Una planta de energía fotovoltáica en Australia Omicrono
Macrogranjas solares gestionadas por robots, la distópica idea de Bill Gates para tener luz barata
La automatización de la instalación de grandes plantas solares permitiría un crecimiento acorde con la demanda energética, que se triplicará en 2050.
17 septiembre, 2022 03:06Con la energía nuclear todavía en entredicho y la fusión demasiado lejos a pesar de los últimos avances, las renovables siguen siendo la gran esperanza para intentar esquivar los peores efectos del cambio climático. El problema es que la velocidad a la que se están desplegando las grandes granjas eólicas y solares no es suficiente. Según las previsiones de la Agencia Internacional de la Energía (IEA), para 2050 la demanda de electricidad se habrá triplicado con respecto a la actual. Para cumplir ese objetivo, el despliegue anual de energía solar tendrá que aumentar a nivel mundial de los 183 GW instalados en 2021, a más de 630 GW a finales de esta década.
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Para ello será fundamental la investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías, como los paneles que también recogen energía por la noche o la posibilidad de convertir las ventanas en paneles solares transparentes, pero sobre todo desplegar macrogranjas solares automatizadas. Esa es al menos la idea de Bill Gates, que a través de Breakthrough Energy Ventures, uno de sus fondos de inversiones, ha realizado una fuerte inversión en la startup Terabase Energy, que propone automatizar la construcción de grandes parques solares mediante robots.
Y es que, a pesar de que el coste de los paneles solares se ha desplomado en la última década, el mayor obstáculo para la construcción de estas enormes plantas solares siguen siendo los costes fijos como el terreno, la mano de obra o los permisos, que acaban complicando la viabilidad y rentabilidad de este tipo de soluciones.
Robots
"El mundo tardó cincuenta años en construir el primer teravatio (un millón de megavatios) de energía solar, pero necesitamos que se construyan al menos otros 50 teravatios lo más rápidamente posible para cumplir los objetivos de descarbonización mundial", afirmó Matt Campbell, cofundador y consejero delegado de Terabase Energy, en un comunicado de prensa.
El objetivo de la administración Biden es conseguir un 100% de electricidad limpia para 2035, y para ello será necesario buscar soluciones tan radicales como la de Terabase. La empresa ha desplegado por primera vez su sistema totalmente robotizado para instalar 10 megavatios de capacidad en algún lugar de EEUU y para un cliente que no han querido desvelar. Eso sí, el propio Cambell ha presumido de ello en su perfil de LinkedIn: "para llegar a las decenas de teravatios necesarios para la descarbonización se necesitará un software y una robótica desplegados a una escala y velocidad sin precedentes a través de sistemas como Terafab".
Foto aérea de la primera planta solar instalada por Terafab Omicrono
Terafab es un sistema versátil que se instala en el terreno donde se quiere desplegar la planta solar y puede funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Cada 20 segundos, unos brazos robóticos fijan paneles solares que pesan casi 45 kilos a un 'seguidor solar', una estructura de acero que hace girar los paneles para que siempre estén orientados hacia el sol. A continuación, la estructura se instala en la granja solar mediante vehículos especiales que, aunque de momento necesitan a un conductor humano, serán autónomos en un futuro.
Este tipo de enormes plantas solares se suelen desplegar en lugares remotos con condiciones climáticas extremas, como el desierto del Gobi, lo que en la mayoría de los casos supone una gran dificultad para encontrar mano de obra. Además, son cientos de miles los paneles que se instalan en estas grandes extensiones, mientras su peso y tamaño sigue aumentando para lograr una mayor eficiencia. Los nuevos módulos pesan hasta un 50% más y tienen una superficie un 60% mayor que el anterior estándar de la industria, lo que los hace más difíciles de levantar, trasladar e instalar.
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"La gente no quiere esos trabajos, así que tenemos un cuello de botella que perjudica nuestra capacidad de desplegar sistemas con la suficiente rapidez", declaró a Bloomberg Carmichael Roberts, cofundador junto a Bill Gates de Breakthrough Energy Ventures. "Lo que se necesita es una forma de aprovechar la automatización". Y en eso es en lo que está trabajando Terabase, que en 2023 desarrollará definitivamente su software de planificación y desplegará nuevas macrogranjas solares.
La otra cara de la moneda de este futuro distópico es la de los propios trabajadores de la industria fotovoltaica, que siguen aumentando en todo el mundo. La cifra supera los cinco millones de personas dedicadas a la energía solar en la actualidad y para 2030 se espera que llegue a los 60 millones, según un informe de International Renewable Energy Agency (IRENA). Más de un tercio de esos trabajadores son instaladores y procesos de automatización como el que propone Terabase pueden poner en peligro ese crecimiento.
Otros sistemas de automatización
Terabase no es la única empresa que está apostando por los robots para agilizar la construcción de enormes plantas solares. AES Corporation, que en 2019 firmó una alianza estratégica con Google para acelerar el crecimiento y la adopción de la energía limpia, presentó el año pasado a Atlas, su propio sistema automatizado para conseguir que la energía solar fotovoltaica sea más rentable y fácil de desplegar.
El robot Atlas de AES para la instalación de plantas solares
"Nos propusimos reimaginar la instalación solar para hacerla más segura, rápida, asequible, accesible, eficiente y escalable. Esto nos llevó a desarrollar Atlas, el primer robot de instalación de paneles solares con inteligencia artificial", aseguraban los responsables de la compañía en la nota de prensa que acompañó la presentación del producto.
Diseñado y construido tras un largo proceso de innovación de varios años junto a Calvary Robotics, es un todo-en-uno: coge los paneles con su brazo robótico, los prepara para instalarlos en las largas hileras de las granjas solares y los lleva hasta donde deben situarse. Así, instala los paneles solares en la mitad del tiempo que requieren los métodos actuales, lo que implica una gran reducción de los plazos de construcción y mejora la seguridad, al minimizar el levantamiento de cargas pesadas.
El robot Atlas para desplegar paneles solares a gran escala Omicrono
Desde AES tampoco han desvelado muchos detalles sobre el funcionamiento de Atlas, pero en su utilización intervienen tecnologías como la inteligencia artificial, la visión por ordenador, la robótica móvil y los sensores avanzados para la navegación, el posicionamiento y la detección en entornos dinámicos. Y defienden su uso junto a trabajadores humanos, además de señalar apuntar a la posible creación de nuevos empleos para fabricar, supervisar y mantener estos nuevos robots.
Junto a Atlas, la automatización completa de estas gigantescas extensiones de paneles solares requieren de robots limpiadores que quiten el polvo y la suciedad como los de Ecoppia, la empresa israelí líder del sector. H4, su último dispositivo, es una herramienta de limpieza totalmente autónoma que no utiliza agua, sino tejido con microfibras y un flujo de aire controlado para canalizar las partículas de polvo hacia debajo de la superficie de cada módulo.
El robot limpiador de paneles solares H4 de Ecoppia Omicrono
El sistema, dotado a su vez de paneles solares para alimentar sus baterías, se desplaza horizontalmente y limpia los paneles en vertical. Un interruptor automático permite además que el robot limpie desde cualquier lado de la fila de módulos, lo que minimiza el tiempo de limpieza.
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