Hace casi seis años, el futurista Ray Kurzweil predijo que, dentro de 20 años, la tecnología de energía solar avanzaría hasta el punto en que sería capaz de satisfacer todas las necesidades energéticas del mundo. Su pronóstico optimista no fue exagerado teniendo en cuenta que la cantidad de energía que recibe la Tierra en solo una hora sería suficiente para alimentar la vida de los humanos durante todo un año. Pero ahora, incluso los partidarios más ardientes ya no están dispuestos a ayudar a subsidiar esta visión alguna vez brillante del futuro.
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Como resultado, aprovechar el inmenso potencial del sol es un esfuerzo increíblemente voluble. Solo ciertos países tienen la suerte geográfica de recibir suficiente luz solar durante todo el año, mientras que las inclemencias del tiempo se dispersan aún más y, por lo tanto, diluyen la cantidad de energía utilizable que llega a los sistemas de recolección solar a continuación. Más importante aún, la máxima eficiencia de conversión teórica de las células fotovoltaicas convencionales basadas en silicio es de aproximadamente el 33.7 por ciento, lo que significa que el 33.7 por ciento de toda la luz solar que golpea una célula puede convertirse en electricidad. En pocas palabras, la forma más óptima de producir energía solar sigue siendo demasiado costosa para competir.
El arquitecto alemán André Broessel, que ha pensado mucho sobre estas insuficiencias, afirma que ha inventado un dispositivo modelo diseñado para sortear estos cuellos de botella. Fundamentalmente, su concepto Betaray no es una desviación radical de otras tecnologías de paneles, ya que también utiliza células solares para recoger la luz solar. Sin embargo, la energía llega en forma de un haz de alta densidad de energía que se concentra hasta 10, 000 veces. Por encima de la matriz en miniatura de células solares hay un gran orbe de vidrio lleno de agua que funciona de manera similar a una lupa al enfocar la luz que está presente durante todo tipo de condiciones menos que ideales, como cuando el cielo está nublado o cuando la única luz disponible es la iluminación de baja intensidad reflejada por la luna.
Broessel estima que la "lente esférica" clara ayuda a mejorar la eficiencia hasta en un 50 por ciento anual, todo mientras usa una disposición de celdas que comprende menos del 25 por ciento del área de celdas de silicio que se encuentra en la mayoría de los sistemas. "La mayoría de los aspectos costosos de los sistemas solares provienen de la producción de células, lo que también conduce a una alta huella de carbono", dice Broessel. "Y cuando hay mal tiempo, la producción es equivalente a los cacahuetes, incluso cuando están en una posición perfecta".
Betaray utiliza lo que Broessel llama una función de seguimiento de doble eje para controlar la posición continuamente cambiante del sol y ajustar en consecuencia para maximizar la entrada. A diferencia de los sistemas con seguidores solares computarizados, a menudo empleados en grandes granjas solares, los prototipos que ha ensamblado pueden usarse en interiores. Se pueden adaptar a lo largo de la pared de un edificio en lugar de ventanas, teniendo en cuenta que son 99 por ciento transparentes.
El dispositivo es compatible con toda la gama de sistemas de células solares existentes, aunque puede ser particularmente adecuado para células solares de múltiples funciones de alta eficiencia que también requieren el uso de lentes concentradoras para funcionar. Estos sistemas más avanzados cuentan con una eficiencia de conversión del 43 por ciento con una eficiencia teórica máxima de más del 70 por ciento. Broessel dice que las pruebas internas ya han demostrado que el último modelo Betaray produce alrededor de 150 vatios por metro cuadrado cuando es perpendicular al sol. Esta tasa está a la par con algunos de los sistemas fotovoltaicos más eficientes del mercado.
Juris Kalejs, director de tecnología del desarrollador de sistemas solares American Capital Energy, reconoce que el concepto de Broessel confiere algunas ventajas, especialmente para los consumidores que buscan alternativas más simples y versátiles, pero expresó cierto escepticismo. "Es un sistema muy complicado de hacer", dijo a Discovery News, "y hay que hacerlo a gran escala para que sea rentable".
(Crédito: Rawlemon) Sin embargo, Broessel no está de acuerdo y responde que Betaray puede ser rentable si se tiene en cuenta la totalidad no solo de los costos de producción, sino también de los ahorros proyectados en las facturas de energía del propietario a largo plazo. Señala, por ejemplo, que la construcción del dispositivo implica "materiales muy básicos", como el agua y el vidrio, que cuestan menos que la fabricación de células fotovoltaicas.
"Puede optimizar la conversión de la luz en energía durante todo el año, incluso con mal tiempo", dice. "No es poco realista pensar que en un año, puede duplicar su rendimiento energético".
Por ahora, Broessel espera recaudar dinero a través de las ventas de un "gadget" sin nombre que aún está en desarrollo. Dentro de tres años, espera haber acumulado suficientes fondos para entrar en producción con el generador esférico de energía solar. Pero, ha encontrado un objetivo difícil.
"Toda Europa sabe de mi proyecto", declara Broessel. "Tengo un mes para pagar los derechos de patente, de lo contrario se convertirá en código abierto. Y para entonces, todos lo sabrán".
