¿Cuánto Sol recibe México?

Los cálculos de especialistas en evaluación de recursos energéticos prevén que para el año 2100, cerca del 50% de la energía que se use en el mundo será de origen solar.

Mauro Valdés Barrón investigador responsable del Observatorio de Radiación Solar del Instituto de Geofísica de la UNAM señaló que de acuerdo con sus propias estimaciones, un cuadrado de únicamente 50 kilómetros cuadrados podría recibir durante el año la suficiente energía solar para satisfacer las necesidades de una población de 120 millones de habitantes, utilizando solamente el 0.15% del territorio nacional.

Aunque en teoría esto es posible, y proporciona una buena idea del potencial que hay, aún falta desarrollar la tecnología solar capaz de hacer aprovechable este recurso.

Según el responsable del Centro Regional para la Medición de Radiación Solar para la Cuarta Región de la Organización Meteorológica Mundial, un primer paso indispensable a fin de que los mexicanos aprovechemos el Sol, sería hacer una evaluación correcta de este recurso en el país. No es suficiente saber que nos sobra energía; necesitamos conocer a qué hora llega, en dónde llega y cómo llega.

Cantidad de Sol

El doctor en geografía, señaló que  para evaluar correctamente la cantidad de radiación solar, esta debe estudiarse  como un elemento del clima, pues la cantidad que llega a la superficie se ve afectada por elementos como la latitud, altitud, las corrientes marinas que generan nubosidad y los vientos, entre otros.

Estudiar todos estos factores constituye un importante reto tecnológico. Por un lado, la Organización Metereológica Mundial marca que una red de monitoreo solar puede tener estaciones meteorológicas separadas hasta 50 kilómetros una de la otra, y así sería lo suficientemente densa para representar o conocer con cierta certeza el comportamiento de los elementos del clima.

El problema, en México, explicó el científico, es que su clima es muy variado y si se instalaran dos sensores, uno en la Ciudad de México y otro en Cuernavaca, por ejemplo, no serían suficientes porque la altitud es muy distinta y además hay un bosque de coníferas y un clima cálido templado entre un lugar y el otro, de modo que se necesitarían 3 o 4 estaciones para conocer con certeza los elementos del clima.

Si se quisiera evaluar el recurso solar del país mediante este tipo de estaciones, sostuvo, en un país con ecosistemas tan diversos como es México, se tendría que instalar una red de dos mil o dos mil quinientas estaciones. Esto es totalmente inviable, porque ni la UNAM ni el Servicio Meteorológico Nacional tendrían la capacidad de mantener o administrar los datos que en ellas se generarían.

Satélites meteorológicos para evaluarlo

Frente a este panorama, Mauro Valdés Barrón considera que la mejor opción es el uso de satélites meteorológicos y modelos numéricos que interpreten la información, los cuales deben validarse con información obtenida en estaciones terrestres.

En el Instituto de Geofísica de la UNAM se usan imágenes del satélite meteorológico GOES-R (Geostationary Operational Environmental Satellite) que proporciona imágenes de alta resolución, en el espectro visible, cada 15 minutos. Esta tecnología les permite obtener una curva de valores a lo largo de cada día y construir una base de datos con información de la cantidad de Sol que recibe la superficie de todo el país cada 15 minutos.

El uso de esta tecnología requiere, sin embargo, contar con puntos de referencia en la superficie para validar los datos del satélite. A fin de resolver este problema, la Sección de Radiación Solar del Departamento de Geofísica, en conjunto con el Servicio Meteorológico Nacional  y la Comisión Nacional del Agua, tienen el proyecto de calibrar una Red Nacional de Sensores de Radiación Solar y formar una base de datos.

Para ello, se utilizarían las estaciones meteorológicas automáticas que tiene el Servicio Meteorológico Nacional, ya que en cada una de ellas existe un sensor de radiación solar. Estas se encuentran distribuidas por todo el país en sitios con diferente clima, topografía y comportamiento atmosférico; además se ubican tanto en desiertos como en zonas templadas y tropicales.

Una ventaja tecnológica de este sistema es que todas las estaciones del Servicio Meteorológico Nacional transmiten su información a través del satélite GOES, por lo que los científicos reciben la información prácticamente en tiempo real.

El proyecto, que ya va en su segundo año, tiene como objetivo mantener las 136 estaciones del Servicio Meteorológico Nacional con sus sensores calibrados, funcionando y transmitiendo información confiable.

El especialista en climatología solar dijo que si se cuenta con estaciones de referencia, con sensores calibrados e información confiable, además de imágenes de satélite y modelos numéricos que las interpreten, se podría realmente hacer una evaluación del recurso solar en México.

Dicha evaluación aportaría información para conocer cuánta energía solar llega y en dónde llega, así como, saber cuales son las áreas con mayor probabilidad de que exista un buen régimen de radiación para hacer un mejor uso del recurso.

Componentes de la radiación solar

El siguiente paso en el proyecto, será conocer otros componentes de la radiación solar como la duración de la insolación, la radiación global, la luminosidad, la radiación difusa y radiación directa.

Para medir estos parámetros, los científicos dividieron el país en regiones en función del clima, la vegetación, los suelos, la geología, la precipitación y el relieve. 

Definieron 6 zonas y, en ellas instalarán 17 estaciones equipadas con sensores para medir radiación global, difusa, directa y fotosintéticamente activa, también iluminación global difusa y directa, radiación solar en planos inclinados, iluminación, rayos ultravioleta A y B, así como un espectrofotómetro para medir profundidad óptica y la meteorología básica.

Estos datos son muy importantes para determinar qué tecnologías, de las disponibles hoy en día, es la más adecuada para el aprovechamiento de la energía solar, una de las de mayor potencial en México.

El encarecimiento y eventual agotamiento de las fuentes fósiles es acelerado. Investigadores del Instituto de Geofísica, entre ellos Mauro Valdés, estiman que el aprovechamiento de la energía solar y otras renovables, no crecen ni crecerán a  la velocidad que se necesitaría para hacer frente a este problema, por lo que prevén que en el transcurso de la próxima década se instalen hasta 10 centrales nucleares cada año en todo el mundo.

Actualmente hay mucha discusión sobre la conveniencia del uso de la energía nuclear para el abastecimiento de electricidad a la población, por los riesgos que implica, como ya se observó con el accidente nuclear de Fukushima en 2011, sin embargo, “cuando los combustibles fósiles se agoten ya ni siquiera habrá discusión sobre el tema, advirtió Valdés Barrón.