Un innovador sistema solar flotante genera energía incluso bajo temperaturas de congelación
La energía solar flotante se ha convertido en una de las alternativas más interesantes para aumentar la generación renovable sin ocupar suelo agrícola ni espacios naturales.
Sin embargo, su expansión en regiones de clima frío siempre ha tenido un gran enemigo: el hielo.
Un equipo de investigadores de la Western University ha desarrollado un sistema fotovoltaico flotante capaz de seguir funcionando durante el invierno gracias a una combinación de paneles flexibles, una plataforma de espuma y un sistema de burbujeo de aire que evita la formación de hielo alrededor de la instalación.
Un diseño pensado para soportar el invierno
El prototipo se instaló en un estanque de aguas pluviales de Ontario como parte de un proyecto piloto de un año de duración. A diferencia de las plataformas flotantes convencionales, que suelen emplear grandes pontones de plástico, esta propuesta fija paneles solares flexibles directamente sobre planchas de espuma impermeable.
Esta configuración reduce la exposición al viento, disminuye las tensiones mecánicas sobre la estructura y proporciona una plataforma más estable frente a los cambios de temperatura.
El resultado es un sistema más ligero y con menos elementos susceptibles de sufrir daños durante los ciclos de congelación y deshielo. El mayor reto para cualquier planta solar flotante en climas fríos no son los paneles, sino el hielo que se forma alrededor de ellos.
Para evitar que la estructura quede atrapada o deformada, los investigadores instalaron un sistema de burbujeo de aire en el fondo del estanque. Una bomba situada en tierra impulsa aire hacia difusores sumergidos, generando una corriente ascendente que transporta agua ligeramente más cálida desde las capas profundas hasta la superficie.
El efecto es sencillo pero eficaz: mantiene una pequeña zona libre de hielo alrededor de los paneles incluso cuando el resto del estanque permanece completamente congelado.
Un consumo energético mínimo y un ligero aumento de eficiencia
Una de las principales incógnitas era si mantener esa zona descongelada consumiría una parte importante de la electricidad generada.
Los resultados fueron muy favorables. Durante el año de pruebas, el sistema produjo aproximadamente 7,7 MWh de electricidad, mientras que el sistema de burbujeo consumió únicamente el 0,02 % de esa energía.
Incluso durante los episodios más fríos del invierno, la producción solo descendió alrededor de un 14,5 %, una reducción relativamente contenida teniendo en cuenta las condiciones de funcionamiento.
Además, el equipo desarrolló un modelo para comparar el comportamiento del nuevo diseño con el de plataformas flotantes convencionales. Los resultados indican que el sistema con soporte de espuma produjo alrededor de un 2,7 % más de electricidad, al tiempo que ofrecía una mayor resistencia frente al hielo y menores esfuerzos mecánicos sobre la estructura.
Otro beneficio del sistema es su capacidad para reducir la evaporación del agua. Al cubrir parcialmente la superficie del estanque, los paneles bloquean parte de la radiación solar y disminuyen el efecto del viento sobre la lámina de agua.
Los investigadores comprobaron que esta reducción es prácticamente proporcional a la superficie cubierta. En una instalación que ocupase aproximadamente la mitad del estanque utilizado en el estudio, el ahorro anual alcanzaría unos 927 metros cúbicos de agua, una cifra especialmente interesante para explotaciones agrícolas y embalses destinados al riego.
Tras validar el concepto en condiciones reales, el equipo pretende ampliar las pruebas a lagos y embalses sometidos a inviernos aún más exigentes. El objetivo es comprobar si esta combinación de paneles flotantes sobre espuma y protección mediante burbujeo de aire puede escalar a proyectos comerciales de mayor tamaño.
Si los resultados se mantienen, esta tecnología podría facilitar la expansión de la energía solar flotante en regiones donde el hielo ha sido hasta ahora una de las principales barreras, aumentando la generación renovable sin ocupar nuevos terrenos y contribuyendo, al mismo tiempo, a una mejor conservación de los recursos hídricos.
