Miércoles, 29 Junio 2022 19:29

Energía solar en Colombia: un siglo de historia

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Colombia fue potencia mundial en energía solar en la segunda mitad del siglo pasado. Crónica de una historia curiosa, su principal protagonista, el doctor en Física Humberto Rodríguez.

Por: Martín Rosas

Las fuentes alternativas de energía como la solar y la eólica están hoy en boca de todo el mundo, pero no son tan nuevas como parece. En Colombia, el uso de tecnologías teniendo como fuente de energía el sol data de los años 20 del siglo pasado. En esos años se introdujeron en el país los calentadores de agua solares por parte de las compañías bananeras que los instalaron en las casas de sus funcionarios en Santa Marta. En esa época, los calentadores solares eran comunes en los estados de California y la Florida, Estados Unidos, y muy seguramente de allá los trajeron al país.

“Recuerdo que hacia mediados del siglo pasado los calentadores solares también se utilizaron en varias estaciones del ferrocarril en el medio y bajo Magdalena. Se colocaban sobre los techos de las estaciones y cumplían dos funciones: calentar agua y refrescar el interior de las edificaciones, pues al captar los rayos solares no permitían que estos calentaran las cubiertas”, dice el doctor en Física Humberto Rodríguez y profesor Emérito de la Universidad Nacional, profesor de la Universidad de Los Andes y miembro de Número de la Academia de Ciencias de Colombia, quien no solo ha participado en numerosos proyectos de energía solar en Colombia y Latinoamérica, sino que, a sus 74 años de edad, recorre esta historia con momentos decisivos, anécdotas, cifras, nombres y fechas exactas.

Luego, a finales de los 60, una misión de la Unesco montó calentadores solares israelíes en la Universidad Industrial de Santander; y a mediados de los 70, la Fundación Centro Las Gaviotas, fundada y dirigida por Paolo Lugari, se dedicó a desarrollar aplicaciones térmicas de la energía solar.

En su centro experimental en la Orinoquia, el Centro Las Gaviotas fabricó los calentadores solares de agua que le dieron renombre mundial. Los primeros sistemas se instalaron en 1979 en la Urbanización Villa Valle de Aburrá, en Medellín, para 950 apartamentos. Posteriormente, durante los ochenta se montaron en Bogotá en Ciudad Tunal calentadores para 5.500 apartamentos, en Nueva Santafé para 1.260 apartamentos y en Sauzalito en Ciudad Salitre para 1.250 apartamentos. También se instalaron calentadores solares de gran capacidad, como el de la sede de la Empresa de Energía de Bogotá, sobre la avenida Eldorado.

Todo eso llevó a que a finales de los 80 el país fuera reconocido por tener una de los mayores parques de calentadores solares en el mundo: cerca de 9.500 instalados por el Centro Las Gaviotas, más otro par de miles de sistemas instalados por fabricantes de Manizales, Medellín y Cali.

Eso llevó a que el Banco Central Hipotecario, gerenciado entonces por Mario Calderón Rivera, un entusiasta visionario de la aplicación de los calentadores solares en las viviendas, pensara en instalarlos en sus proyectos, pero la iniciativa quedó congelada con la llegada masiva del gas natural, que, debido a su bajo costo, dejó congelado el desarrollo de los calentadores solares en el país.

 

“Los calentadores solares se pensaron como una alternativa para desplazar el consumo de energía eléctrica para calentar agua, porque antes se usaban los calentadores eléctricos tipo tanque de 30 galones, pero consumían demasiada energía. Así, en los 80 se expandió la energía solar térmica en Colombia y en los 90 se redujo porque llegó el gas natural, entonces la solar térmica cayó en el olvido, pero aquí se hicieron grandes instalaciones”, dice Rodríguez.

 

Energía solar vs gas natural


El doctor en Física participó en el estudio ‘Bogotá siglo XXI’, para la Empresa de Energía de Bogotá, y fue el encargado de la parte solar. Allí se mostraba que calentar agua con energía solar costaba la mitad de calentarla con electricidad, pero con gas costaba la cuarta parte de calentarla con electricidad, o sea la mitad de solar; luego el gas se impuso desde entonces.

Luego, la aplicación de la energía solar ya completa un siglo historia en el país. Pero hoy, en pleno siglo XXI, la tecnología solar, especialmente la generación de electricidad con celdas solares se ha vuelto a poner sobre la mesa de discusiones por las crisis que padece la humanidad: la crisis climática por el calentamiento global y la crisis energética, esta última especialmente en Europa, aupada por la invasión de Rusia a Ucrania.

Pareciera como si el hombre no aprendiera de las lecciones del pasado. Recordemos que la primera gran crisis del petróleo, en 1973, también fue provocada por una guerra: la del Yom Kipur, cuando Siria y Egipto atacaron sorpresivamente a Israel, lo que desembocaría en el embargo petrolero de los países árabes a Occidente, que trajo como consecuencia la subida desproporcionada de los precios del crudo y el racionamiento de combustibles alrededor del mundo y, con ellos, la inflación.

 

“Cada vez que hay una crisis energética siempre se habla de la energía solar, pero no queda nada en firme; es decir, las nuevas tecnologías no alcanzaban la madurez y tampoco su punto de no retorno en la penetración del mercado, para quedar establecidas después de una crisis”, sostiene Rodríguez. Pero esta vez, la energía solar fotovoltaica y la térmica si llegaron para quedarse.

 

También pioneros en celdas solares

 

“La idea de las celdas solares es antigua, y obviamente en los 70, a raíz de la crisis del petróleo, se habló de nuevo de esta tecnología para generación de electricidad, pues estas ya habían sido inventadas por Charles Fritts a mediados del siglo, pero fue en 1954 cuando Daryl Chapin, Calvin Fuller y Gerald Pearson de los Laboratorios Bell (EE.UU.), desarrollaron las celdas solares de silicio funcionales, con una eficiencia de conversión de solar a electricidad de solamente el 6 por ciento”, precisó el profesor Rodríguez.

 

Desde entonces las celdas se siguieron mejorando y se hicieron algunas aplicaciones experimentales, demostrativas, pero también comenzaron a ser utilizadas para la conquista del espacio. “Las usaban para el espacio, porque en el espacio o uno lleva la energía o la produce allá”, señala Rodríguez y agrega:

 

“Los norteamericanos empezaron a usar celdas solares en el espacio y el costo del kilovatio pico era del orden de 200 mil dólares en los años setenta, que solo podía pagar la NASA, mientras que ya en los 80, cuando comenzamos a hablar de celdas solares en Colombia, la gente se sonreía y me decía: ‘usted está hablando de una tecnología que vale entre 50.000 y 70.000 dólares por kW, porque ya habían bajado los costos, y nosotros estamos haciendo hidroeléctricas como la de El Guavio, del orden de 1.500 dólares por kilovatio.’ La verdad es que esa represa terminó costando casi el doble, cerca de 3.000 dólares el kilovatio”, recuerda.

 

Los estadounidenses, pues, son los responsables del desarrollo tecnológico de la energía solar fotovoltaica, y hasta el año 95 habían invertido cerca de 4.000 millones de dólares en investigación en celdas solares. “El know how, la tecnología, la desarrollaron los norteamericanos en el siglo pasado, el mercado lo desarrollaron los europeos entre el 2000 y el 2010, y la comercialización la han realizado los chinos desde el 2010 para acá.”

Colombia no fue ajena a ese desarrollo. Los profesores y estudiantes de Física de la Universidad Nacional comenzaron a asistir a cursos de energía solar desde finales de los 70, “porque la Unesco siempre estuvo pendiente de la energía solar y de su desarrollo en el mundo, entonces organizaba conferencias, cursos y seminarios que tuvimos la oportunidad de atender en el Centro Internacional de Física Teórica de Trieste, Italia. Hay que ver la cantidad de libros y seminarios de la Unesco promoviendo la energía solar. La OEA también tenía una división de ciencia y tecnología, y financiaba seminarios sobre la materia. Así conocimos gente muy destacada del mundo de la energía solar en esos años. Fueron esfuerzos importantes en esa época”, recuerda Rodríguez.

También señala que entonces en Colombia se empezó a experimentar con celdas solares de sulfuro de cadmio, sulfuro cuproso, en el Departamento de Física de la Universidad Nacional en Bogotá, en cooperación con la Universidad de Stuttgart, Alemania. “En 1980 ya hacíamos celdas de tamaño experimental (y saca una cajita donde conserva dos celdas solares que no superan cada una el centímetro cuadrado). Estas son celdas experimentales, para ver si convierten la luz del sol en electricidad.”

Ya en el 79 ocurrió algo importante: se creó en Colombia el Centro Internacional de Física de Bogotá (CIF). Lo crearon los profesores Eduardo Posada, Humberto Rodríguez y Galileo Violini. El profesor Violini, precisamente el 27 de mayo pasado, fue nombrado miembro Honorario de la Academia de Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales por sus valiosas contribuciones al desarrollo de la física en Colombia y con impacto en toda Latinoamérica.

A raíz de la creación del CIF, una réplica del Centro Internacional de Física de la Unesco en Italia, cuyo director en 1979 era el premio Nobel de Física profesor Abdus Salam, comenzó un intercambio de científicos y de conocimientos entre Bogotá y el mundo, al punto que la capital colombiana fue sede en julio de 1982 del primer Simposio Internacional de Energía Solar.

Para la época, Rodríguez también publicó un artículo en el periódico francés Le Monde Diplomatique titulado ‘Los generadores fotovoltaicos para los campesinos”, donde planteaba la posibilidad de llevarles a los habitantes del campo energía eléctrica para sus necesidades básicas de iluminación y comunicaciones. “En esa época también hicimos el Mapa de Radiación Solar de la Orinoquia Colombiana, pues ya estábamos hablando del potencial de la energía solar del país”, comenta.

 

Colombia muestra el camino

En los albores de los 80, Telecom comenzó a desarrollar el Programa de Telecomunicaciones Rurales en Colombia, en cabeza del ingeniero Héctor Castro, y la Universidad Nacional, por su parte, contribuyó desarrollando los criterios técnicos para que los radioteléfonos rurales fueran energizados con celdas solares, porque en esa época se usaban unos pequeños radioteléfonos japoneses marcas Oky, y para alimentarlos se utilizaban plantas a gasolina.

 

“El problema de ese servicio rural era su sustentabilidad. El primer día, el funcionario de turno se tomaba la foto, hacia una llamada para demostrar que funcionaba el radioteléfono, se le entregaba a la comunidad y cuando se acababa la gasolina, hasta ahí llegaba el servicio. Por eso, cuando vimos ese problema, fuimos a Telecom, donde había una cooperación alemana del Deutsche Bundespost en el Programa Nacional de Telefonía Rural, y les dijimos: la solución es energía solar, que ellos desconocían. Les llevamos un módulo que había conseguido en la Phillips, en Holanda, y les enseñamos cómo funcionaba, con unas baterías y sin necesidad de combustible. Ellos dijeron: listo, y se compraron cinco sistemas a los pocos proveedores de la época y se probaron en Villavicencio. Entonces se organizó una de las mayores licitaciones de celdas solares hasta esa época en el mundo, que hoy en día se ve ridículamente pequeña. Se adquirieron 2.550 módulos solares Arco Solar Power de 100 vatios pico (total 255 kWp), sus baterías, reguladores y demás periféricos. Los recursos fueron del Banco Interamericano de Desarrollo, liderado todo el proyecto por el ingeniero Héctor Castro y con la asesoría de la Universidad Nacional en cabeza mía”, recuerda Rodríguez.

 

A raíz del éxito del programa de telefonía rural, se amplió para incluir estaciones terrenas de comunicaciones satelitales con sistemas fotovoltaicos de mayor capacidad. El plan era montar 21 sistemas para los llamados Territorios Nacionales. Se alcanzaron a instalar en Leticia y Puerto Inírida, pero en el gobierno del presidente Virgilio Barco la guerrilla provocó unos daños y el plan se interrumpió.

Como anécdota, Rodríguez señala que el primer sistema de energía solar que se montó en una ciudad fue en el Centro de Tecnología de Telecom, cerca de la avenida Suba en Bogotá, y un reloj instalado en los años 80 en una pequeña zona verde de la calle 32 entre carreras 7 y 13, de Bogotá. Un Seiko alimentado por energía solar, “porque yo les dije: sale más barato comprar un generador solar para ese reloj que romper la calle, meter un tubo para cablear y parar el tráfico una semana.”

Así, la energía solar fotovoltaica se comenzó a comercializar en esa década en el país para otras aplicaciones. Además de Telecom, surgieron clientes que requerían energía en zonas remotas y aisladas, para repetidoras de las emisoras, las boyas de los puertos, las señales del ferrocarril que llevaba el carbón de la mina a Puerto Bolívar y el oleoducto Caño Limón - Coveñas; y se comenzaron a desarrollar compañías. “Una de las primeras fue Energía Andina, con la que realizamos un programa de electrificación rural en Putumayo, otra fue Enerssin, y más tarde Solar Center en Barranquilla. También había unos kits domésticos de energía solar que la Caja Agraria vendía a 24 meses de plazo”, recuerda el profesor Rodríguez.

“Colombia es el país que va adelante mostrando el camino”, dijo en 1987 el director de la División Fotovoltaica del Departamento de Energía de los Estados Unidos, durante la Photovoltaics: Investing in Development Conference, realizada en Nueva Orleans.

Entonces en el país, y otra vez apoyado por el gobierno alemán, que ya estaba inquieto por las energías renovables, comenzó en 1985 el Programa Especial de Energía de la Costa Atlántica (Pesenca), con la participación de Corelca y el ICA, financiado por la Sociedad Alemana para la Cooperación Técnica (GTZ, hoy GIZ) y liderado por el ya desaparecido Dr. Horst Finck.

Con ese programa se hizo una evaluación de la capacidad hídrica, del potencial de la biomasa, del carbón, de la energía solar y la eólica en Colombia. De las dos últimas se ocupó el profesor Rodríguez. Con ese programa se instalaron pequeñas centrales hidroeléctricas, plantas de biogás, gasificadores de madera, secadores de productos agrícolas con energía solar y biomasa, sistemas fotovoltaicos y programas de eficiencia energética. También se apalancaron cerca de 10 empresas de energía renovable, de las cuales aún subsisten dos.

 

“Justamente, de las mediciones que hicimos en 1989 en el Cabo de la Vela (Guajira) con PESENCA salió la idea del parque eólico Jepirachi, del cual fui promotor ante el Ministerio de Minas y Energía, Empresas Públicas de Medellín y la GTZ, y que fue inaugurado el 21 de marzo de 2004; es decir, desde las mediciones nos demoramos 15 años hasta hacer realidad el proyecto”, recuerda Rodríguez sobre el primer parque eólico que se construyó en el país.

 

Producción académica

La producción académica de Rodríguez también ha sido pionera y prolífica. Además de que fue el encargado de la parte eólica y solar del Estudio Nacional de Energía (1979), liderado por Guillermo Perry y que trazó la política energética del país por varias décadas, también lideró el primer ‘Atlas de Energía Solar en Colombia’ (1991), el estudio `Radiación sobre superficies inclinadas’ (1992), ambos publicados por la Universidad Nacional, y el ‘Training Manual in Photovoltaic Systems for Rural Electrification”, publicado por la OLADE y financiado por Naciones Unidas y la Unión Europea (1995).

Posteriormente, ya como director del Instituto de Asuntos Nucleares (1994 y 1995), y con el auspicio de la GTZ, lideró un equipo de expertos que elaboró el “Primer Inventario de gases de efecto invernadero en Colombia” (1998), y posteriormente el ‘Portafolio de Proyectos para el Mecanismo de Desarrollo Limpio del Sector de Energía’ y “Opciones para la Reducción de Emisiones de Gases de Efecto Invernadero en Colombia”, los cuales fueron publicados por la Academia de Ciencias en el año 2000.

 

“En Colombia, hoy en día hace falta un esfuerzo para desarrollar capacitación, investigación y desarrollo sobre las Fuentes de Energía Renovables, lo que ayer fue próspero y útil. Por ejemplo, los calentadores solares que fue una industria local, con mano de obra local, hoy está reducida a su mínima expresión. La formación en las universidades es insuficiente. En celdas solares, la Universidad Nacional en Bogotá mantiene sus actividades de investigación, pero hay que redoblar esfuerzos. Y hay que buscar que la investigación que se adelanta tenga impactos en el desarrollo local, aspecto en el que no hemos tenido resultados sobresalientes en el país”, se lamenta Rodríguez.

 

Como catedrático y asesor de entidades estatales, el profesor Humberto Rodríguez ha seguido toda la trayectoria de la energía solar en Colombia, y ante la explosión reciente de proyectos (en la UPME hay radicados más de mil), camino hacia la transición energética que obliga a ir a los renovables, concluye que estos “son un instrumento para luchar contra el cambio climático, pero tienen sus límites, por la simple razón que el sol y el viento son fuentes de potencia intermitentes, pues antes que fuentes de energía, son fuentes de potencia.”

El profesor Rodríguez continua hoy su labor en las áreas de energías renovables, cambio climático y eficiencia energética en varios países de Latinoamérica y el Caribe. En Colombia ha contribuido con el desarrollo de las grandes plantas solares que están en operación y desarrollo, con una capacidad total de 1,2 GWp.

También, desde su computador portátil, hace el seguimiento de la generación de plantas solares en varios países de América Latina, en colaboración con universidades extranjeras, donde frecuentemente es invitado como el ‘experto en energía solar’.

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