Han tardado en llegar más de lo habitual, pero la lluvia y el frío han irrumpido con fuerza en España por culpa de un 'río' de borrascas. Y eso nos devuelve a una situación que se repite todos los años: los crecientes costes de la energía y la calefacción en los hogares.
Existen diversas alternativas para ahorrar en el coste de la luz y el gas, como el invento español que calienta la casa rápido, se instala fácil y ahorra un 90% en las facturas, pero es necesario seguir investigando en nuevos métodos y tecnologías aplicables en todo tipo de edificios.
Uno de los últimos avances procede de un equipo de investigadores de la Western University, en Canadá. Su propuesta pasa por usar la electricidad generada por placas solares para alimentar una bomba de calor y una ingeniosa batería térmica para lograr una vivienda con un elevado nivel de autosuficiencia energética.
"Los costes de la energía solar son inferiores a los de la red eléctrica convencional, lo que la convierte en una opción viable y deseable para la mayoría", afirma Joshua Pearce, catedrático de la universidad canadiense, en un comunicado de prensa.
"Si podemos utilizar fuentes de energía renovables, como la energía solar, para suministrar electricidad a nuestros hogares y luego transferir esa energía a una bomba de calor, por cada unidad de energía eléctrica obtenemos tres unidades de calor, lo que las hace un 300% más eficientes o más", sostiene Pearce.
El proyecto desarrollado junto con la estudiante de doctorado Shafquat Rana y en colaboración con la constructora Magnus Homes, integra todo lo necesario para proporcionar el 100% de la calefacción y el suministro de agua caliente sanitaria a la vivienda.
En este camino hacia la autosuficiencia energética, el sistema puede reducir las facturas de electricidad en un 45% y las emisiones de carbono de los hogares en un 55%.
La batería térmica, la clave
En España, el avance de la energía fotovoltaica en los últimos años ha sido exponencial. Sin embargo, a pesar de que sigue siendo fundamental en el mix energético gracias a los grandes parques solares, su presencia en los hogares sigue siendo mínima.
A día de hoy, apenas un 5% de los tejados residenciales de nuestro país cuentan con placas solares, frente al 20% en países como Alemania o Países Bajos, según datos presentados por la Alianza por el Autoconsumo en el Congreso de los Diputados.
La casa piloto del proyecto
En el caso de las bombas de calor, su presencia es mucho más habitual en los hogares españoles, con más de 6 millones de unidades instaladas, aunque todavía tiene por delante un amplio margen de mejora como alternativa sostenible a las calderas de gas tradicionales.
Lo que todavía está por llegar, y en eso es precisamente en lo que se han centrado los investigadores canadienses, es en la combinación de ambos sistemas junto con una novedosa batería térmica de cambio de fase, que de momento es solo un prototipo.
El sistema utiliza tres procesos para optimizar su eficiencia. Los paneles fotovoltaicos del tejado convierten la radiación solar en electricidad. Luego, la bomba de calor convierte esa energía en calor, que se almacena en la batería térmica para su uso cuando sea necesario.
Esta última ha demostrado ser más eficiente en la conversión de energía que las baterías de litio normales, gracias a un material de cambio de fase como la cera o la sal. Estos materiales pueden absorber y liberar grandes cantidades de energía térmica y consiguen mantener una temperatura estable en el hogar.
Casa piloto
Para poner a prueba la tecnología y su escalabilidad, además de la posibilidad de su adaptación tanto a viviendas existentes con modificaciones mínimas como a edificios de nueva construcción, el equipo liderado por Pearce instaló el sistema en una casa de dos plantas en Komoka, Ontario (Canadá).
"El objetivo es demostrar la eficacia del sistema durante un año, con el fin último de eliminar por completo la necesidad de combustibles fósiles para la calefacción doméstica", afirmó Rana, estudiante de ingeniería eléctrica. "Una vez validado, queremos ampliar este sistema a otros hogares de Canadá y, finalmente, a todo el mundo".
La nueva tecnología que reduce las facturas energéticas domésticas en un 45%
Los investigadores equiparon la casa con distintos tipos de sensores que permitieran hacer un seguimiento en tiempo real de la generación y el consumo de energía, hasta el punto de que era capaz de predecir la eficiencia y el ahorro de costes dependiendo de las condiciones climáticas exteriores.
Esa información es de gran utilidad y también ha servido a Jaime Crncich, directora de la constructora Magnus Homes que ha colaborado en el proyecto y vive en la casa objeto de estudio, para monitorizar y controlar el consumo energético de la vivienda a través de una sencilla aplicación.
"Tenemos una oportunidad única de crear y consumir la energía en nuestros hogares y es realmente interesante ver, como propietaria y como constructora, cómo se equilibran ambas cosas", afirma Crncich.
En este momento, Rana supervisa una segunda vivienda en la misma urbanización, sin placas solares ni batería térmica, para comparar resultados y evaluar hasta qué punto se pueden mejorar los datos obtenidos hasta la fecha frente a casas que usan únicamente red eléctrica y suministro de gas natural.