El científico del Centro de Desarrollo Energético de Antofagasta (CDEA) de la Universidad de Antofagasta (UA) explica el trabajo que actualmente desarrollan investigadores en torno a la energía solar, así como la importancia de transmitir estos conocimientos a los estudiantes de la Región de Antofagasta.
Debido a la alta radiación solar que hay en la Región de Antofagasta, el norte de Chile se ha convertido en el epicentro de la implementación de grandes parques solares. Este hecho, sumado a los grandes desafíos que ello implica, amerita que desde ya, niños, niñas y jóvenes comiencen a interiorizarse respecto al desarrollo, funcionamiento y beneficios de las nuevas tecnologías solares, a fin de promover el uso de las energías limpias, la sustentabilidad y el cuidado del medio ambiente.
El investigador del Centro de Desarrollo Energético de Antofagasta (CDEA) de la Universidad de Antofagasta (UA), Dr. Pablo Ferrada, dictó una charla a los estudiantes en el marco de la actividad 1000 Científicos 1000 Aulas, del PAR Explora Antofagasta, del Ministerio de Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación, ejecutado por la Universidad Católica del Norte (UCN), titulada “Energía solar: pasado, presente y futuro”, la cual abordó diversas preguntas que hicieron niñas y niños, lo que refleja el interés por una temática que es fundamental para el desarrollo y futuro energético de Chile.
En esta entrevista, el Dr. Ferrada se refiere a la relevancia del Sol como fuente de energía, el trabajo que desarrollan los científicos en torno a la energía solar, las potencialidades de la región y la importancia de llevar este tipo de conocimientos a los niños, niñas y docentes de los establecimientos educacionales.
-¿Por qué el Sol es una importante fuente de energía?
El Sol es la principal fuente de energía del planeta Tierra. La energía que recibe el planeta a partir del Sol viene dada en forma de radiación, la cual es absorbida por las plantas a través de la fotosíntesis para crear su propia energía en forma química. En el proceso se libera oxígeno a la atmósfera y, por consiguiente, permitiendo la vida de plantas y animales, incluido a los humanos.
Adicionalmente, tras llegar la radiación solar a la tierra y absorberse, una parte de la energía primaria del Sol se convierte en calor, la cual en parte se queda en la tierra en forma de calor y otra escapa fuera de la atmósfera en forma de radiación al espacio. Eso significa que la temperatura promedio de la tierra debe mantenerse bajo ciertos valores. Si permanece entre valores estables, permite el correcto comportamiento de corrientes marinas y de viento, clima y todos los ciclos terrestres. El caso contrario queda fuera del alcance de la pregunta, pero lo seguro es que trae problemas.
Los humanos hemos aprendido a utilizar la energía del sol para producir electricidad y calor a través de celdas fotovoltaicas y tecnologías de energía solar térmica, sin y con concentración.
-¿Qué se está haciendo en el norte de Chile respecto a la energía solar?
El norte de Chile es el epicentro de la implementación de grandes parques solares debido a la alta radiación disponible. Las universidades del norte desarrollan y participan en proyectos a nivel nacional sobre energía solar. Por lo tanto, existe desarrollo a nivel de implementación de tecnologías comerciales como actividades de investigación académica en el marco de proyectos CONICYT (ya sea FONDAP o FONDECYT), CORFO y regionales (FIC-R).
-¿Cuál es el aporte desde la academia para abordar este tema?
En Chile se han venido implementando tecnologías solares en el desierto de Atacama desde hace media década, donde hemos experimentado una explosión dadas las condiciones naturales encontradas sobre todo en el desierto y bajos costos de algunos componentes de la tecnología. Sin embargo, las tecnologías solares han sido desarrolladas para el hemisferio norte, donde las condiciones son muy diferentes a las encontradas en el norte de Chile. Por ejemplo, el espectro solar y alto contenido de radiación ultravioleta que daña materiales, suelos con contenido de sales, polvo, viento, humedad. Todo aquello hace que las tecnologías no funcionen óptimamente y su vida útil sea más corta.
Por consiguiente, surgió la necesidad de hacer investigación académica en torno a las condiciones reales en Chile y cómo las tecnologías funcionan aquí. Las preguntas principales son: ¿qué tan diferente es el espectro solar en el desierto de Atacama?, ¿cuánta radiación ultravioleta recibimos?, ¿cómo aprovechar la radiación ultravioleta y evitar la degradación de materiales?, ¿qué nuevos materiales se pueden usar?, ¿qué espesor de cada capa?, ¿qué tipo de celdas y de qué características?, ¿qué tipo de encapsulante usar en módulos solares para Chile?
¿Son necesarios nuevos estándares de fabricación?, ¿son necesarios estándares de medida y tests más exigentes de degradación?, ¿cómo influyen la nubes sobre la estabilidad de la energía obtenida de un campo solar?, ¿qué estrategias político, legislativas y económicas requiere la energía solar?, ¿cómo usar la energía solar para aplicaciones como desalinización, tratamiento de aguas, etcétera?
Doctor Pablo Ferrada, científico del Centro de Desarrollo Energético de Antofagasta (CDEA) de la Universidad de Antofagasta (UA).
-¿Y de qué manera abordan estas preguntas los científicos y científicas?
Estas preguntas son abordadas por diferentes centros de investigación creados en Chile. Uno de ellos el centro FONDAP/CONICYT llamado Solar Energy Research Center Chile (SERC Chile), donde participan siete Universidades (UTA, UA, USM, UCH, PUC, UDEC, UAI) más el Fraunhofer Chile. No obstante, en el proyecto hay investigadores de más universidades como de la UCN, USACH y del extranjero como de Alemania. Adicionalmente, existe el proyecto CORFO “AtaMoS TeC” o Atacama Module System and Technology Consortium para crear una red de investigación y aplicación industrial para tecnologías solares de alta radiación en Chile.
En este último participan centros internacionales como Fraunhofer Chile, el Instituto de Energía Solar de Francia (INES) y el International Solar Energy Research Center Konstanz (ISC Konstanz) en Alemania; y varios socios industriales. Además, un gran número de investigadores de SERC han ganado proyectos de CONICYT o mantienen colaboración con entidades extranjeras para trabajar en temas de energía solar.
-¿Cuáles fueron las principales temáticas abordadas en su charla 1000 Científicos 1000 Aulas?
La charla se tituló “Energía solar: pasado, presente y futuro”. Para la parte introductoria, “pasado”, se trató de presentar el origen y comportamiento de la luz, la cual es la materia prima para aprovecharla como fuente de energía en la Tierra. Por lo tanto, nos hicimos la pregunta ¿qué es la luz?, ¿cuál es su naturaleza?, ¿qué son los colores?, ¿por qué el cielo se ve a veces azul o rojo? Dada esa introducción proseguimos con el origen y evolución del universo, por la sencilla razón de que la emisión de fotones se remonta a tiempos posteriores a la formación de átomos. Llegamos al sistema solar y a las interacciones entre el Sol y la Tierra.
A partir de allí nos hicimos las siguientes preguntas que corresponden al “presente”: ¿qué es el efecto invernadero?, ¿qué es la energía solar y qué otras fuentes existen? Y finalmente terminamos con respuesta a la pregunta que responde ideas de “futuro”: ¿cómo funcionan las tecnologías solares?, ¿qué nuevas tendencias existen? Y comentamos sobre los diferentes usos de las tecnologías solares para el futuro.
-¿Por qué es importante llevar este tema a los establecimientos educacionales de Antofagasta?
Es importante porque las niñas y niños se convertirán en los tomadores de decisiones en el futuro, o bien, como mínimo serán actores activos que pueden promover y ser parte de dichas decisiones en torno a cómo queremos vivir. Por ejemplo, ¿queremos vivir de manera sustentable?, ¿queremos tener racionamiento de agua, electricidad?, ¿queremos tener problemas con desechos, plásticos?
Todo aquello se puede prevenir con educación a las personas más jóvenes de nuestra región. Independientemente de lo que sean en el futuro como profesionales o no profesionales, con conocimiento tendrán un mejor criterio para ejercer su actividad con una mejor relación con el medio ambiente y personas.
-¿Cuáles fueron las principales interrogantes de los estudiantes?
El día de la charla estaba nublado y la sala tenía pocas ventanas. Yo había llevado pequeñas celdas solares y motores para hacer funcionar, es decir, que se movieran hélices por ejemplo. La primera pregunta fue entonces cómo era posible que las celdas funcionaran si estaba nublado y la sala era bastante oscura.
Luego, otras preguntas que surgieron eran sobre la naturaleza de la luz, el color, qué es el color realmente y cómo se produce, ¿qué ente físico transporta el color?, ¿es una propiedad de los objetos o de la luz? Finalmente, se me preguntó sobre el hecho que cómo es posible que al día de hoy no se implemente más masivamente la energía solar en el mundo. Todas las preguntas llevaron a interesantes discusiones científicas con los niños y profesores.
-Desde su perspectiva, ¿cuál es el desafío en Antofagasta respecto a la energía solar, principalmente en los establecimientos educacionales?
Según mi opinión, es de vital importancia que los niños y niñas así como los jóvenes de Antofagasta conozcan cómo se obtiene la energía que se consume en la misma casa, la escuela, colegio, liceo, edificios, transportes, etcétera. Con ello se darían cuenta y tendrían conciencia de los daños o desventajas y beneficios o ventajas de cada fuente de energía para la región. Particularmente verían cómo las energías renovables son necesarias en todo el mundo y, particularmente, verían que la Región de Antofagasta presenta oportunidades para el desarrollo de tecnologías solares.
Además, se darían cuenta que estando en etapa escolar pueden enseñar a sus padres a ahorrar el consumo en casa y apuntar a una sociedad más sustentable. A largo plazo esto podría dar como resultado que los nuevos adultos estén empoderados con el tema y no permitan la sobre explotación descontrolada en el planeta. Por lo tanto, el gran desafío es transmitir y enseñar a las personas más jóvenes de la región sobre conceptos y tecnologías que nos pueden ayudar a todos.
