Este documento describe dos alternativas de energía solar: 1) Colectores parabólicos solares que usan antenas parabólicas para concentrar la luz solar y calentar un fluido para generar vapor y mover turbinas, con una eficiencia del 15-80%. 2) Baterías termoquímicas solares que usan reacciones químicas dependientes de la temperatura inducidas por la luz solar concentrada para generar energía eléctrica, potencialmente con una eficiencia del 90% pero requiriendo compuestos raros como el ruten

1. Colector parabólico solar.
Introducción
Esta alternativa se basa en colocar varias antenas parabólicas en serie, hechas con espejos de metal
pulido, que reflejan luz solar a un punto donde se concentra la energía solar y calientan un fluido a
altas temperaturas, que puede ser utilizado para calentar agua hasta vaporizarla. El vapor es usado
para mover turbinas generadoras de energía eléctrica. Esta técnica se creó en el año 1989, en la
actualidad es una alternativa energética muy utilizada en el estado de California de Estados Unidos.
Mecanismo y eficiencia.
Las antenas parabólicas están hechas de un
metal que es pulido hasta que parezca un espejo.
Su curvatura está diseñada tal que concentre los
rayos de sol que reciba en un punto, donde
calienta un fluido, por lo general, salmuera o
aceite. La base de la antena rota a medida que el
sol se desplaza por el cielo a lo largo del día, para
que la luz llegue en un ángulo recto a cualquier
hora.
Debido a que las antenas parabólicas se
encuentran en serie, se puede colocar un tubo que
transporte el fluido a calentar (el aceite térmico
alcanza hasta 400 °C en esta etapa). El tubo con el
aceite debe de tener una suficiente longitud para
absorber la mayor cantidad de energía solar. Este
fluido se utiliza para calentar agua hasta
vaporizarla.
El vapor sobrecalentado es utilizado para mover turbinas estándar generadoras de energía eléctrica.
El proceso después se vuelve a repetir cíclicamente a lo largo del tiempo. La alta eficiencia térmica
de este proceso es entre 60 y 80 %. La eficiencia general de conversión es cerca del 15 %, similar a
las celdas fotovoltaicas o solares. La eficiencia depende de la hora del día y de la temporada. La
eficiencia es menor al amanecer y a la puesta del sol. La eficiencia llega a su máximo en el periodo
entre los dos equinoccios anuales.

2. Batería termoquímica solar.
Este proceso esta apenas en pasos de bebé. Aunque ya tomado en cuenta en 1970, por su
complejidad y falta de recursos nunca se tomó en cuenta hasta estas fechas. Recientemente la idea
fue tomada por científicos de la MIT (Massachusetts Institute of Technology). Básicamente, es
utilizar un compuesto químico cuya reacción química dependa de la temperatura a la que se
encuentre, y utilizando la luz solar para subir la temperatura se puede generar un ciclo de reacciones
químicas en equilibrio para producir energía eléctrica en una batería.
Mecanismos y eficiencias.
El ciclo comienza con los reactantes a una
temperatura inicial de equilibrio (TL), estos se
introducen a un reactor calentado por energía
solar captada y concentrada con una antena
parabólica hecha para dar la mejor reflexión de
luz y mayor intercambio calorífico. En el reactor
los reactantes reaccionan por el calor a los
productos. Los productos salen del reactor a una
temperatura de reacción (TH). Los productos se
llevan a un sumidero de calor el cual se lleva el
calor a la temperatura de reacción en equilibrio
(TL). Al final del ciclo, los productos se llevan a
una celda energética donde vuelven a
reaccionar, liberando energía y creando los
reactantes iniciales que vuelven al reactor.
Debido a que la reacción inicial es endotérmica, cambiar de dirección la reacción libera energía, en
otras palabras, es una reacción exotérmica. Esto se debe a la baja temperatura de reacción de los
compuestos y además por la baja energía libre de Gibbs que tienen como propiedad los compuestos.
Por el momento, el único compuesto que resulta ideal para este proceso, el rutenio, es un metal
muy raro, cuya producción resulta con un costo exorbitante. Por el momento se investiga otros
compuestos que puedan someterse a este proceso, y también de maneras de producir el rutenio a
menores costos. La buena noticia es que la eficiencia de este proceso seria casi cercanas al 90%, una
eficiencia mucho más alta que los proceso actuales.