Paloma Rom谩n G贸mez
Frank Schuman: Ingeniero americano de principios del siglo XX, pionero en el aprovechamiento de la energía solar, destacó por su trabajo con los motores solares. Desde 1906 hasta su muerte en 1918 dedicó sus esfuerzos a hacer de la energía solar una realidad viable. Construyó y comercializó el primer motor solar más barato y eficiente que su equivalente de carbón.
En 1907 en Tacony, Filadelfia: Da a conocer su primer “Motor solar de acción directa” para obtener vapor para calefacción.
El sistema era un diseño basado en el horno solar de Saussure (“cajas calientes”)
La creación de Schuman fue un “colector plano” situado sobre el suelo, de unos 100 m2 , cubierta con vidrio, en cuyo interior dispuso tubos pintados de negro por donde circulaba éter, líquido de bajo punto de ebullición, que al evaporarse calentado por el sol accionaba una bomba de agua, el vapor de dicho líquido posteriormente era enviado a un condensador y devuelto a la plancha serpentín para reiniciar el proceso. El sistema tenía una salida de temperatura máxima de 202 º F con una salida del sistema de presión máxima de 150 libras Con este tipo de ingenios, Schuman consiguió alimentar favorablemente motores de un octavo de caballo a 3 caballos y medio.
En 1911 fundó su empresa “The Sun Power Company” con la intención de construir grandes centrales eléctricas. Introduce mejoras en su sistema, tales como: • El uso de espejos para reflejar la energía solar sobre las cajas colectoras, con lo consigue aumentar la temperatura, con lo que deja de utilizar éter para utilizar agua en el interior de los tubos. • Desarrolló una turbina de vapor de baja presión para el agua calentada por el sol, dicha turbina iba cuatro veces más rápido que cualquier otro motor de su tiempo. Crea su primera planta solar, cerca de su casa en Tacony (Pensilvania), el sistema llegó a captar más de 33.000 m2 de radiación solar. El motor de 33 caballos de fuerza, movía una bomba de agua que impulsaba 12.000 litros por minuto.
Entre 1912- 1913 Abre su siguiente planta solar en Maadi, (Egipto). La estación estaba constituida por un sistema de colectores cilindro-parabólicos con receptores y seguimiento centralizado de acceso único, donde cada colector tenía unas dimensiones de 62 metros de largo y aproximadamente 15 pies de ancho. El agua dentro de los receptores centrales se calentaba y se volvía vapor, el cual alimentaba a un motor de 60-70 caballos de potencia que bombeaba unos 6.000 litros de agua por minuto desde el río Nilo a los campos de algodón adyacentes. Su sistema, revisado por el ingeniero C.V. Boys incluía una serie de mejoras tecnológicas: • En lugar de espejos planos que reflejaran la luz del sol hacia un colector plano, se utilizan por primera vez en la historia colectores de tipo cilindro-parabólicos, que concentraban la luz solar hacia un tubo de cristal aislado, situado en medio. • Las placas de absorción estaban formadas por paneles dobles separados por un espacio de aire de una pulgada.
Luchó por conseguir una planta solar capaz de generar toda la energía consumida por el mundo entero. Para ello, planteó construir en el Sahara 52.600 km2 de colectores solares para producir 198MW, lo que hubiera sido el equivalente al consumo de energía mundial en 1909. Schuman llegó a conseguir subvenciones para comenzar su proyecto, pero con el comienzo de la Primera Guerra Mundial sus planes fueron paralizados automáticamente.
Schuman murió durante el transcurso de la guerra, y al final de ella, con la derrota de Alemania y la pérdida de todas las colonias africanas, el proyecto cayó en el olvido.
El estallido de la Primera Guerra Mundial y el descubrimiento de petróleo en la década de 1930 impidieron el avance de la energía solar, la visión Schuman y sus diseños fueron resucitados a partir de 1970 con una nueva oleada, de interés por la energía solar térmica.
Los años 20 fueron tranquilos en relación con la aparición de inventos relacionados con la energía solar, quizá debido a que el interés científico se centraba en otros aspectos.
Es de destacar el horno solar construido por Moreau en 1924 utilizando las ideas de Lomonsov (1971)
Su horno Solar estaba compuesto de unos veinticinco lentes y espejos, donde los espejos formaban las paredes de un cono y las lentes se disponían formando una cúpula cerca de la base del cono. Los espejos se ajustan para concentrar los rayos del sol en una pequeña área en la parte baja del horno, lográndose altas temperaturas capaces de fundir metales. Una de las ventajas que se atribuyen a este aparato es que las sustancias pueden fundirse en el vacío, ya que puede estar encerrado en un recipiente de vidrio. Su invento fue destacado en la revista “Popular mechanics
La década de los 30 vio renacer el interés por la energía solar. A finales de los años treinta el uso de calentadores solares para obtener agua caliente se extiende por gran parte del Mundo, siendo muy utilizado en el Caribe, Puerto Rico, Cuba, América Central, Japón, etc.
Primer anuncio en castellano, aparecido en la prensa cubana, de un dispositivo comercial de energía solar (calentador de agua).
Charles Greeley Abbot (1872 - 1973) : En 1928 Desarrolla una micrococina solar con un colector cilindro-parabólico y receptor central que utiliza aceite como sistema de circulación para la transferencia del calor.
Dr. Charles Abbott explica los detalles de su micromotor solar en la Convención de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (1936 Atlantic City, Nueva Jersey).
Monte Wilson (California)
Robert Goddard (1982-1945): nació en Worcester, Massachusetts, fue uno de los pioneros en el campo de los cohetes. Es conocido por lanzar el primer cohete de combustible líquido. Recibió poco reconocimiento durante su vida, sin embargo tiene 214 patentes la mayoría concedidas después de su muerte.
En 1932 patenta un colector para la concentración de la energía solar que utiliza lentes de tipo Fresnel.
R 1936: el Dr. Charles G. Abad, crea el sistema solar compuesto por tres conductos parabólicos en el que cada uno de ellos un sistema de seguimiento de doble acceso con el que conseguía una potencia media de 1 caballo de vapor.
Este sistema fue utilizado por la Compañía Nacional de Radiodifusión en combinación con un generador, para ayudar a la estación con emisiones nacionales, siendo por lo tanto el primer motor híbrido (micro ciclo combinado)
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1943: El Argentino de Santa Fe, Enrique PFHAL, establece la patente de las chimeneas solares, idea ya expuesta por Isidoro Cabanyes en 1903.
Félix Trombe (1906-1985), físico francés, conocido en la arquitectura solar pasiva por su llamado muro Trombe, en 1946, realizó una primera experiencia de horno solar en la localidad de Meudon (Francia) utilizando espejos de defensa antiaérea para mostrar la posibilidad de alcanzar rápidamente altas temperaturas a base4 de concentrar la luz solar. El objetivo consistía en fundir minerales con una fuente de calor muy potente y poder extraer materiales muy puros. Para probar las distintas posibilidades construye, en 1949, un primer horno solar enorme en Mont-Louis (Francia) en 1949 que concentraba los rayos solares en un solo punto que era capaz de elevar la temperatura a más de 3000ºC.
Algunos años después, partiendo del modelo de este horno solar, en base a los resultados obtenidos, se construyó el horno solar de tamaño industrial en Odeillo (Francia).
1948: Sr. Ferruccio Grassi en colaboración con Daniele Gasperini inventa y construye el motor solar "Somor". Era una máquina diseñada para sustituir a los costosos concentradores solares planos. El sistema estaba compuesta por tres grandes colectores planos, con los bordes modificados en forma de ala a los que añadieron que permitían una cierta concentración y un sistema de seguimiento del sol de doble acceso. Como fluido de trabajo en lugar de agua, utilizando dióxido de azufre debido a su bajo punto de ebullición y su olor, que la hacía fácil de identificar en caso de vertido. La bomba Somor tenía una superficie de 12 m2 y una potencia de 1 CV. El motor de Somor fue fabricado por la Societa Motori Recuperi de Lecco, Italia y probado por el Instituto de Investigación de Stanford en Menlo Park, California. Por primera vez fue exhibido públicamente en 1955, en Phoenix, Arizona en el Primer Simposio Mundial Solar organizado por la Asociación de Energía Solar Aplicada (AFASE), predecesora de la International Solar Energy Society (ISES).
Zvi Harry Tabor, físico israelí considerado el padre de la industria solar de Israel. En la década de 1950 - 60, presenta y promueve el concepto de recubrimientos selectivos. También participa en el desarrollo de la turbina Organic Rankine Cycle (ORC) . En 1955, había ideado una manera de duplicar la eficiencia de los colectores solares existentes hasta entonces, con el recubrimiento selectivo. Tabor experimenta con varias capas para optimizar la absorción de la energía solar, y minimizar la re-radiación, o emisividad del calor absorbido. Esto le condujo a su desarrollo de un receptor constituido por una placa de metal para absorber el calor, con una serie de tubos para transportar el líquido y con un aislamiento térmico en la parte frontal de un material negro para maximizar la absorción.
GIOVANNI FRANCIA (1911-1980): Matemático e ingeniero, nacido en Turín, fue el primero en diseñar y construir diferentes tipos de plantas de energía solar capaces de obtener vapor a altas temperaturas, (más de 500 ºC), para producir electricidad.
En menos de dos décadas, a mediados de los años setenta, debido a sus ideas y a los experimentos realizados en la estación solar de Sant Llario. Génova pasa a ser considerada la “Capital solar del mundo”
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Su carrera, a nivel internacional, en el aprovechamiento de la energía solar térmica comenzó en 1961, en Roma, con la presentación de su primer invento importante en la Conferencia de las Naciones Unidas, sobre nuevas fuentes de energía. G: Francia, con el fin de conseguir mayores temperaturas a partir de la energía irradiada por el Sol, construyó en Cesana (Italia), un concentrador solar cónico con una estructura de panal de abeja. El conjunto estaba formado por un gran número de tubos hexagonales, dispuestos paralelamente, de 8 mm de diámetro y 160 mm de largo, de material fino (vidrio, cuarzo, plástico) transparentes a la radiación solar y opacos al calor emitido por la superficie caliente, así reducía las pérdidas del colector, produciendo una salida del sistema de 250ºC
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1963: Diseña y construye en colaboración con Marcel Perrot el primer sistema CLFR (Compact Linear Fresnel Reflector) instalado en Marsella El sistema tenía un área total de aproximadamente 64 m2, disponía de 7 espejos reflectantes cada uno de 8 m2 de superficie y el receptor de 8 m. de longitud se encontraba fijo a 6 m. por encima de los espejos reflectantes. La luz solar reflejada por los espejos calienta el agua que contiene el tubo receptor y se genera vapor en su interior, vapor que puede ser extraído y enviado a una turbina directamente, sin necesidad de utilizar un intercambiador de calor. La salida máxima del sistema fue de 450 ° C por cerca de 1.200 Kwh. al año por metro cuadrado de espejos, haciendo un total de 67.200 Kwh. al año. La gran genialidad de la planta instalada por G. Francia, hace más de cuarenta años en Marsella, fue subdividir la superficie curva de los espejos parabólicos lineales en muchos planos, colocados en una estructura de apoyo muy plana, guiados uno a uno, para que cada uno reflejase la radiación solar en cualquier momento, en un receptor de tubos colgantes.
De este modo, introduce una serie de simplificaciones importantes en la concentración solar, tanto en la fase de construcción como en la de explotación de una planta:
Es más fácil construir muchos espejos planos grandes en vez de un espejo curvo. Al apoyar los espejos en una estructura plana, quedan menos expuestas al viento
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1965 Giovanni Francia y su equipo crean la primera planta de energía solar térmica con receptor central en un campo de concentración lineal espejos planos tipo Fresnel, en Sant´llario de Nervi (Genova, Italia), que era capaz de producir hasta 21 kg / h de vapor a 500 º C y 100 atm con una insolación de 900 W/m2.
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Otro prototipo de planta solar con receptor central dise単ado por G. Francia.
1977: El presidente Jimmy Carter, a raíz de la crisis del petróleo, intenta promocionar la energía solar instalando paneles solares en la Casa Blanca e impulsa una política de desarrollo de dicha energía bautizada como “ The solar age”.
Este intento consistió en la colocación de unos paneles solares en la azotea de la “Casa Blanca” que fueron quitados cuando llegó su sucesor, Ronald Reegan. A partir de este momento se puede considerar el comienzo de la historia moderna de la energía termosolar