Okra Solar alumbra los rincones más remotos del planeta
- Más de 700 millones de personas no tienen acceso a ningún tipo de electricidad, y cientos de millones más carecen de un acceso fiable.
- La empresa australiana Okra Solar utiliza el Internet de las cosas para conectar viviendas remotas por medio de una red eléctrica descentralizada conocida como “red en malla”.
- El sistema de red en malla es más fácil de instalar y ofrece mayor rendimiento a la hora de conectar y distribuir la energía entre viviendas aisladas.
- Estos sistemas apoyan el Objetivo de Desarrollo Sostenible 7 de la ONU, que tiene como meta garantizar el acceso a una energía asequible y no contaminante para todos en 2030.
En todo el mundo, más de 700 millones de personas no tienen acceso a ningún tipo de red eléctrica y viven, a menudo, en comunidades remotas, alejadas de los centros urbanos. Además, los obstáculos que hay que afrontar para llevar el tendido eléctrico a esas comunidades aisladas son muchas veces insalvables. Con el Objetivo de Desarrollo Sostenible 7, ODS 7, de Naciones Unidas se quiere garantizar el acceso a una energía asequible y no contaminante para todos en 2030. El éxito o el fracaso de dicho objetivo tendrá repercusiones más amplias en el desarrollo económico y en el acceso a muchos servicios básicos.
Una empresa australiana, Okra Solar, combina hoy el Internet de las cosas (IoT) con redes modulares de energía solar para reducir la necesidad de infraestructuras físicas, lo que podría servir para llevar la electricidad a personas que viven aisladas de la red en zonas excepcionalmente remotas.
Okra Solar utiliza un esquema en malla en el que las viviendas se conectan a una red de paneles solares montados en tejados y baterías que pueden compartir energía de forma inteligente entre sí, sin necesidad de infraestructuras centralizadas ni de grandes extensiones de paneles. Gracias a este enfoque descentralizado de “red en malla”, la empresa puede suministrar electricidad de manera fiable por una fracción mínima del costo de un tendido eléctrico tradicional. Hasta la fecha, Okra Solar ha suministrado energía no contaminante a más de 1500 hogares y aspira a llegar a dos millones de personas en 2025.
“Las redes se pueden instalar en cada una de las casas, incluso si una de ellas está a un kilómetro de distancia del resto, puesto que es un sistema modular”, comenta Afnan Hannan, fundador y director ejecutivo de Okra Solar.
Un sistema de red en malla es una especie de híbrido entre una minirred solar y una instalación solar para una vivienda unifamiliar, más asequible que la primera y con un nivel de producción de energía mayor que la segunda. La infraestructura centralizada de las minirredes solares presenta mayores costos iniciales, así como de explotación y mantenimiento, y puede tardar unos meses más en instalarse. Los sistemas para viviendas unifamiliares, por otro lado, no generan tanta energía como las redes en malla. El aislamiento, además, con respecto a la red general significa que hay muy poca, o ninguna, capacidad de reserva.
Conexión por conexión, las redes en malla son menos costosas y más eficientes que las microrredes. Según Hannan: “Ahora es posible conectar hogares sin suministro de red casi a la mitad del costo de una minirred tradicional, con la misma fiabilidad y disponibilidad de energía”.
El sistema de Okra utiliza solo unos pocos componentes físicos para conectar los asentamientos rurales aislados, empezando por los paneles solares que van montados en los tejados. Una herramienta cartográfica remota basada en inteligencia artificial utiliza el análisis geoespacial para decidir la disposición más eficiente de esos paneles.
El módulo de Okra, que se ha diseñado con Fusion 360, de Autodesk, es la pieza clave del sistema. Se trata de una unidad de control que gestiona y distribuye la alimentación eléctrica, suministrando corriente a los distintos hogares, ya sean dos o 200, en función de la demanda. Con las baterías instaladas en cada casa, el sistema ofrece mucha más flexibilidad, y el excedente de capacidad sirve para cuando la demanda aumenta.
“El módulo toma decisiones; por ejemplo, esta casa necesita más corriente que la que tiene en reserva, así que extrae la que falta de la red”, observa Oscar Aitchison, director del producto Mesh Grid en Okra Solar. “O bien, tengo energía de sobra y no estoy usando nada, por lo que puedo enviarla a otras casas para que carguen sus baterías”.
“Si en una casa están celebrando una boda, por ejemplo, y necesitan encender muchas luces o poner unos altavoces muy potentes, extraerían energía de otras casas que tengan excedente”, explica Hannan.
El módulo se conecta a redes 2G, 3G o 4G, que son relativamente comunes en áreas remotas, y se puede conectar también a redes Wi-Fi por medio de tecnología satelital VSAT. Las operaciones del módulo (distribución de energía, monitorización remota y facturación móvil) se controlan con la aplicación para smartphone Harvest, de Okra Solar.
Entre las muchas soluciones que el IoT ofrece, la capacidad de facilitar la comunicación mediante la automatización es clave para esta red. Conectar una red solar aislada al IoT proporciona toda una serie de ventajas en términos de mantenimiento e infraestructura a los países en vías de desarrollo. Puesto que la aplicación puede solucionar problemas relativos a los componentes físicos de la red, el nivel de conocimientos técnicos necesarios es menor, y los residentes locales pueden encargarse del mantenimiento y la reparación.
“Si un panel solar no está generando energía, podemos usar los datos cronológicos y llevar a cabo automáticamente una serie de comprobaciones para analizar el porqué y enviar una alerta al encargado de mantenimiento para que conecte bien el cableado o haga cualquier otro arreglo ―señala Aitchison―. Ese nivel de automatización no sería posible sin el IoT”.
En lugares donde la infraestructura de transporte es escasa y los tiempos de viaje largos, poder confiar en mano de obra local es clave. “Se puede tardar días en llegar a estas áreas y, a menudo, no hay carreteras que lleguen hasta allí ―prosigue Aitchison―. Si tienes los datos de antemano y personas de la comunidad que pueden hacer pequeños arreglos, no te hace falta enviar gente continuamente para averiguar qué pasa”.
La infraestructura más ligera de la red en malla es también más fácil de arreglar. Sin una infraestructura solar grande y centralizada desde la que se irradia toda la energía, no hay cables pesados y peligrosos. Sostiene Hannan que “con este sistema, solo se envía una pequeña cantidad de corriente. El excedente de una casa recorre solo una pequeña distancia hasta la siguiente casa” y, a continuación, afirma: “Utilizamos cables mucho más delgados y tensiones mucho más bajas. No solo es más fácil de instalar y más seguro, sino que, además, te permite ahorrar más de un 90 % del costo al usar unos cables y una infraestructura más ligeros”.
Hasta la fecha, Okra Solar se ha centrado en el desarrollo de redes en malla en Filipinas, Haití, Camboya y Nigeria. Sus clientes son proveedores de servicios, no clientes individuales, aunque también alquilan electrodomésticos a través de Harvest, con lo que se pone fin al dilema de para qué les serviría a los lugareños tener electricidad si no tienen acceso a los electrodomésticos que la utilizan para ahorrarles el esfuerzo.
Una red en malla puede, asimismo, alimentar una gama más amplia de electrodomésticos. A diferencia de los sistemas convencionales, conocidos en el sector como “instalaciones solares domésticas”, los sistemas en malla de Okra ofrecen mayor potencia y son capaces de hacer funcionar aparatos más grandes: frigoríficos, lavadoras, bombas, cocinas eléctricas, molinos de arroz, aparatos de aire acondicionado e incluso torres de telecomunicaciones. Estas herramientas ofrecen a los lugareños mayores oportunidades para el desarrollo económico y para poner en marcha actividades con las que mejorar su calidad de vida.
En Filipinas, Aitchison ha visto a las comunidades pesqueras ampliar su actividad por el simple hecho de que las redes en malla les han permitido hacer funcionar frigoríficos con los que fabricar hielo: “Su medio de vida es la pesca, por lo que necesitan hielo para mantener fresco el pescado y venderlo en el mercado. Normalmente, muchas de estas comunidades contratan el envío de enormes bloques de hielo, que tienen que hacer cortar y por los que pagan una tarifa muy alta. Algo así como un dólar por kilo, que, aunque podría no parecer mucho para nosotros, para ellos sí lo es”.
Pero gracias a los frigoríficos alimentados con la red ya no necesitan comprar hielo y, además, han podido poner en marcha nuevos negocios relacionados con los congeladores. “Ya han empezado a vender helados para niños y otros productos congelados, alimentos a los que antes la gente ni siquiera tenía acceso en la comunidad ―comenta Aitchison―. Y todo gracias a que ahora tienen electricidad”.