Estamos parados exactamente a una altitud de 2268 msnm. Nuestras coordenadas son: 19° 20' 01" latitud norte y 99° 11' 54" longitud oeste. Desde la azotea del Instituto de Geofísica en CU se pueden ver los bloques que entremezclan los diferentes tonos de gris y un poco de verde que delinean hasta el infinito a la ciudad de México.

El Sol es inclemente, lo atestigua la piel, pero sobre todo los instrumentos dispuestos en el Observatorio de Radiación Solar, reconocido desde hace 20 años como Centro Regional por la Organización Meteorológica Mundial (OMM).

Para 2050, entre 20% y 25% de la energía en el mundo podría tener origen solar. Diferentes instituciones a nivel mundial, como la International Energy Agency (IEA) aseguran que incluso para 2100 este dato se duplicará.

Existen muchas variables que condicionan en cada país la utilización de este recurso, pero indudablemente una herramienta fundamental es el poder tener información con el mayor porcentaje de confiabilidad sobre la energía solar que recibe cada territorio para determinar las estrategias más propicias para la explotación del recurso. Aquí es donde este pequeño punto donde estamos parados cobra vital importancia. 

Desde aquí es posible medir una serie de parámetros que proporcionan datos sobre la cantidad de energía solar que recibe nuestro país. Uno de los instrumentos para hacerlo es un radiómetro.

El doctor Mauro Valdés, encargado del observatorio señala que estos instrumentos sirven para medir la radiación solar ultravioleta.

"En este caso específico, se cuenta con tres, uno que mide la radiación solar ultravioleta banda "A", importante por su contribución energética para realizar procesos fotoquímicos en la atmósfera; otro que mide la radiación solar ultravioleta banda "B", la cual es fundamental en los procesos biológicos de todos los seres vivos; y un tercero que mide juntas las bandas mencionadas", comenta.

Otra herramienta fundamental es un seguidor solar que proporciona información sobre la energía difusa al seguir la trayectoria del Sol a lo largo del día. Muy cerca de él se encuentra un espectrofotómetro que se encarga de medir la profundidad óptica del aerosol atmosférico, cualquier partícula líquida o sólida que se encuentra en suspensión en la atmósfera.

"Estas partículas son capaces de atenuar el flujo de radiación de una manera selectiva. Esto dependerá del tamaño, forma y material del que estén constituidas, por lo que el flujo de radiación se modificará cuantitativa y cualitativamente", señala Valdés y agrega que este instrumento forma parte de una Red para la Medición del Aerosol (AERONET por sus siglas en ingles), que dirige la NASA y es utilizada para calibrar el satélite que reporta la concentración de aerosoles en todo el mundo.

Como si se tratara de una plataforma de aterrizaje de pequeños platillos voladores, en un extremo de esta azotea se disponen un par de decenas de piranómetros, instrumentos encargados de medir la radiación solar.

"Funcionan mediante las llamadas termopilas, elaboradas con varios termopares, los cuales están formados por la unión de dos metales, la mitad de estas uniones son expuestas a la radiación solar y la otra mitad se conserva a temperatura ambiente, la diferencia de temperatura genera una corriente eléctrica que se puede medir y dicha corriente es proporcional a la radiación solar que reciben", señala. 

Esta institución universitaria se encarga de calibrar paulatinamente estos sensores pertenecientes a la Red de Estaciones Meteorológicas automáticas (EMA's) del Sistema Meteorológico Nacional.

Valdés, explica que la calibración de estos instrumentos que se realiza desde hace un par de años elevó la confiabilidad del parámetro de radiación solar global. Existen en la actualidad varios modelos matemáticos que en combinación con la información satelital y con los puntos de referencia en superficie de las EMA´s es posible obtener información de la irradación solar global de todo el país con un alto grado de confiabilidad. Este fue el primer proyecto para abarcar al máximo todos los componentes implicados en la medición de la energía solar en nuestro país. 

Proyecto histórico

El especialista explica que sin embargo para el aprovechamiento de la energía solar no sólo se tiene que evaluar un componente (radiación global solar), es necesario conocer como se distribuye la energía en otros componentes (difusa, directa, planos inclinados y con diferentes orientaciones) para establecer verdaderamente un detonante histórico no solo en la generación de información , sino en la implementación de diferentes tecnologías para su aprovechamiento.

Lograr cubrir con fidelidad los 2 millones de kilómetros cuadrados con los que cuenta la superficie nacional, implica enfrentarse a una geografía de gran complejidad y sólo será posible con el uso de modelos matemáticos e imágenes de satélite, pero sin una red básica de referencia en superficie, los errores de interpretación pueden ser considerables.

"Por ejemplo en el Valle del Mezquital, en el estado de Hidalgo, con poca vegetación y un sustrato de caliza, la radiación llega a la superficie y gran parte de ésta es reflejada, por lo que el satélite interpreta que llegó poca energía a la superficie, pero en realidad llegó y luego fue reflejada. En cada región de nuestro país hay fenómenos de esta naturaleza por lo que es importante tener más puntos de referencia en tierra", señala el académico y explica que finalmente en diciembre pasado se autorizó un segundo proyecto que contribuye en elevar la confiabilidad de los datos que se utilizan para medir la energía del Sol.

Se trata de la Red de Estaciones Solarimétricas, apoyadas por la Secretaría de Energía a través del CONACYT, con la creación del Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar (CEMIE-Sol).

La idea es lograr tener un total de 17 puntos de monitoreo en todo el país, como el que se encuentra enclavado en Ciudad Universitaria, de tal forma que la información en tierra sirva para sintonizar los diferentes modelos que en combinación con la imágenes de satélite, nos brinde información de todo el país con una alta resolución espacial de por lo menos 14 parámetros radiacionales.

El especialista explica que la realización de este segundo proyecto significa el poder generar 98% de confiabilidad en la información sobre radiación solar.

Valdés señala que tenemos la idea de que el norte de nuestro país es el que recibe más energía, pero realmente depende de la tecnología específica que se use, la que determinará el flujo y aprovechamiento real de la misma, como sucede con las oportunidades de desarrollo de la energía fotovoltaica en estados como Oaxaca.

"Ahora ya todo va a depender de la tecnología, porque la energía solar ya está y en nuestro país tenemos de sobra este recurso", apunta el investigador.

Centro regional

La historia del Observatorio de Radiación Solar se remonta a 1957, durante el llamado Año Geofísico Internacional, la UNESCO apoyó a México con una serie de instrumentos para la medición de radiación solar.

Desde mediados de los 80 una de sus funciones principales ha sido la diseminación de la Escala Radiométrica Mundial a través de la calibración de sensores de radiación solar no sólo en nuestro país, sino en toda la IV Región Meteorológica (Centroamérica, Norteamérica y el Caribe).

A principios de este siglo la falta de interés sobre las energías alternas incluso lo puso en riesgo de desaparición, pero la necesidad actual de una medición precisa sobre cuánta energía recibe nuestro país, lo ha convertido en un centro neurálgico del poder de las energías renovables en nuestro país.

kal