Colocar paneles solares en presas, ahorraría agua y aumentaría generación eléctrica

 

Colocar paneles solares en presas, ahorraría agua y aumentaría generación eléctrica

Por Adán Salgado Andrade

 

Ante los cada vez más graves problemas ambientales que está ocasionando el calentamiento global, varios estudios buscan propuestas para remediar en algo los, hasta mortales, efectos de aquél.

Por ejemplo, se sugiere que se siembren hortalizas en las ciudades, en las azoteas de edificios, pues así, además de incrementar la disponibilidad de alimentos – en un mundo cada vez más y más hambriento –, esas hortalizas, combinadas con más áreas verdes, bajarían las altas temperaturas que se producen por el efecto que se da en las ciudades, llamado isla de calor, el que incrementa en cinco o más grados centígrados la temperatura en la ciudades, pues tanto asfalto y concreto, absorben calor, lo que induce el aumento de aquéllas (ver: http://adansalgadoandrade.blogspot.com/2022/09/sembrar-huertos-masivamente-en-las.html).

Igualmente, para resolver la escases de agua potable en ciudades, como la de México, se deben de aprovechar las aguas de lluvia, construyendo zonas de recarga, como arroyos a un lado de camellones, fuentes y más áreas verdes, para que tanta agua excedente, se vaya y rellene a los sobrexplotados acuíferos (ver: http://adansalgadoandrade.blogspot.com/2022/10/deben-de-habilitarse-mas-areas-de.html).

Algunas personas que tienen invernaderos, los cubren con paneles solares, los que ahorran agua, al disminuir la evaporación, y también generan electricidad (ver: http://adansalgadoandrade.blogspot.com/2021/10/la-agricultura-voltaica.html).

Lo más reciente en esas tendencias, es la propuesta de cubrir el agua de las presas con paneles solares, con lo cual, se reduciría también la evaporación del agua contenida, además de que se generaría electricidad o se incrementaría, en caso de que se tratara de hidroeléctricas.

Por evaporación, sugieren estudios, se pierde alrededor del 16 por ciento del agua almacenada en las presas del mundo cada año, “que correspondería al 20 por ciento del consumo global” (ver: https://www.waterworld.com/water-utility-management/asset-management/press-release/14279180/study-finds-evaporative-water-loss-increasing-for-lakes-reservoirs).

Como ven, es demasiada agua la que se pierde por evaporación. La misma agua de lluvia, se evapora en un 72 por ciento y sólo un 22 por ciento llega a ríos, lagos y presas. Por eso sería muy importante que se pudiera reducir la evaporación de las presas.

Y si, además, se genera electricidad o se incrementa en las hidroeléctricas, parecería una buena propuesta el hacerlo.

El artículo del portal Wired, titulado “¿Paneles solares flotando en presas? Bienvenida esa sugerencia”, firmado por Matt Simon, expone esa interesante sugerencia, indicando inicialmente que “los sistemas fotovoltaicos flotantes (floatovoltaics) proveen electricidad, reducen la evaporación y no disponen de tierras adicionales para colocarse” (ver: https://www.wired.com/story/solar-panels-floating-in-reservoirs-well-drink-to-that/). 

Dice Simon que “un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de investigadores, muestra lo útil que podría ser instalar paneles flotantes globalmente. Calculan que tan sólo cubriendo 30 por ciento de la superficie de las 115,000 presas que hay en todo el mundo, se podrían generar 9.434 terawatts-horas de electricidad cada año. Lo que sería más del doble de la electricidad que Estados Unidos genera cada año y suficiente para electrificar 6,200 ciudades en 124 países”.

De ser fiables esos cálculos, se ahorraría mucha agua, además de incrementar bastante la generación eléctrica, sin gran contaminación, excepto, claro, la que se requeriría para construir tantos paneles. Y si se genera eso, cubriendo sólo el 30 por ciento, de hacerlo con la totalidad, se obtendrían 31.44 terawatts-horas, más del doble que la que requiere todo el planeta anualmente de electricidad, que es de alrededor de 17.7 terawatts-horas (ver: https://www.electricrate.com/what-is-a-terawatt/).

Dice Elliot Campbell, ingeniero ambiental de la Universidad de California, citado por Simon, que “los 9.434 terawatts-horas, son alrededor de diez veces la generación que se obtiene actualmente de la energía solar y como es una fuente que está creciendo mucho, ya era hora de ver en dónde colocar tantos paneles”.

Lo cual tiene sentido, pues instalarlos en tierras que pudieran emplearse para otros fines, como sembradíos, es un desperdicio. Justo como sucede con las granjas de viento, que invaden terrenos útiles y que, además, afectan a la vida animal silvestre que vive en esos sitios (ver: http://adansalgadoandrade.blogspot.com/2022/10/los-pozos-de-fracking-y-las-granjas-de.html).

Por eso es que se está buscando establecerlas en alta mar, para que no sean tan invasivas (ver: http://adansalgadoandrade.blogspot.com/2022/07/las-menos-invasivas-granjas-de-viento.html).

Los paneles flotantes se instalarían, anclándolos al fondo, mediante cables. Para que pudieran subir o bajar, cuando variara el nivel del agua de las presas, tendrían que idearse sistemas que permitieran que subieran o bajaran, lo cual no es difícil, indica Simon (me imagino que serían sistemas de cables ajustables al nivel del agua, digamos, “inteligentes”).

Y es que las plantas solares, como señalé, requieren grandes extensiones de tierras. El ingeniero ambiental Brandi McKuin, de la Universidad de California, también citado por Simon, dice que “se lleva 70 veces más superficie de terreno instalar una planta electrosolar, que una gasoeléctrica. Así es que, si vamos a adoptar este tipo de ‘soluciones’, debemos de hacerlo responsablemente, protegiendo a medio ambiente y biodiversidad”.

Lo cual es cierto, pues muchos de esos proyectos “verdes”, no lo son del todo. Los paneles solares, sólo tienen una duración de 25 años y menos del 5 por ciento se reciclan, acumulándose en terrenos que sólo se dedicarán a almacenar toda esa basura panelaria (ver: https://www.wired.com/story/as-millions-of-solar-panels-age-out-recyclers-hope-to-cash-in/).

Lo mismo sucede con las aspas de los molinos de viento, que tampoco se pueden reciclar (ver: https://www.euronews.com/green/2022/08/30/engineers-are-turning-old-wind-turbine-blades-into-gummy-bears-and-nappies).

Así que, como una propuesta menos invasiva de tierras y de espacios que ya existen, como la superficie acuosa de las presas, los paneles solares flotantes, serían una buena solución.

Además, trabajarían más eficientemente, enfriados por la misma agua sobre la que flotan, por lo que serían más durables.

Ya se está probando una instalación en Singapur, en la presa Tengeh, en donde el proyecto ocupa 45 hectáreas (equivalentes a unos 45 campos de fútbol), “formado por 122,000 paneles solares, colocados en 10 islas flotantes, que producirán un 7 por ciento de las necesidades eléctricas del sistema generador de Singapur” (ver: https://www.pub.gov.sg/sustainability/solar/floatingsystems).

Otra consideración ambiental es que se tendría que dejar espacio suficiente entre los paneles para que aves migratorias pudieran asentarse en el agua o especies acuáticas recibieran la necesaria luz solar, comenta Simon.

De todos modos, son propuestas que tendrán que considerarse, obviamente acompañadas del correspondiente ahorro energético, pues no se trata de generar más y más energía para nuestras desperdiciadoras, glotonas necesidades (ver: http://adansalgadoandrade.blogspot.com/2010/05/mas-energia-o-mas-desperdicio.html).

Por ejemplo, se alaba mucho a los autos eléctricos, pero se oculta el hecho de que se requerirá muchas energía para construirlos y más, para estarlos recargando. Ya muchos estudios indican que no son solución, sino que debe de impulsarse mucho más el transporte público eficiente, calles peatonales, bicicletas, ciudades más compactas (las llamadas de “quince minutos”, es decir, que todo, trabajo, escuela, quede a no más de quince minutos caminando), más áreas verdes urbanas y menos autos, aunque sean eléctricos (ver: http://adansalgadoandrade.blogspot.com/2023/02/se-requieren-menos-autos-incluso.html).

Así que allí está otra propuesta, para aminorar todo el daño que hemos ocasionada a este noble planeta.

No es una solución, finalmente, para “salvarlo”, sino para que podamos mantener las condiciones que nos permitan continuar viviendo en él.

Nosotros, como especie, desapareceremos algún día.

La Tierra, quizá feliz cuando llegue ese evento, seguirá estando por millones de años más.

 

Contacto: studillac@hotmail.com

La muy estratégica producción de semiconductores de Taiwán

 

La muy estratégica producción de semiconductores de Taiwán

Por Adán Salgado Andrade

 

Los semiconductores son el alma de la industria electrónica. Sin ellos no existirían los chips (circuitos integrados), los que se aplican en dispositivos tales como computadoras, celulares, sensores, servidores, Inteligencia Artificial, equipos computarizados (autos, barcos, aviones, armas, camiones…), laptops, tabletas, cámaras de vigilancia, videojuegos… en fin, todo lo que ya integre mecanismos programados con softwares para funcionar (ver: https://en.wikipedia.org/wiki/Integrated_circuit).

Y son pocos los países que los producen, justamente por su complejidad. Uno de ellos, el más estratégico, es Taiwán, país independiente que China, siempre ha disputado que es parte de su territorio.

Por distintas circunstancias históricas y tecnológicas, Taiwán se ha convertido en uno de los más estratégicos y masivos constructores de semiconductores y chips globalmente. Y de ser invadido por China, todo el mundo se afectaría seriamente de que por tal invasión, dejara de fabricarlos.

De hecho, durante la pandemia, como se pararon por algún tiempo sus actividades, varias industrias, como las automotrices estadounidenses, tuvieron que parar también sus respectivas producciones, por la falta de chips (ver: http://adansalgadoandrade.blogspot.com/2021/04/la-escasez-de-chips-ha-detenido.html).

El artículo del portal Wired, titulado “Vi la cara de Dios en una fábrica de semiconductores”, firmado por Virginia Heffernan, expone su experiencia al visitar la Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, TSMC, en el sitio que llaman “La Montaña Sagrada”, justamente por la gran importancia que tiene esa compañía (ver: https://www.wired.com/story/i-saw-the-face-of-god-in-a-tsmc-factory/).

Le tituló así a su artículo porque el historiador económico de Cambridge, Adam Tooze, declaró alguna vez que “La industria global de semiconductores, no es sólo la cadena de ensamblaje. Es uno de los grandes logros de la humanidad. Nuestra habilidad para hacer esta actividad a nivel de nanoescala, es como si nos enfrentáramos contra Dios. De alguna manera, es desafiarlo”.

Por eso dice Heffernan que “vi la cara de Dios”, pues, en efecto, el que se puedan integrar billones de circuitos en pequeñas tabletas de silicón y que trabajen perfectamente, sea en un sensor, un celular, una laptop, un servidor, una computadora, una cámara, en la Inteligencia Artificial… es, realmente, para sorprenderse.

En los años setentas, cuando comenzaron a fabricarse los chips computacionales, apenas si incluían algunas decenas de transistores. Ahora, como señalo antes, ya son billones. Y, en efecto, son de apenas unos nanómetros de tamaño. Un nanómetro, es la mil millonésima parte de un metro, así que estamos hablando de tamaños moleculares de esos transistores, por los cuales, pasan todas las instrucciones del software, para que un dispositivo computarizado, pueda funcionar.

Otra forma de indicar la importancia de TSCM, es lo que afirma el CEO de la empresa de procesadores Nvidia, Jensen Huang, quien, entre broma y en serio, dice que “Básicamente, hay aire y TSCM”.

“Por ingresos, TSCM, es la mayor empresa fabricante de semiconductores de mundo. En el 2020, se unió a las compañías más valiosas del mundo. Hoy, es mayor que Meta y Exxon. La empresa es la mayor productora de chips y fabrica, de acuerdo con un análisis, alrededor del 92 por ciento de los chips más avanzados del mundo, los que se usan para armas nucleares, aviones, submarinos, y misiles hipersónicos, objetos en los que se apoya el balance internacional del poder bruto”.

¡Claro, no podían faltar las aplicaciones militares, las que se valen de los cuestionables “adelantos” científicos y tecnológicos! Y los señalo como cuestionables, porque algo que es usado, simplemente, para destruir y matar, no me parece “adelantado”.

Heffernan dice que le llevó mucho tiempo para que el CEO de TSMC, Mark Liu, aceptara concederle una entrevista, además de permitirle que visitara las instalaciones de la empresa, para que presenciara algunos procesos.

Liu, a diferencia de otros CEO’s, como Musk o Bezos, dice Heffernan, no gusta de ser presuntuoso, de que su nombre anteponga al de la empresa. “Él ve a la empresa por sí misma, como un logro y se siente orgulloso de que hoy sea tan estratégica. Es muy humilde y sencillo”.

Hablaron de la posibilidad de que China invadiera a Taiwán, “pero nada ganaría, pues habría destrucción. Y si China desea hacerse por la fuerza del control de TSCM, no lo lograría”.

Al respecto, Heffernan cita a Keith Krach, ex subsecretario del Departamento de Estado estadounidense, quien dice que “Taiwán es como un puercoespín, trata de atacarlo. Puedes destruir toda la isla, pero de nada te servirá”.

Y es que hay varias personalidades listas para defender, con millones de ciudadanos, su preciada independencia de China.

Es claro que China invadiría, no tanto por un sentido de “patriotismo”, sino porque sería una forma de apropiación tecnológica en la rama de semiconductores y chips.

Krach dice que si Estados Unidos ha hecho a un lado a China es porque “no es un país confiable, no respeta derechos humanos, espía, apoya injusticias. No puedes hacer negocios con alguien así”.

Por ello es que Krach impulsó un proyecto, ya autorizado por Joe Biden, para construir una fábrica de TSCM en Arizona. “El acta de los CHIPS, provee alrededor de $280,000 millones de dólares para impulsar el desarrollo de semiconductores, manufactura y seguridad, con la finalidad explícita de dejar de lado a China del sector y de la economía mundial. ‘Xi Jinping está obsesionado con los semiconductores’, Krach me confía”, dice Heffernan.

Ya varios ingenieros se están entrenando en las instalaciones de TSCM en Taiwán, “para cuando esté operando la empresa en Arizona. Y cuando esté en funcionamiento, dará empleo a unas diez mil personas”.

Empresas como Apple, dicen que, en cuanto ya estén listos, “comenzarán a usar chips hechos por TSCM en Estados Unidos”.

Así que es doble la importancia. Una, para dejar de depender directamente de Taiwán, constantemente amenazado por los intentos de invasión chinos y, dos, para que la disponibilidad de chips, sea dentro de territorio estadounidense. Es casi como asegurarse la seguridad alimentaria, la importancia que tienen los semiconductores y los chips.

Refiere Heffernan algo de la historia de TSCM, que comenzó a recibir tecnología de RCA, así como de Texas Instruments. “Y la asimiló tan bien, que pronto, comenzó a realizar sus propios diseños y a superar los de las empresas pioneras”. Eso se combinó con los esfuerzos educativos del gobierno taiwanés, para que se formaran ingenieros con capacidades de punta, para hacer de la fabricación de semiconductores y chips, “una rama industrial vital para Taiwán”.

TSCM fue fundada en 1987.

Otra empresa muy estratégica es ASML, surgida de la asociación de TSCM y la empresa holandesa Philips, “actualmente el gigante de la fotolitografía, establecido en Veldhoven, Holanda”.

Es una “corporación holandesa multinacional, fundada en 1984, especializada en el desarrollo y manufactura de máquinas de fotolitografía, que se usan para fabricar chips computacionales. Hasta el 2022, ha seguido siendo el mayor proveedor para la industria de semiconductores, así como el único que fabrica máquinas de litografía ultravioleta extrema, usadas para producir los chips más avanzados del mundo. En el 2023, es una de las más valiosas empresas, valuada en $270,000 millones de dólares” (ver: https://en.wikipedia.org/wiki/ASML_Holding).

Las máquinas que manufactura ASML, especialmente para TSCM – que podrían considerarse empresas hermanas –, llegan a valer hasta $400 millones de dólares cada una “y son tan sofisticadas, que son consideradas secretos industriales muy preciados”.

Al final, Heffernan pudo apreciar cómo se hacían los chips, “bueno, no exactamente, sino a las máquinas trabajando para hacerlos”.

De todos modos, siempre hay una producción defectuosa, que “de acuerdo con analistas, no pasa del veinte por ciento”.

Y es que es algo sumamente complejo hacer un chip, pues, como señalé, cada placa de silicón, del tamaño de una uña, puede almacenar miles de millones de transistores (en el siguiente video, pueden darse una idea de la fabricación de un chip y la complejidad requerida: https://www.youtube.com/watch?v=g8Qav3vIv9s).

Así que, por lo expuesto, se puede entender porqué es tan estratégico Taiwán, así como su producción de semiconductores y chips.

Estados Unidos no ha dicho abiertamente que apoye a Taiwán, en caso de que China lo invadiera, pero le ha estado vendiendo armas, para que se defienda.

Y quizá hasta sean armas que estén operadas con chips de TSCM.

Irónico, ¿no?

 

Contacto: studillac@hotmail.com