Energías renovables para el desarrollo de la telefonía móvil

Para sostener este crecimiento es necesario desplegar nueva infraestructura de red móvil, siendo las estaciones base de radio (BTS) el elemento más significativo y el que se necesita en mayor número. Se estima que en todo el mundo existen unos tres millones de BTS, y para dar servicio a los 2.000 millones de nuevos usuarios harán falta casi otros dos millones más, utilizando diferentes tecnologías de acceso radio (GSM, UMTS, CDMA, etc.), y cada una de estas BTS y sus equipos asociados necesita energía eléctrica para su funcionamiento.
Uno de los principales problemas a los que se enfrentan los países en vías de desarrollo es la falta de cobertura de la red eléctrica o su deficiente servicio, ya que ésta no llega ni al 70% de la población (en África sólo el 25% de la población tiene acceso a energía eléctrica), por lo que en muchos casos no es posible alimentar a los nuevos sistemas de radio que se quieren instalar, y la única alternativa viable es utilizar fuentes de energía alternativas, que puedan generar electricidad localmente. Hasta ahora, la opción más utilizada y, casi la única disponible, ha sido la de los generadores diesel, una solución eficiente pero cara, ya que pueden llegar a consumir hasta 15.000 litros de combustible por año. Ahora, debido a la disminución del consumo de las nuevas BTS, mucho más eficientes que las antiguas y a la mejora de las fuentes de energía alternativa, ya son posibles soluciones como la energía solar, la eólica, o los biocombustibles, entre otras. También, en los países en desarrollo, el sistema que predomina es el GSM 900, que al tener un mayor alcance, operando en frecuencias más bajas que el GSM 1800 o el UMTS, requieren de menos estaciones base para cubrir un determinado territorio, lo que contribuye al ahorro energético global.
Tanto los operadores de telecomunicaciones, como los fabricantes de equipos están muy concienciados acerca del sostenimiento del planeta, pasando por el ahorro de energía y la disminución de la polución al evitar la emisión de contaminantes; así, pues, están trabajando para reducir el consumo de sus equipos, haciéndolos más eficientes y diseñando mejor sus redes. De esta forma no sólo ahorran dinero, al consumir menos energía, sino que pueden proveer de acceso a regiones remotas donde no llegan los tendidos eléctricos o es muy caro tenderlos. Y al ser todo más barato, también se abarata el servicio, contribuyendo a su competitividad.
En caso de no disponer de la red pública eléctrica para alimentar un equipo de radio, o necesitar disponer de una fuente de respaldo alternativa, la solución de un generador diesel ha sido la tradicional, pero tiene serios inconvenientes, como el alto coste del mismo, el ruido que ocasiona y su mantenimiento, ya que requiere una supervisión y recarga de combustible periódica. Su coste se ha elevado mucho con la subida del petróleo y, además, se ve sometido a posibles hurtos del combustible, algo que resulta muy sencillo y rentable para los ladrones. En ese caso, el perjuicio que se ocasiona es muy grave, pues se dejaría sin servicio a la zona durante varias horas o días, dependiendo de donde está localizado. Puede ser una solución provisional, pero no definitiva, por su alto coste.

Menor consumo. Fuentes alternativas
Las nuevas BTS y/o nodos B en el caso de la 3G, o estaciones WiMAX, como se ha comentado, son mucho más eficientes, su tamaño se ha reducido y, consecuentemente, su consumo, llegándose a ahorros de más de un 50%. Además, por ejemplo, los nodos B de UMTS se pueden dividir en dos partes: la RRU (módulo de radio) y la BBU (módulo de electrónica), colocándose la RRU próxima a las antenas y la BBU en un pequeño armario, con lo cual se disminuye grandemente la pérdida de potencia por las líneas de transmisión de radiofrecuencia. También, pueden operar a temperaturas más altas sin necesidad de refrigeración, lo que reduce el consumo de energía considerablemente.
Algunos fabricantes ofrecen un paquete informático que vuelve más eficiente a la red móvil y que tiene como objetivo reducir su consumo de energía. Por ejemplo, el programa hace que las estaciones entren en un modo de ahorro de energía durante la noche, cuando el tráfico de la red es mucho menor y que se pueda cambiar la temperatura mínima requerida dentro de la estación base, de 25 a 40 grados centígrados, reduciendo así un 30% el consumo de energía.
Al necesitarse menos energía, pasando de más de 1 o 2 kw por BTS a bastante menos, del orden de 500 w, ya se puede empezar a pensar en utilizar otras soluciones, como son los paneles solares o generadores eólicos. También, los biocombustibles pueden ser una fuente de energía válida para alimentar los generadores que antes funcionaban con diesel. Cada una de estas opciones tiene sus ventajas, pero también algunos inconvenientes.
Paneles solares
Los paneles solares son, quizá, la solución más extendida y fácil de implementar. La tecnología de células solares ha alcanzado ya un grado de madurez elevado y su rendimiento es bastante aceptable. De hecho se utilizan para construir parques solares de varios kilowatios de potencia, que se conectan a la red eléctrica para la venta de la energía producida, lo que es un buen negocio. Típicamente, un panel solar de 1 m2 puede recibir por día una potencia radiada de 1 kw y de esta, con un rendimiento típico de entre un 15% y un 20% puede extraer 150-200 vatios de energía eléctrica; así, será cuestión de calcular cuanta energía se necesita para dimensionar adecuadamente los paneles solares que hagan falta.
En el caso de las estaciones de radio móviles, con una instalación reducida se puede obtener la potencia suficiente para su alimentación, siempre que se instale en un lugar con suficiente insolación (las células solares en caso de que el cielo esté nublado siguen produciendo energía, aunque su rendimiento decae), pero eso el algo que no suele ser un problema grave en los países en desarrollo, situados muchos de ellos en zonas próximas al Ecuador. Evidentemente, para dar servicio durante la noche se requiere de baterías que re recarguen durante el día, acumulando la energía. Su instalación es sencilla, pudiéndose colocar sobre el mismo mástil y, prácticamente, no requieren de mantenimiento (el único que puede requerir es el de su limpieza, para que no baje el rendimiento por la suciedad acumulada en los paneles), aunque si pueden verse sometidas a vandalismo o robo de los propios paneles, dado el alto coste que alcanzan en el mercado. En resumen, su coste inicial (CAPEX) es alto, pero se amortiza entre dos y cinco años, y después no requieren coste de operación (OPEX). Su vida útil es de entre 20 y 30 años.
Aerogeneradores
Otra solución, menos extendida, es la de los generadores eólicos, aunque conforme su coste se va reduciendo, empiezan a ser una opción viable. El problema principal es la fuerte dependencia del viento, y que si no hay, pues dejan de producir energía. También se pueden colocar en el propio mástil y existen soluciones con palas o turbinas eólicas verticales. Igualmente, que sucede con las instalaciones solares, hay que disponer de baterías para los momentos en que no se genere electricidad. Al ser un elemento mecánico con partes móviles puede sufrir más averías. También están soluciones híbridas, que incorporan un aerogenerador combinado con paneles solares.
Biocombustibles
Los biocombustibles son una fuente de energía alternativa, que puede sustituir al diesel. En muchos casos se pueden utilizar con los mismos generadores, sin necesidad de adaptación alguna. Su principal ventaja es que no generan contaminación y pueden obtenerse de cultivos locales, lo que evita la dependencia de importaciones de petróleo.

Conclusión
En resumen, todos los grandes fabricantes de equipos de telecomunicaciones móviles:, Alcatel-Lucent, Ericsson, Huawei, Motorota, Nokia Siemens, etc. utilizan o están pensando en hacer uso de alguno de estos sistemas de energía alternativos, no solo en los países en vías de desarrollo, sino en algunos maduros, siendo los fotovoltáicos por el que se decanta la mayoría, al ser el más probado. Y no es solo la falta de redes de distribución eléctrica en la zona de despliegue su principal razón de ser, sino también el buscar ahorros de energía, disponer de alternativas de backup o contribuir a un mundo sostenible, al evitar la emisión de contaminantes utilizando la llamada “energía verde”. Además de los sistemas comentados, existen otros, pero están aún en una fase muy inicial y habrá que esperar algún tiempo para ver como evolucionan y si su empleo es rentable.