lunes, 31 de octubre de 2022

Paneles solares y su reciclado

Esta entrada puede considerarse una continuación de la que escribí hace solo unas semanas sobre el reciclado de las palas de los aerogeneradores. Tras esa entrada, algunos lectores me preguntaron  qué pasaba con los paneles solares y yo me apunté en algún lado el escribir al respecto. Pero como mi memoria es ya la propia de un septuagenario, se me había olvidado. Las pasadas dos semanas hemos andado visitando tierras murcianas y cartageneras y, al ir y al volver, me he vuelto a sorprender con la impresionante granja solar cercana a la cárcel situada en Fontanars dels Alforins y ello ha hecho que, a la vuelta, me ponga con el asunto.

La historia es, de alguna forma, una repetición de lo que ya conté en el caso de las turbinas eólicas. Decía hace poco un artículo publicado en el ACS Central Science que los investigadores y las empresas se están preparando para "un inminente tsunami de residuos fotovoltaicos". Y ello es así, porque la capacidad fotovoltaica se ha multiplicado por 750 en los últimos veinte años y esa energía que proviene del sol genera ya casi el 4% de la electricidad mundial (según cuenta la Agencia Internacional de la Energía). Los paneles fotovoltaicos tienen (igual que los aerogeneradores) una vida útil de unos 25/30 años y se estima que millones de toneladas de estos paneles, ya en desuso, se nos van a ir acumulando en las próximas décadas.

Para ver qué se puede hacer con esos residuos viene bien entender cómo están construidos esos paneles solares. Un panel solar, como el que se ve en la figura que decora el principio de esta entrada, es un conjunto de varios módulos (los rectángulos grandes enmarcados en blanco en esa foto). Y cada módulo es un conjunto de varias células solares (los cuadraditos pequeños). Pero para enterarnos más vamos a destripar uno de los módulos, siguiendo lo que hace la figura siguiente bajo este párrafo, en la que podéis clicar para verla en mayor tamaño.

Un módulo solar es un sandwich de varias capas. El elemento principal (aunque solo suponen el 4% en peso del módulo) lo constituyen las células solares (las coloreadas en azul oscuro) fabricadas, en la mayor parte de los casos, de silicio, aunque pueden usarse otros materiales como el teluro de cadmio, con problemas adicionales por la toxicidad del cadmio.

Las células están interconectadas entre si por hilos de plata, cobre y plomo. Para asegurar su estanqueidad, cada módulo está protegido (¡cómo no!) por dos capas de un polímero denominado genéricamente EVA y que los del ramo llamamos copolímero de etileno y acetato de vinilo. Se trata de un material transparente (la luz tiene que llegar a las células solares) y muy duradero frente a la acción de la luz y el calor. También protege a las celdas de la entrada de humedad, al tener un carácter hidrofóbico.

En la parte que se muestra al sol y sobre el filme de EVA se coloca una capa de vidrio de unos 3 o 4 mm de espesor, especialmente fabricado para resistir todo tipo de impactos que el panel pueda recibir y los cambios bruscos de temperatura. El propio filme de EVA sirve un poco como pegamento entre las células y el vidrio. Por la parte no expuesta al sol, el módulo se recubre de otra capa de polímero, generalmente polipropileno, PET o algún polímero fluorado para asegurar una mayor estanqueidad del conjunto que, finalmente, se enmarca en una estructura de aluminio que protege los bordes del módulo y proporciona una estructura sólida al mismo. Toda la electricidad generada por celdas se recoge en una caja de conexiones.

La pormenorizada (aunque muy simplificada) descripción que os acabo de hacer, viene bien para entender lo complicado del reciclaje de estos paneles que están construidos como para que duren lo más posible, cosa que no pasa como ya hemos dicho. Quitar el marco de aluminio y la caja de conexiones es la parte más fácil. Algo más difícil es despegar el vidrio de las celdas solares y muchas veces los recicladores se limitan a destrozarlo y vender el vidrio contaminado de plástico. Otros tratan de eliminar los plásticos disolviéndolos o aplicándoles calor hasta degradarlos. En cualquier caso, separar la caja de conexiones, el marco de aluminio y el vidrio supone recuperar una parte muy importante de un módulo. Lo que todavía es harto complicado es separar la plata y otros metales de cada una de las células y extraer el silicio que estas contienen.

Algo muy importante. Las obleas viejas de silicio, de unas 200 micras de espesor, no pueden simplemente fundirse y utilizar el fundido para formar nuevas células. Además de restos de metales como la plata, el cobre o el aluminio del marco, esas células contienen los llamados dopantes (boro y fósforo), que juegan un papel fundamental en la captación de la luz solar y su transformación en energía eléctrica. Lo que hace muy complicado llegar a obtener el llamado silicio solar, el adecuado para las células nuevas, que debe tener una pureza mínima del 99,9999% en el mismo. 

Mucha gente está trabajando y mucho dinero se está invirtiendo en aprender a recuperar todo lo que se pueda de estos nuevos artilugios que pueblan nuestros montes y campos. Pero no es una cuestión baladí. Y todo ello sin hablar, porque la entrada se haría larga, del gasto energético que el proceso lleva aparejado.

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jueves, 13 de octubre de 2022

Vinos submarinos

Hace unos días una amiga me regaló una botella de vino blanco de una bodega extremeña. Conocía la bodega y sus buenos (para mi) tintos pero no conocía este blanco. Cuando entré en la ficha de cata del vino en la web de la bodega me encontré con la sorpresa de que lo denominan "vino submarino", la variedad de uva es una "mezcla atlántica de vinos costeros" y, entre otras cosas, se cuenta que las botellas han estado sumergidas ocho meses en la Bahía francesa de Saint Jean de Luz (cerquita de Extremadura como se sabe), a unos ocho grados centígrados de temperatura y una presión de tres bares, lo que implica que las botellas han estado a unos 20 metros de profundidad.

El asunto no era nuevo para mí. Ya había leído cosas sobre la recuperación de botellas o ánforas en barcos hundidos y el buen mantenimiento del vino en ellas guardado. Pero esto es diferente. Hace pocos años se empezó a hablar del envejecimiento intencionado bajo el mar de botellas de vino en un sitio próximo a Plentzia en Bizkaia. O de una bodega que hace lo mismo con unos albariños sumergidos en la ría de Arousa. También algunos vinos canarios se han sumado a la moda. Son producciones muy limitadas y, dados los problemas logísticos que hay que solventar para esa crianza bajo agua, el precio se dispara y uno puede comprar botellas de estas bodegas a precios del orden de los 60/80 €, aunque el vino extremeño que me regalaron era bastante más barato.

Si uno revisa las webs de estas bodegas o los artículos al respecto de algunas conocidas revistas de vino, en ambos sitios se habla de las bondades de tener el vino a esas profundidades. Por ejemplo, otro bodeguero, esta vez en Calpe (Alicante), argumenta que hay cuatro factores presentes en el envejecimiento bajo el agua que son beneficiosos para el vino: "presión, temperatura constante (alrededor de 14 grados), salinidad, ausencia de luz y ruido, y las suaves corrientes constantes del mar". Y que además un envejecimiento de tres meses, a una profundidad de 30 metros, equivale a siete u ocho años de envejecimiento en botella en una bodega tradicional.

Como ya me conocéis y habréis leído mi entrada sobre los vinos biodinámicos, no os extrañará mi escepticismo inicial sobre este nuevo nicho de negocio. Así que voy a tratar de explicar mis objeciones tras hablarlo con mi nariz de oro de referencia, alguien que ya ha colaborado en este Blog escribiendo de cosas del vino y con el que, recientemente, compartí mesa, mantel y un clásico Viña Cubillo de López de Heredia.

Para empezar, lo que se mete en el mar son botellas de vino convencionales. Por ejemplo, en el caso de la Bodega de Calpe, son vinos de la conocida Bodega Enrique Mendoza, como el Estrecho, un tinto 100% Monastrell que ha estado 16 meses en barricas de roble francés. Así que ya tiene todas sus cualidades organolepticas que provienen de la cepa, la tierra, la fermentación y la crianza. Lo que se hace bajo el nivel del mar es el posterior y clásico envejecimiento en botella. Y en ese proceso en botella, es difícil que en el mar, la temperatura, la luz y el ruido sean tan constantes como lo son en los calados riojanos donde las botellas envejecen. Como los de la primitiva Bodega de Federico Paternina en Ollauri (hoy Bodega Conde los Andes) o en las no menos impresionantes pero modernas (2004) instalaciones de Viña Real en Laguardia.

Porque, por ejemplo, la temperatura a las modestas profundidades del mar donde se coloca el vino cambia con las condiciones meteorológicas del exterior. Y la luminosidad, bajo la superficie del mar, oscila entre el día y la noche, las estaciones o la turbidez ocasional del agua. En cuanto a la presión, las botellas de vidrio son recipientes rígidos excepto en la zona del tapón, que podríamos considerar como un émbolo que puede transmitir la presión al interior. Pero, para eso, el tapón tendría que moverse y, para convencerme del efecto de la presión, me la tendrían que medir delante de mis ojos. Y lo mismo pasa con la salinidad. Las botellas son prácticamente estancas porque, en caso contrario, el vino sería cualquier cosa menos vino.

Y, sin embargo, si uno sigue revisando las fichas de cata de estos vinos se encuentra (por ejemplo, en el caso del blanco extremeño) con perlas como "de fragancia sutil, destaca su aroma a maresía que evoca largos paseos junto al mar. Una primera nota salina recuerda a marisco, para dar paso a una nota vegetal propia de algunas especies de algas". O cuando se refiere al paso en boca: "tras una entrada suave, desarrolla toda su expresión con una acidez que confiere a la boca gran tensión, verdadera mineralidad marina".

En una reseña de la revista SelectusWINES sobre el vino producido en Calpe, se cuenta que aunque aún no hay pruebas científicas que puedan avalar las proclamas sobre las peculiaridades de estos vinos, hay Universidades, como la de Almería o la Universidad Católica de Valencia, que han iniciado estudios al respecto. Ya sabéis que una de mis debilidades es la búsqueda bibliográfica de cualquier asunto con ribetes científicos que me mosquee. Y, también en este caso, me he ido a la Web of Science y he hecho las búsquedas pertinentes para ver qué hay por el momento.

Y asi, introduciendo en el buscador el término "wine aging" me salen más de 16000 artículos. Si uso "wine aging in bottle" la cosa se queda en unos 850 y con "underwater wine aging" solo salen 8 que he repasado concienzudamente. Sólo uno de esos artículos tiene que ver con lo que nos puede interesar aquí. Se trata de un ron de Madeira en el que se estudian cambios fisicoquímicos inducidos por una estancia a unos 10 metros de profundidad durante 14 meses, comparándolos con el envejecido a la manera tradicional en botellas y en bodega. Ese ron se obtiene a partir de la fermentación y posterior destilación del zumo del azúcar de caña y se suele también envejecer en barricas de roble. No es un vino al uso, pero es lo que hay por ahora.

Al comparar botellas sumergidas y no sumergidas en el mar, los autores concluían que 14 meses de envejecimiento en el fondo marino inducían cambios perceptibles en las muestras de ron. Se encontró un aumento de las concentraciones de ésteres (particularmente acetato de etilo), junto con la reducción de las concentraciones de algunos alcoholes superiores. Además, se produjeran cambios de color perceptibles por el ojo humano. Por el contrario, ese envejecimiento subacuático no conduce a cambios en los marcadores típicos del envejecimiento del ron en las barricas de roble, ya que la composición de terpenoides y no flavonoides no cambiaban en comparación con las muestras de botellas que no se habían sumergido.

Parece razonable pensar que envejecimientos en botella bajo el agua, en condiciones distintas a las del envejecimiento tradicional en bodega (temperatura y quizás los ciclos luz/oscuridad) puedan generar cambios en algo tan complejo como la evolución química de un vino. Pero de ahí a la "poesía" de algunas fichas de cata.... En cualquier caso, me beberé el blanco de mi amiga con atención y añadiré lo de "underwater wine aging" a la lista de temas que periódicamente reviso en la Web of Science. Y si hay algo relevante aviso.

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