Máquinas Solares

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Para los primeros años del siglo XIX, se dispararon los avances tecnológicos y científicos, originando una Revolución Industrial total. El empleo de las máquinas como suplemento a la energía muscular de hombres y animales significó la posibilidad de facturar bienes a una escala sin precedentes. El carbón, junto con la madera, era el principal combustible de las recientemente inventadas máquinas de vapor (James Watt, 1769).

A pesar del buen momento por el que pasa la economía energética francesa (después de pasar por una serie de programas para acelerar la producción de carbón), había gente que no compartía el entusiasmo típico de una época gloriosa. En 1860, Agustín Mouchot, profesor de matemáticas del Liceo de Tours, ponía sobre aviso:

La respuesta de Mouchot era sencilla: ¡¡Cosecha los rayos del Sol!!. Y para demostrar que la energía solar podía aplicarse al funcionamiento de las máquinas de la Era Industrial, se embarcó en dos décadas de investigación pionera.

La investigación de Mouchot sobre el potencial de la maquinaría solar comenzó por un estudio de sus antecedentes históricos, encontrando que la idea de utilizar calor para las operaciones mecánicas venía de muy antiguo encontrando curiosos ingenios a lo largo de la historia.

Uno de estos ingenios, fue el construido por Herón de Alejandría en el Siglo I de la era cristiana. Herón inventó un sifón solar que podía transferir agua de un recipiente a otro. La energía solar calentaba el aire en el interior de una esfera cerrada, y éste, al expandirse, empujaba el agua contenida en la esfera, obligándola a salir.

Pero Mouchot acusaba que nadie se había preocupado de dar una utilidad práctica a esta energía, y no se contentaba con ver la energía solar empleada en artilugios lúdicos.

El objetivo de Mouchot en Tours (1860) era encontrar un modo de captación de la energía solar lo bastante eficiente como para mover económicamente máquinas de vapor industriales. Una caja caliente similar a la de Saussare parecía prometedora porque podía generar temperaturas lo bastante elevadas como para producir vapor de agua. Pero se dio cuenta de que una caja caliente lo suficientemente grande como para impulsar una máquina industrial ocuparía mucho espacio y sería demasiado cara.

El segundo intento, fue una caldera de cobre de forma de campana pintada externamente de negro de humo, recubierta por una serie de campanas de vidrio concéntricas, de forma que aprovechara el “Efecto Invernadero”. Mouchot se dio cuenta que al ser el área de captación de 360º, el aparato podía captar prácticamente todos los rayos que caen sobre la campana exterior. Aún así, se necesitaría un aparato demasiado grande como para resultar práctico si se deseaba producir calor suficiente para fines industriales.

La siguiente solución combinaba hábilmente dos ingenios solares que hasta entonces habían evolucionado separadamente: el retenedor solar de vidrio, y el espejo solar. Un reflector solar podría concentrar más luz del sol sobre el colector de la que este captaría por sí mismo. Sería posible entonces reducir el retenedor solar de vidrio a los límites de una dimensión manejable, produciendo aún suficiente calor como para impulsar máquinas. La unión de ambos enfoques condujo a varios inventos de éxito: un horno solar, un alambique solar y una bomba solar.

El horno solar constaba de un gran cilindro de cobre ennegrecido rodeado por otro de vidrio, separados ambos entre sí 2.5 centímetros. El alimento se introducía en el cilindro de cobre, luego cubierto con una tapa de madera. El espejo solar tenía forma de medio cilindro, orientada al sur y reflejaba una banda de rayos solares sobre el lado norte de los cilindros. En este aparato Mouchot cocinó excelentes comidas.

Pese a tales éxitos, Mouchot no había logrado todavía su objetivo principal: mover una máquina de vapor con energía solar. Mouchot, sustituyó la caldera por un tubo de cobre de 2.54 centímetros de diámetro, de manera que el menor volumen de agua allí contenido se calentase mucho más rápidamente. Para almacenar el vapor, soldó un depósito metálico al extremo superior del tubo.

“El mes de junio de 1866 lo vi funcionar maravillosamente tras una hora de exposición al sol. Su éxito superó nuestras expectativas, pues el mismo receptor solar bastó para impulsar una segunda máquina, mucho mayor que la primera.”

¡¡Mouchot acababa de inventar la primera máquina de vapor movida por energía solar!!

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