El mercado de calefacción de edificios alimentada por energía solar
El mercado global de calentadores solares de agua y espacios alcanzará casi 1.200 millones de metros cuadrados de capacidad instalada durante la próxima década, según Lester Brown, fundador del Earth Policy Institute. Si otros países en desarrollo adoptan el calentamiento solar de agua como China, el total global para 2020 podría superar los 1.500 millones de metros cuadrados, equivalente a 690 centrales eléctricas de carbón. Esto representa una inversión de capital acumulada estimada de 300.000 millones de dólares, aproximadamente la mitad del costo si las centrales eléctricas hubieran sido la inversión preferida. China instaló 27 millones de calentadores solares de agua en tejados en 2010. Con casi 4.000 empresas locales que fabrican estos equipos, estos dispositivos de calefacción están penetrando rápidamente en el mercado. El Worldwatch Institute señala que 2 millones de alemanes viven en hogares equipados con calefacción solar en el tejado.
En 1980, la Knéset (el parlamento israelí) aprobó una ley que obligaba a instalar calentadores solares de agua en todas las viviendas nuevas. Como resultado, Israel es líder mundial en el uso de calentadores solares de agua per cápita, con una penetración de mercado del 85%, lo que supone un ahorro aproximado de dos millones de barriles de petróleo al año. España y Portugal han exigido recientemente que todos los edificios nuevos estén equipados con calentadores solares de agua en los tejados. Resulta sorprendente que se necesiten leyes para obligar al uso de estos sistemas cuando las condiciones económicas son tan apremiantes. Con una amortización anual total y un coste operativo de tan solo 50 dólares, menos de 15 céntimos al día, resulta diez veces más económico a lo largo de su vida útil que la alternativa más económica del mercado.
Los sistemas solares superan a los calentadores de agua eléctricos con cabezal de ducha, incluso aquellos que cuestan tan solo $25 por unidad. El elemento calefactor dentro del cabezal de ducha consume entre 2500 y 5000 vatios. Si bien estos calentadores no requieren tanque y consumen poca energía durante el día, consumen mucha electricidad cuando están en uso. Es como ducharse con una manguera contra incendios o llevar a los niños al colegio en un Hummer. Cualquiera que dependa de un medidor de tiempo de uso pagará más de tres meses de facturas de electricidad que los calentadores de agua solares cubren en un año, incluyendo los costos operativos y de capital.
Innovación
Paolo Lugari y sus colegas del Centro de Investigación Ambiental Las Gaviotas, con sede en Bogotá, Colombia, fueron desafiados por el Dr. Mario Calderón Rivera, presidente del Banco Central Hipotecario Nacional (Banco Central Hipotecário), a diseñar un calentador de agua que pudiera funcionar todo el año a una altitud de 3000 metros con aproximadamente 200 días de cielos nublados. Incluso expertos israelíes, que habían establecido con éxito una industria de calentamiento solar de agua en Oriente Medio en la década de 1970, sugirieron que tales condiciones climáticas podrían requerir calefacción eléctrica. Paolo y su equipo decidieron replantear el diseño, optando por un innovador método de termosifón, eliminando todas las piezas móviles y seleccionando materiales fotosensibles. El equipo logró diseñar un dispositivo que utiliza únicamente componentes estándar.
Aunque la dirección del banco estaba dispuesta a aceptar el sistema de calentamiento de agua luminiscente, que funciona con luz en lugar de luz solar directa, los expertos financieros dudaban en adoptar este enfoque innovador. ¿Quién asumiría el riesgo de un fallo? Paolo y su equipo analizaron todas las incógnitas, estudiaron la elección de materiales y reevaluaron el diseño simple basado en la gravedad y la convección. Paolo Lugari decidió ofrecer a los propietarios una garantía incondicional de 25 años, siempre que limpiaran la cubierta del calentador una vez al año y mantuvieran el aislamiento del tanque de agua. Con más de 40.000 unidades instaladas en Colombia, Las Gaviotas puede demostrar 30 años después que su promesa de reemplazar cualquier unidad defectuosa no era demasiado arriesgada ni costosa, sino que, por el contrario, estableció nuevos estándares en el mundo empresarial.
El primer flujo de caja
Las Gaviotas se incorporó al mercado gracias a un análisis detallado de costos para los propietarios, realizado con la amable autorización del banco hipotecario. Si la factura mensual de energía se redujera durante el plazo de 25 años de la hipoteca, el nuevo propietario disminuiría sus gastos y pagos mensuales, lo que le otorgaría mayor poder adquisitivo para sus gastos diarios. La colaboración con bancos hipotecarios y agencias de vivienda social en Bogotá y Medellín allanó el camino para una industria rentable que brindaba un servicio vital a un costo muy bajo.
La oportunidad
Ahora que Las Gaviotas ha demostrado sin lugar a dudas a las compañías de seguros que su dispositivo cumple con los estándares más estrictos jamás vistos en el mercado, el mundo entero está interesado en adoptar este diseño. Gaviotas agradece cualquier mejora en los modelos existentes. Sin embargo, al haber eliminado todos los controles de dirección y las bombas eléctricas, los avances esperados a lo largo de los años dependerán de la elección de materiales, más que de cambios fundamentales en la estructura y la forma. Gaviotas ha aprovechado su experiencia para diseñar sistemas de purificación de agua, sistemas de calentamiento de agua para hospitales a gran escala (1100 camas), hornos solares semiindustriales e incluso equipos de esterilización.
Dado que el seguro internacional cubre la garantía de 25 años, los mayores costos de inversión pueden amortizarse durante el plazo de la hipoteca de un cuarto de siglo. El uso de piezas de fácil acceso simplifica las reparaciones. El hecho de que el agua esté caliente tan solo 15 minutos después del amanecer ha convencido a todos de que la luminiscencia solar es una fuente de energía eficiente para todas las partes del mundo que sufren temporadas de lluvias y largos periodos de cielos nublados. La clave del éxito reside en recubrir las placas con colofón ennegrecido, uno de los principales productos extraídos de la resina cosechada del bosque regenerado del Vichada en Colombia, otra iniciativa de Gaviotas.
Indonesia fue el primer país en manifestar interés en la certificación de calentadores solares de agua. Este avance motivó a los socios de desarrollo industrial de Kalimantan a adoptar el modelo de negocio de Gaviotas. Gaviotas ofreció un paquete que incluía un plan completo de ensamblaje de fabricación asistida por computadora (CAM), una unidad operativa y un modelo desmontado para facilitar el desarrollo industrial local y reducir los costos para los consumidores. La disposición a proporcionar un plan maestro para la fabricación local, basado en tres décadas de mejoras continuas, ofrece un modelo de desarrollo competitivo para los países en desarrollo.
Estos sistemas están diseñados para los trópicos, pero unas sencillas adaptaciones garantizan su funcionamiento también en climas fríos. Cabe destacar que Las Gaviotas no reparte dividendos a sus accionistas, pero la Fundación reinvierte sus ingresos en el desarrollo de numerosas innovaciones, como la regeneración de la selva del Vichada, presentada en la Economía Azul como uno de los primeros ejemplos de desarrollo sostenible y que se analizará con más detalle en futuros artículos.
