El tentador sueño de cubrir el Sáhara con paneles solares

 

                         

En 1986, un aumento de potencia durante una prueba de seguridad del reactor en Chernobyl causó una explosión catastrófica. Treinta y un personas murieron directamente por la explosión y la dosis inicial de radiación, y varias más pudieron haber muerto debido a los efectos duraderos de la lluvia radiactiva. Junto con el evento de Fukushima en 2011, es uno de los dos únicos desastres de energía nuclear que se califica como un evento de gravedad máxima, ominosamente conocido como nivel 7. En todo el mundo, el apoyo a la energía nuclear cayó en picado.

Pero en Alemania, Gerhard Knies, un físico de partículas, se inspiró para hacer una pregunta simple. Combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural: su energía fluye del sol. Tomó un tortuoso camino a través de plantas y animales que fueron enterrados durante miles de años para llegar hasta nosotros. El uranio radiactivo que alimentó las centrales nucleares también se forjó como un derivado de la fusión nuclear en las estrellas. ¿No sería más fácil, más barato y más limpio obtener nuestra energía directamente del sol?

Knies hizo un cálculo sencillo y descubrió que, en solo seis horas, los desiertos del mundo reciben más energía solar de la que consume toda la raza humana en un año. Las necesidades energéticas del mundo podrían cubrirse cubriendo solo el 1,2 por ciento del desierto del Sahara en paneles solares. Knies probablemente ni siquiera estaba pensando en las emisiones de carbono, solo el hecho de que los combustibles fósiles algún día se agotarían, pero el cambio climático proporciona una motivación aún más fuerte para continuar con el proyecto. Y, por supuesto, parece tan simple: el propio Knies se sintió frustrado al preguntar: “¿Somos realmente una especie tan estúpida como para no hacer un mejor uso de este recurso?”

Por supuesto, es difícil convencer a las personas de que inviertan en un plan tan grande y ambicioso -y que requiera una gran cantidad de inversiones generales antes de obtener algún beneficio-, pero la iniciativa Desertec fue un verdadero intento de demostrar que el concepto podría funcionar.

El plan era colocar paneles solares en el Sahara que alimentarían gran parte de las necesidades energéticas de Medio Oriente y el norte de África (MENA), al tiempo que permitirían una valiosa industria de exportación de energía (60 000 millones de euros) que alimentaría al 15 por ciento de la requisitos de electricidad. Mientras tanto, los europeos, al importar la abundante energía del desierto, ahorrarían 30 € / MWh en sus facturas de electricidad. Todos ganarían, en el largo plazo.

El proyecto Desertec comenzó en serio en 2009, y rápidamente tuvo una serie de socios de la industria en fila, incluidos EON, Deutsche Bank y Siemens. Su inversión sería necesaria, ya que se estimaba que el proyecto costaría € 400 mil millones, aunque tuvo la esperanza de pagarse después de algunos años de operación. Pero el proyecto se estancó, y para el año 2014, los diecisiete socios iniciales de la industria que se habían inscrito se habían reducido a solo tres.

Entonces, ¿qué salió mal con Desertec? Una combinación de dos conjuntos diferentes de factores. Los primeros son los problemas que han plagado la transición a la energía renovable desde hace décadas. El segundo son los desafíos geopolíticos y logísticos únicos de los paneles solares en el Sahara más específicamente. Ambos vale la pena investigar.

 

Ir a la distancia, cerrar las brechas

Primero, los problemas generales con la energía renovable. El plan Desertec requería una central eléctrica centralizada que suministrara electricidad a través de tres continentes y transportar esa electricidad a través de esas largas distancias puede ser un problema.

El plan era utilizar líneas de alta tensión de CC, en lugar de las líneas de alimentación de CA con las que estamos familiarizados. A lo largo de distancias más largas, las pérdidas de energía pueden ser tan pequeñas como 3 por ciento por 1,000 kilómetros, lo que es mucho más bajo que las líneas de alimentación de CA. Pero nunca antes se había construido nada en esa escala; el enlace más largo se encuentra en Brasil, la línea Rio Madeira, y transporta 6.3 GW a lo largo de alrededor de 2.400 kilómetros. Para que Desertec sea un éxito, se necesitarían transportar 30 GW de potencia desde el Sahara a Europa, más de 3.000 kilómetros. Sin embargo, esto puede parecer más factible con las noticias de julio de 2016 de que los chinos están financiando una línea de alta tensión de CC que transportará 12 GW en 3.000 km.

No se trata solo de transportar el poder. Un problema importante con las energías renovables es el problema de la intermitencia: ¿qué haces cuando el sol no brilla?

El almacenamiento es parte de la solución, pero aún es una parte no resuelta: el almacenamiento global está actualmente dominado por la hidroelectricidad de almacenamiento por bombeo. Esta técnica simple representa el 99 por ciento del almacenamiento en todo el mundo, pero con un almacenamiento en todo el mundo de 127 GW, sigue siendo menos del 1 por ciento de toda la potencia utilizada a nivel mundial. Los investigadores de la industria energética hablan sobre una hipotética “superred europea” que permite la transmisión de energía desde regiones de producción excedente a regiones de necesidad excesiva. Lo mismo sucede internamente en los países para garantizar un suministro constante de electricidad, pero tienen la ventaja de depender de las plantas de combustibles fósiles donde la producción de energía se puede aumentar o disminuir a voluntad.

Existen precedentes para este tipo de sistema: Francia y el Reino Unido están conectados por una línea eléctrica de 2 GW. La CC de alta tensión permite que la energía se envíe en ambas direcciones, según la demanda; por lo general, los británicos importan electricidad francesa, pero no siempre. Los fiordos de Noruega les permiten producir el 98 por ciento de su electricidad en plantas hidroeléctricas; los vientos de Dinamarca les permiten producir el 50 por ciento de su electricidad con energías renovables; y los cables a través de Escandinavia aseguran que todos puedan obtener energía ya sea que el viento esté soplando o el sol esté brillando. Los estudios han indicado que el Mediterráneo, con una mejor interconectividad y una fuente de energía como Desertec, podría abastecer el 80 por ciento de sus necesidades de electricidad solo con energía solar sin preocuparse por la intermitencia.

Esperar lo inesperado

Pero a medida que la gente buscaba en el proyecto centrar el suministro de energía mundial en Libia y Argelia, había problemas más específicos: una guerra civil en Libia, y aunque la Primavera Árabe al principio aumentó las esperanzas para el plan, la inestabilidad política continua en el Sahara ha asustado a algunos inversores. Combine esto con el hecho de que el proyecto nunca se planeó hasta 2050, y los socios industriales tendrían que algún incentivo o beneficios a corto plazo.

Luego está la cuestión política más delicada de los derechos sobre los recursos naturales.

Al igual que muchos proyectos audaces y futuristas, la pequeña cuestión de los gobiernos puede obstaculizar algo como Desertec. Los países se han enriquecido a través de las exportaciones de petróleo o carbón; ¿Podría la luz del sol un día cumplir un papel similar? En la superficie, esta es otra bonificación al esquema Desertec; Los países más pobres de África tienen algo increíblemente valioso para exportar al resto del mundo, al tiempo que satisfacen ampliamente sus propias necesidades energéticas. En la práctica, ha habido escepticismo sobre la base de que este no es solo otro movimiento de explotación imperialista. Daniel Ayuk Mbi Egbe, de la Red Africana de Energía Solar, dijo: “Los europeos hacen promesas, pero al final del día, traen a sus ingenieros, traen sus equipos y se van. Es una nueva forma de explotación de recursos, como en el pasado “.

Hay otra razón, ligeramente más esperanzada, de que Desertec se vaya estabilizando.

Respaldada en la energía solar concentrada en CSP, donde los espejos parabólicos concentran la luz solar, que hierve el vapor para impulsar las turbinas eólicas. Esta fue la tecnología que llevó a Siemens a bordo. El único problema es que, a medida que se desarrollaba Desertec, el precio de los paneles solares (energía solar fotovoltaica) se cayó de un acantilado. De 2009 a 2014, el costo nivelado de la electricidad (teniendo en cuenta la construcción, el mantenimiento, el combustible, etc.) de la energía solar fotovoltaica cayó en un 78 por ciento, y aún está bajando. En solo cinco años, la energía fotovoltaica se volvió cinco veces más barata. Esta fue una de las razones que Siemens citó para abandonar el proyecto.

Desertec continúa en una forma más pequeña; todavía están construyendo centrales eléctricas en Marruecos para abastecer las necesidades energéticas locales de ese país. Tal vez un enfoque de base, donde los países de MENA aumenten su propia producción solar en el desierto antes de convertirse en exportadores netos, proporcionen la solución. Este proyecto no es el primer plan tremendamente ambicioso para satisfacer las necesidades energéticas mundiales que se han estancado; los historiadores recuerdan a Atlantropa, un plan para atravesar el Estrecho de Gibraltar y usarlo para la energía hidroeléctrica que tenía cierto interés en la década de 1920.

Sin embargo, la perspectiva sigue siendo tentadora. Seguramente, cuando solo una pequeña fracción de la superficie de la Tierra necesite dedicarse a la producción de energía para proporcionarnos más energía de la que podríamos soñar con consumir, no destruiremos el planeta al obtener esa energía a través de medios sucios y peligrosos. Para los idealistas de ojos estrellados, debe parecer equivalente a estar en una balsa en un lago lleno de agua potable y, en cambio, prefiere tomar una botella de agua de mar en su mochila. La energía solar en los desiertos del mundo es una de las pocas formas factibles y renovables de proporcionar energía en la escala que actualmente demandamos como humanos. Algún día, haremos un mejor uso de la abundante energía del sol. Tendremos que hacerlo.

Thomas Hornigold – diciembre de 2017

Thomas Hornigold is a physics student at the University of Oxford.

https://singularityhub.com/2017/12/03/the-tantalizing-dream-of-a-solar-sahara/