Las Tórtolas es un embalse de 65 kilómetros cuadrados ubicado en las montañas de Chile, a unos 60 kilómetros al norte de la ciudad capital de Santiago. Pero no es el tipo de lugar al que le gustaría ir a nadar. El agua en el embalse es en realidad el residuo cáustico producido por la mina de cobre Los Bronces.
En este repositorio de agua se encuentra flotando 256 paneles solares fotovoltaicos, cada uno capaz de producir unos 330 vatios de electricidad.
Estos paneles son parte de una importante iniciativa de sostenibilidad de AngloAmerican, la compañía que administra Los Bronces y Las Tórtolas desde 2011. Y los paneles no solo están ahí para obtener energía: La compañía tienen como objetivo reducir el uso de agua a la mitad para el año 2030, y este arreglo flotante de paneles solares forma parte de los mecanismos para lograrlo.
Figura 1. La mina Los Bronces con una vista del embalse Las Tórtolas
Tecnología innovadora: Paneles flotantes fotovoltaicos
La novedosa tecnología emergente de Paneles fotovoltaicos flotantes o Floating Solar, Floatovoltaic Technology (FVT) está siendo instalada en algunas represas hidroeléctricas. En algunas áreas, las represas hidroeléctricas producen energía de una manera extremadamente predecible, en estos casos, la electricidad se puede utilizar para aumentar la energía solar más variable que proviene de los paneles. En otros casos, la energía hidroeléctrica disminuye en tiempos de sequía, y la energía solar se puede utilizar para aumentar la energía hidroeléctrica cuando los niveles de agua son bajos.
En el caso de Chile y la mina Los Bronces se han colocado 256 paneles FVT, de acuerdo con Joshua Pearce, profesor de Ciencias e Ingeniería de los Materiales de Michigan Tech, quien ha trabajado extensamente en el campo emergente de la FVT, afirma que la presencia de paneles solares sobre un cuerpo de agua puede proporcionar suficiente sombra para reducir constantemente la evaporación en un 70-80 %. Esto es precisamente lo que Anglo-American ha logrado desde que entró en operación la red de FVT.
Los beneficios de FVT van mucho más allá de la protección por evaporación. “El efecto de enfriamiento del agua en realidad mejora la eficiencia de los paneles solares”, dice Ignacio Pérez, Director de Energía y Emisiones de Cobre en AngloAmerican. “Así que la producción de energía ha sido incluso mejor de lo que esperábamos”.
Según Pearce, un módulo solar puede aumentar fácilmente su producción de energía en 5 % simplemente flotando sobre un cuerpo de agua, incluso si los paneles no tocan la superficie. Los paneles en Las Tórtolas se colocan varias pulgadas sobre el agua misma apoyados descansando sobre pontones flotantes, la proximidad con el agua ha contribuido a generar 3.000 kWh adicionales de electricidad anualmente; un panel solar completamente sumergido puede ser aún más eficiente.
La producción total de la matriz FVT de Anglo-American es suficiente para reducir las emisiones de carbono de la compañía en casi 60 toneladas por año. Chile grava con impuestos a las empresas equivalentes a US$ 5 por tonelada de CO2 que producen, lo que significa que el proyecto FVT en Los Bronces, con un costo de US$ 250.000 se amortizará en menos de una década.
Y eso es antes de tener en cuenta el dinero que la compañía ahorra al producir su propia energía solar y reducir los costos de tratamiento de aguas residuales correspondiente a un material tóxico como los relaves de cobre que de lo contrario se evaporarían demasiado rápido en el árido clima chileno.
Los proyectos FVT a pequeña escala como el de Las Tórtolas se están volviendo cada vez más comunes a medida que el costo de los módulos solares continúa disminuyendo. En este punto, el equipamiento necesario para enmarcar y colocar un módulo solar cuesta un poco más que los paneles solares.
La parte más costosa de un panel solar son las extrusiones de aluminio que lo sostienen. No utilizan concreto y no necesitas tanto acero.
Figura 2. Anclajes de los paneles solares (FVT) en el embalse
Algunas desventajas de los FVT: Caso particular represa Las Tórtolas
A pesar de su asequibilidad y eficiencia, los sistemas FVT vienen con algunos obstáculos potenciales. Por ejemplo, la acumulación de biopelículas, como las algas, puede evitar que los paneles absorban la luz solar. Si bien esto no es un problema en Las Tórtolas, un beneficio inesperado de la toxicidad en las aguas residuales, existe el riesgo de que el contenido de cobre pueda corroer los paneles, por lo que no están completamente sumergidos.
Otro problema es el nivel del agua en la presa, que puede fluctuar dentro de un rango de 20 metros a medida que las aguas residuales vuelve a circular hacia y desde la mina. El viento en las montañas también puede crear olas de hasta un metro de altura, lo que complica aún más la estabilidad de las matrices.
Esto implica que se tiene que planificar la flexibilidad tanto en el anclaje como en la línea eléctrica principal que conduce de regreso a la superficie, como a la tierra.
Continuidad del proyecto FVT
La matriz solar fotovoltaica en Las Tórtolas se inauguró oficialmente en marzo de 2019. La empresa Anglo-American planea mantener el programa piloto durante dos años antes de comenzar la siguiente fase.
Eso podría tomar la forma de una expansión en Las Tórtolas, desde su cobertura actual de 12.000 m2 (0.03 acres) hasta potencialmente 405.000 m2 (100 acres), o como un proyecto industrial más escalable que se puede implementar en otras represas y minas de Anglo-American en todo el mundo. Hay una cantidad finita de minerales en el planeta, pero esfuerzos como estos pueden ayudar a cultivar materiales cruciales como el cobre sin explotar también otros recursos no renovables del planeta.
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