Energía solar para producir agua dulce en ciudades

Por Francisco Suárez / Investigador del cluster Recursos Críticos

Chile es uno de los países del mundo con mayores ventajas comparativas en uso de energía solar para producir electricidad, calor y agua dulce. Es más, desde el norte hasta más al sur de la región metropolitana, tiene uno de los niveles de radiación solar más altos del planeta. Capturar un porcentaje pequeño de esta radiación permitiría satisfacer nuestros requerimientos energéticos como sociedad, y además usar esta energía para aumentar nuestras fuentes de agua dulce, alivianando el estrés actual que existe sobre el nexo agua-energía.

Dada la naturaleza difusa del recurso solar, la generación de energía también requiere de grandes áreas de recolección. Lo que inicialmente se podría pensar como una limitación en el contexto del desarrollo urbano sustentable dado que las superficies donde se pueden instalar sistemas de recolección de energía solar son restringidas, no es así, ya que no solo se circunscribe a los límites geográficos urbanos. Las ciudades interactúan con sus cuencas y, por lo tanto, la obtención y gestión de sus recursos críticos debe verse a este nivel. Un ejemplo de esto es el caso de la ciudad de Copiapó, donde una compañía minera –estando fuera de los límites urbanos de la ciudad– ha decidido producir agua dulce mediante desalinización con el propósito de no utilizar el recurso hídrico que está en el acuífero que abastece la ciudad. Mi intención no es entrar a discutir si el caso anterior es bueno o malo, sino que ejemplificar que es posible hacer esfuerzos de desarrollo urbano sostenible a partir del uso de recursos críticos fuera de los límites urbanos. En términos energéticos, se puede hacer una analogía: fuera de los límites urbanos podemos generar soluciones que permitan aumentar la disponibilidad energética en la ciudad. Esto toma relevancia al pensar en la energía solar, una fuente difusa que requiere de grandes superficies para la recolección del recurso.

Entonces, si quisiéramos utilizar energía solar para producir agua dulce, ¿cuál sería la forma más eficaz de capturar esta energía a nivel de cuenca y de producir agua dulce a partir de ella? La respuesta a esta pregunta no es simple, de hecho, es difícil tener una respuesta única. Sin embargo, una forma de abordar este problema siempre ha estado frente a nuestras narices: observemos la naturaleza y repliquemos su comportamiento. Esto último me ha llevado a estudiar las piscinas solares de gradiente salino, que son sistemas de recolección y almacenamiento de energía solar que están basados en el comportamiento de sistemas naturales. Estos son cuerpos de agua estratificados que permiten almacenar la energía solar en su fondo. La primera piscina solar (o lago solar) fue descubierta por Kalecsinsky en 1902 cerca de Szovata, Transilvania, donde temperaturas cercanas a los 70°C fueron registradas a una profundidad de 1,3 metros al final del verano. Estas observaciones llevaron a construir sistemas ingenieriles que permiten almacenar grandes cantidades de energía solar en forma de calor y que, al combinarlos con desalinización térmica, tienen el potencial de reducir el estrés energético e hídrico al cual están sometidas muchas de nuestras ciudades.

Dado que Chile es un país que limita en toda su extensión con el Océano Pacífico, donde en toda la zona norte-centro contamos con los niveles de radiación más altos del mundo, vale la pena estudiar cómo ayudaría este tipo de sistemas al desarrollo de nuestro país, y cómo contribuirían al desarrollo urbano sostenible a partir de iniciativas que no necesariamente estén ubicadas dentro de nuestro limitado espacio urbano.