cuestan las celdas solares?
De nuevo la calculadora. Si cada una cuesta 1.60 dólares estadounidenses, al multiplicar por 20 mil resultan 32 mil dólares. A razón de 12.50 pesos mexicanos por dólar estadounidense, son 400 mil pesos. Casi lo mismo que me cuesta una casa.





Si quisiéramos financiar la energía eléctrica de la mitad de los habitantes de Hermosillo, para que instalen paneles solares sobre sus casas con un sistema de auto construcción, hablaríamos de 400 mil habitantes, que en promedio caben en 80 mil casas.

A razón de 400 mil pesos por cada casa, son 3 mil 200 millones de pesos. Es decir, 800 millones de pesos menos que el costo del Plan Sonora Proyecta, promovido por un exgobernador de Sonora.