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Tecnología

En los Pirineos hay un espejo de 1.830 m² que concentra 10.000 soles en un punto de 40 cm y alcanza 3.500°C: así funciona el horno solar más potente del mundo

El horno solar de Odeillo, en la Cerdaña francesa a 1.600 metros de altitud, opera desde 1969 con un reflector parabólico de 1.830 m² compuesto por 9.000 facetas que concentra la luz de 63 heliostatos motorizados en un punto de 40 cm de diámetro. El resultado: 1 megavatio de potencia térmica y temperaturas de hasta 3.500°C, suficiente para fundir acero. No genera electricidad para la red, sino que investiga materiales extremos y combustibles solares
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Existe un lugar en los Pirineos franceses donde el sol puede fundir acero. No es una metáfora: en la ladera de la montaña sobre el pueblo de Odeillo, en la Cerdaña francesa, hay un edificio que desde 1969 concentra la luz solar con tanta precisión que en un punto de apenas 40 centímetros de diámetro alcanza temperaturas de entre 3.300 y 3.500 °C, según datos del laboratorio operador PROMES-CNRS. La mayoría de los aceros industriales se funden entre 1.400 y 1.500 °C. El horno de Odeillo los supera más que el doble.

Es la instalación solar más potente del mundo junto con la de Parkent, en Uzbekistán, aunque, como veremos, Odeillo gana en potencia útil real. Y a diferencia de lo que podría esperarse de una instalación así, no genera electricidad para la red eléctrica: es esencialmente un laboratorio científico que usa el calor extremo del sol para investigar materiales e industria.

Cómo funciona: 63 espejos que persiguen el sol y uno que lo concentra todo

Planta Solar
© Wanghao SANG – Unsplash

El sistema tiene dos componentes ópticos que trabajan en conjunto. El primero es un campo de 63 heliostatos, espejos planos motorizados distribuidos en la ladera frente al edificio principal, que siguen la trayectoria del sol durante todo el día y devuelven su luz de forma constante hacia un punto fijo: el gran reflector parabólico. Ese segundo componente es el corazón del sistema: una superficie parabólica de 1.830 metros cuadrados compuesta por 9.000 facetas de espejo individuales dispuestas en una estructura de 54 metros de alto por 48 de ancho. Su curvatura está calculada para concentrar toda la luz que recibe en un único punto focal.

El resultado de esa concentración es un factor de 10.000 veces la radiación solar normal. En ese foco de 40 centímetros de diámetro, la instalación desarrolla una potencia térmica de 1 megavatio, la misma que necesita aproximadamente un millar de hogares para funcionar. Pero a diferencia de una planta solar convencional, ese megavatio no va a turbinas ni a generadores: va directamente a los materiales y procesos que se estudian en la torre focal.

Por qué está en los Pirineos a 1.600 metros

Pirineos
© Maël BALLAND – Unsplash

La ubicación de Odeillo no es accidental. La Cerdaña francesa ofrece dos condiciones excepcionales para este tipo de instalación: un elevado número de días de sol al año (más de 300) y una atmósfera de gran pureza óptica en altitud, que minimiza la dispersión y la absorción de la radiación solar antes de que llegue a los espejos. A 1.600 metros de altura, la columna de aire que atraviesa la luz solar es más corta y limpia que a nivel del mar, lo que se traduce directamente en mayor intensidad de radiación disponible.

Esta ventaja de altitud es también lo que distingue a Odeillo de su único rival en potencia teórica: el horno solar de Parkent, en Uzbekistán. Ambos tienen una potencia nominal de 1.000 kW y temperaturas de foco similares. Sin embargo, Parkent opera a solo 1.050 metros de altitud, lo que reduce la radiación solar disponible y limita su potencia útil real a unos 700 kW, frente a los 1.000 kW que alcanza Odeillo, según datos de SolarPACES, la red de investigación en energía solar concentrada de la Agencia Internacional de Energía.

Su origen: un espejo antiaéreo de la Segunda Guerra Mundial

La historia del horno solar de Odeillo empieza en los años 40, cuando el químico Félix Trombe, director del laboratorio de tierras raras de Meudon, tuvo la idea de usar un espejo de defensa antiaérea sobrante de la guerra para concentrar luz solar. En 1949 construyó el primer prototipo en la ciudadela de Mont-Louis, a poco más de 10 kilómetros de Odeillo. Tras una serie de instalaciones experimentales de potencia creciente, entre 1962 y 1968 se construyó el horno actual, que entró en operación en 1969.

Trombe también da nombre a un elemento arquitectónico que inventó en paralelo: el muro Trombe, una pared de vidrio y masa térmica que capta el calor solar y lo almacena para calentar edificios de forma pasiva. El horno solar fue el laboratorio donde desarrolló buena parte de esa investigación pionera en energía solar antes de que existieran los paneles fotovoltaicos comerciales.

Para qué sirve hoy: materiales extremos y combustibles solares

Las aplicaciones actuales del horno solar de Odeillo se dividen en dos grandes líneas. La primera es el estudio y la fabricación de materiales que deben resistir condiciones extremas: recubrimientos para la industria aeronáutica y espacial, cerámicas de alta temperatura, materiales refractarios y pruebas de resistencia térmica para componentes que eventualmente llegarán a reactores de fusión o a naves espaciales. El horno puede someter cualquier muestra a temperaturas imposibles de alcanzar con medios convencionales sin los problemas de contaminación que introducirían los hornos eléctricos o de combustión.

La segunda línea es la investigación en combustibles solares. El proyecto Sunfuel, actualmente activo en la instalación, usa el calor del horno para procesar óxidos metálicos en ciclos termoquímicos: el calor extremo reduce esos óxidos liberando oxígeno, y en un segundo paso reaccionan con agua o CO₂ para producir hidrógeno o monóxido de carbono, que pueden convertirse en combustibles sintéticos limpios. Es una de las vías más investigadas para almacenar energía solar en forma química y usarla en sectores como la aviación, donde la electrificación directa es difícil.

Como documenta la cobertura de PROMES-CNRS, el laboratorio que opera la instalación, el horno de Odeillo sigue siendo hoy una infraestructura científica activa y sin equivalente real en el mundo para investigación de alta temperatura solar. Con más de 55 años de operación ininterrumpida, sigue siendo el pionero que demostró que el sol podía usarse como fuente de calor industrial mucho antes de que eso pareciera una idea razonable.

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