Fibonacci y la energía solar

Fibonacci y la energía solar

El mundo está ansioso, sediento, hambriento de energía. La energía que mayormente se produce hoy, proviene de la quema de petróleo y sus derivados. Este proceso desprende átomos de carbono, en definitiva el denominado calentamiento global, origen de trastornos en el clima con sus violentas tormentas, aumento de los niveles de océanos, mares, lagos y cambios en la distribución anual de las lluvias.

El descubrimiento de ese calentamiento ha obligado a la búsqueda de diversas formas de generación de energía que no causen ese efecto o que sean más reducidos. La energía nuclear podría ser parte de la gran respuesta pero tiene el inconveniente de que la radiación decae muy lentamente, en consecuencia, sus residuos se toman miles de años en hacerse inertes. Por otra parte, los accidentes de Chernobyl y Fukushima, en Rusia y Japón, respectivamente, recrudecen el temor a lo radioactivo.

Los requerimientos cada vez mayores de energía nos han puesto en búsqueda de energías alternativas: solar, eólica, marina, etc. Lamentablemente, todas ellas, al día de hoy, no pueden competir económicamente con la nuclear, ni con la fósil. No obstante y a sabiendas, los países desarrollados gastan grandes sumas de dinero, subsidiando costes e investigaciones para que las eficiencias de captación y/o generación aumenten hasta niveles que sean atractivos al mercado.

Dentro de las diferentes formas de captar la energía solar y convertirla en eléctrica. Se cuenta la fotovoltaica, es decir, paneles de células fabricadas de sílice, arena, que toman los rayos del sol y los convierten en energía eléctrica directa, la cual se almacena en baterías para ser usada convenientemente.

Las máximas eficiencias de conversión a electricidad directa son del orden del veinte por ciento, además, las baterías acusan problemas de eficiencia y duración. En cuanto a las células fotovoltaicas, si absorben más energía solar producirán más electricidad.

Un día de invierno, un niño de apenas trece años salió al bosque cercano a su casa, iba a pasear. El niño que cursa el séptimo curso, al mirar a los árboles sin hojas, se dio cuenta de que sus ramas seguían la secuencia de Fibonacci, como se explicó en el artículo precedente. El genial Adian, nombre del niño del Estado de Nueva York, pensó que los árboles del bosque compiten por la luz solar, por tanto, si la naturaleza estaba usando en ellos la secuencia de Fibonacci, era posible que si organizaba los paneles fotovoltaicos de esa manera, captaría más luz.

Ni corto, ni perezoso, fabricó dos modelos con células fotovoltaicas. Uno, el normal, colocando los paneles horizontalmente. Otro, en forma de árbol, colocando los paneles verticalmente y según la secuencia Fibonacci. Es decir, uno abajo, luego dos más arriba, luego 3 aún más arriba, después cinco sobre ésos; todos colgaban de una barra vertical que semeja el tronco del árbol.

Adian hizo algo más, en el bosque, los árboles están en tres dimensiones, así que  midió el ángulo que formaba la primera rama con la segunda, con la tercera, etc. Notó que se formaba la espiral de Fibonacci, en su modelo dispuso las “ramas” con los mismos ángulos del árbol prototipo.

Conectó y graficó los voltajes que producían ambos, en invierno como en verano. Resultado, el árbol Fibonacci produce 20% más energía en verano y 50% más en invierno que el tablero horizontal generalmente usado.

Adian estudia ahora la disposición Fibonacci de árboles de diferentes especies: qué ángulos forman las ramas unas con otras, para determinar las posibles espirales y determinar cuál es la más eficiente de todas. Qué árbol capta más energía solar que los demás, en consecuencia, cuál producirá más energía fotovoltaica.

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