miércoles, 1 de junio de 2011

¿Quienes son mas eficientes en la practica: Las plantas o las placas fotovoltaicas?



En Ecolaboratorio, se plantea la cuestión: ¿Qué son más eficientes: las plantas o las placas fotovoltaicas?

Analiza de forma teórica los rendimientos fotosíntesis y fotovoltaicos y concluye que este es ultimo es mayor.

Pero...una cosa es que el rendimiento de un panel fotovoltaico sea mayor que el de la fotosíntesis y otra muy diferente los rendimientos reales que se obtienen en la aplicación practica de los procesos.

No solo importa quien utiliza el proceso mas eficiente, sino quien tiene la mejor distribución de las hojas/placas para conseguir optimizar la ocupación del suelo, quien consigue una mejor orientación de las hojas/placas, y otro montón de factores.

Comparemos un cultivo de girasol y cultivos de algas, con una planta fotovoltaica(Amareleja) y ya de paso con una termoelectrica(Andasol)

Para poder compara cosas tan diferentes, calculemos que distancia podríamos recorrer con un coche movido con biodiesel obtenido del girasol o con microalgas y electricidad obtenida de la fotovoltaica y termoeléctrica.


Campo de Girasoles


Cultivo de algas(No existen en la realidad)

Planta fotovoltaica de Amareleja

Central termoelectrica de Andasol I




Fotosintesis

Fotovoltaica Termoelectrica

Unidades Girasol
Algas
Amareleja Andasol
Superficie ocupada Hectareas 1 1
250 200
Energia generada GWh/año

93 181

litros/año 767 10.000

Consumo coche kwh/100km

15,3 15,3

litros/100km 10 10

Distancia recorrida km/año 0,76 10 242 590



Es decir, por cada m2 de planta fotovoltaica, genera la electricidad suficiente para recorrer 242km, mientras que 1m2 de girasol solo nos permiten recurre 640 metros.

Por lo tanto, en la practica el aprovechamiento de la energía solar mediante fotosíntesis tiene un rendimiento cientos de veces mas bajo que con la fotovoltaica o la termoeléctrica. Aun en el caso de que consiguiéramos cultivar algas en grandes cantidades... los rendimientos seguirían siendo muy bajos.

Seguro que alguien esta pensando... que la comparación no es justa, ya que los paneles fotovoltaicos no se reproducen solos, sino que hay que fabricarlos, instalarlos y mantenerlos consumiendo gran cantidad de recursos, materiales, energía etc.

Tienen razón... pero un campo de girasoles tampoco surge de la nada. Es necesario arar , abonar, sembrar, regar, fumigar, cosechar, extraer el aceite, tranesterificalo para producir el biodiesel. Se necesitan tractores, cosechadoras, bombas, camiones, extrusoras de aceite, etc etc.

Nota: motorpasionfuturo, ha tomado esta idea y ha elaborado un articulo con mucha mas calidad. No se lo pierdan:Biocarburantes VS Electricidad: plantas frente a paneles solares

10 comentarios:

Javier dijo...

Buena entrada.

Me resulta sorprendente el bajo rendimiento por superficie de la biomasa. También me sorprende la diferencia de producción fotovoltáica-solar termoeléctrica Creo que te has pasado en el consumo de combustible diesel, creo que a 100 km/h un turismo está bastante más cerca de los 5 que de los 10 l/100Km. Mi coche, con unos años ya, está sobre 5,5 (medidos a mano).

Alb dijo...

Hola Javier.

Si la biomasa tiene un rendimiento muy bajo por varias razones.

En primer lugar el rendimiento teórico del proceso fotovoltaico es muy bajo el 1%. Luego hay que tener en cuenta que la planta solo dedica una pequeña parte de la energía que obtiene a almacenar grasa en su semillas.
Y ademas solo aprovecha la energía durante unos meses.

Por lo que solo el 0,002% de la energía del sol que llega al campo de girasoles, acaba convertida en biodiesel.

El proceso fotovoltaico-> batería coche eléctrico, tiene un rendimiento global superior al 1%.

Si observas las fotos, veras que la planta cilindro parabolicas son mucho mas compactas que las fotovoltaicas.
En Andasol la superficie de espejos es un 25% de la superficie total ocupada. Mientras la superficie de los paneles fotovoltaicos en un granja solar no debe llegar a un 10% de la superficie total.

El rendimiento no es una cuestión técnica sino económica. Viene determinado para una optimizan de económica y depende de los precios relativos de los paneles y el suelo. Cuando mas caro sea el suelo ocupado y mas baratos los paneles, mas juntos se pondrán y por lo tanto mayor rendimiento se obtendrá.

Según el articulo:
Consumo de energía por el transporte en España y tendencias de emisión
http://revistas.ucm.es/cca/11391987/articulos/OBMD0808110127A.PDF

El consumo esta en 7l/100km para diesel y 9l/100km para gasolina.

Pero también hay que contar el consumo "del Pozo al tanque". Transportar el biodiesel hasta las gasolineras también consume energía.

Ademas el biodiesel tiene un contenido energético un 20% inferior al diésel.(30MJ/litro frente a 38MJ/litro)

Por lo creo que el valor de 10l/100km es una buena aproximación.

Javier dijo...

Gracias. Dudas de sobra respondidas. Tanto que me he decidido a compartir la entrada:

http://www.meneame.net/story/quienes-son-mas-eficientes-practica-plantas-fotosintesis-placas

Saludos

Jaime dijo...

La falacia, en mi opinión, es comparar Kw/h con litros de biodiesel. Desde luego que la fotosíntesis es mucho más eficiente por m2 que el efecto fotovoltaico "Luego hay que tener en cuenta que la planta solo dedica una pequeña parte de la energía que obtiene a almacenar grasa en su semillas", de hecho ese es el motivo por el que los científicos estan intentando aprovechar las propiedades fotosintéticas (aprovechamiento de todo el espectro, no se pierde eficiencia con el aumento de temperatura, etc) para mejorar la eficiencia de los paneles solares.
Recomiendo un este articulo http://www.tendencias21.net/Confirman-que-la-fotosintesis-es-un-proceso-cuantico_a1511.html

Javier dijo...

¿Falacia por qué? La biomasa no sólo utiliza la energía solar en crear biocarburantes pero el resultado práctico es el que se expone.

La energía que necesita el movimiento de un coche es conocida, los rendimientos energéticos de cada método también. Todos los ejemplos son reales.

Yuri dijo...

¿No falta una coma en alguna parte?. porque tal como están expresadas las cifras de biodiesel lo que yo leo es que 1 hectárea produce 767l/año. Si un coche gasta 10l/100km, con 767l haríamos 7670Km/año.

Yuri dijo...

Me autorespondo: la cifra final está expresada respecto a m², no a ha. Mea culpa

Rober2D2 dijo...

Creo que hay un fallo en el análisis. No cambia el resultado, pero creo que es importante: Si en vez de usar el biodiesel o la biomasa para impulsar un coche, los usamos para producir electricidad y mover un coche eléctrico, probablemente la distancia recorrida sea el doble, debido a que la eficiencia de una central de biomasa es mayor que la del motor de un coche diesel o gasolina. Si hacemos el análisis de esta forma, seguimos el mismo ciclo en todos los casos: Producir electricidad para mover un coche eléctrico.

Por otro lado, el análisis deja claro que no es muy buena idea realizar cultivos para biomasa, a pesar de que la biomasa se puede almacenar y gastar a conveniencia. Sin embargo, puede ser razonable aprovechar los restos de la actividad agrícola

Mr. G dijo...

Hola.
Creo que en la energia generada por la biomasa a partir de algas te has comido un 0, la produccion esta en torno a 100000 l/(ha · año).
Saludos.

Alb dijo...

Hola Mr.G

El valor de 10.000L/hectarea es el que normalmente citan los estudios con algas.

Pero es un valor teorico basado en la extrapolacion de los datos obtenidos en pequeños reactores.

En la practica dudo que se pueda obtener este valor.

Los 100.000Litros/ hectare es un valor completamente fuera de lugar.