Energía solar: lo último en tecnología fotovoltaica

El avance hacia la descarbonización de la sociedad pasa necesariamente por una transición hacia las energías renovables. Una de las grandes diferencias de las nuevas formas de producir energía respecto al modelo antiguo, basado en combustibles fósiles, es la gran diversificación de tecnologías y fuentes disponibles. Dentro de la ener- gía solar, la eólica y la biomasa existen infinidad de formas de transformar los recursos naturales en energía disponible para mover la sociedad. De todo el cóctel de energías renovables, la solar fotovoltaica es una de las más accesibles en costes y versátiles en instalación. Desde pequeños paneles instalados en balcones o terrazas hasta grandes complejos fotovoltaicos que cubren extensos territorios y actúan como centrales de producción energética. Además, las posibilidades de la tecnología fotovoltaica están haciendo que en los últimos años se hayan desarrollado numerosas opciones de diseño para su implementación en edificios, equipamiento urbano y plantas industriales.

Durante una hora, el sol irradia sobre la superficie de nuestro planeta el equivalente a toda la energía que necesita la humanidad durante un año. Pero poder aprovechar este recurso infinito y limpio depende directamente de la tecnología y del diseño de los sistemas de aprovechamiento. Hoy en día existen de todo tipo: paneles de silicio amorfo, cristalino, selenio, nanométricos, ultrafinos, flexibles, baratos o caros. La nueva electrónica impresa y el desarrollo de semiconductores ultraeficientes permiten incluso la instalación de paneles fotovoltaicos traslúcidos integrados en ventanas. Llevamos demasiados años esperando la revolución de la energía solar y parece que no termina de dar el paso adelante que el planeta necesita, pero seguro que estamos un poquito más cerca. Y como casi siempre suele pasar, una vez que la I+D ha hecho su trabajo, son la arquitectura y el diseño quienes deben tomar el relevo para que sea una realidad de uso común, con sistemas bien integrados en las viviendas.

ENERGÍA Y MATERIALES INAGOTABLES

Energías renovables y economía circular son claves para avanzar hacia una verdadera sostenibilidad. Porque como ya se decía hace décadas, la energía es un problema de materiales, y en la actualidad, con la escasez de materias primas, lo estamos viendo más claro que nunca. Los elevados costes, cuando no directamente el agotamiento de las tierras raras o el litio que alimentan millones de baterías de dispositivos electrónicos, hacen imprescindible que el reciclaje también entre de lleno en el sector de la energía solar. Cada año se generan más de 30.000 toneladas de residuos de paneles, y para 2050 habrá 78 millones de toneladas, según varios estudios. La buena noticia es que el 95% de los componentes de los paneles solares es reciclable; el problema es el coste de esa operación y la necesidad de que se desarrolle una industria dedicada a ello.

¿QUÉ ES LA ENERGÍA SOLAR? UNA FUENTE MUY CERCANA

La energía solar es aquella que mediante diferentes tipos de tecnología aprovecha tanto la luz como el calor del Sol para transformarlos en energía. Esta energía puede ser electricidad directa, como en los paneles fotovoltaicos, pero también puede servir para calentar agua sanitaria, como en los paneles termosolares, o convertirse en calor para la obtención de electricidad, como en las centrales solares de concentración. Estas últimas son de uso exclusivamente industrial, mientras que la fotovoltaica o la termosolar tienen la gran ventaja de poder instalarse en las viviendas. Esta enorme virtud de la energía solar la hace cercana a su uso y supone descentralizar la producción energética. Que cada casa sea una central de producción de su propia energía de alguna manera acerca el sueño del desarrollo sostenible de la autosuficiencia. Así como las hojas de los árboles aprovechan la energía solar para la fotosíntesis, las superficies arquitectónicas –techos, suelos y fachadas– pueden ser las "hojas" de los edificios para transformar la luz del Sol en electricidad para uso común.

¿SABÍAS QUE...

en cinco años ya se ha amortizado la inversión en paneles solares y a partir de aquí se obtiene beneficio económico directo? El mito de que la energía solar es cara es eso, un mito. Es cierto que requiere de una inversión inicial, pero si se instalan con criterios de aprovechamiento de la irradiación solar, como la orientación y evitar el sombreo, los paneles fotovoltaicos son muy eficientes. Por otro lado, el incremento en los costes de la electricidad junto con las subvenciones que existen para ayudar a la transición hacia las energías renovables convierte la opción en altamente atractiva.

¿Y las emisiones de CO2? Pasa algo parecido que con la inversión económica. El impacto inicial es elevado en su producción y ronda los 500 kilos de CO2 por metro cuadrado. Pero desde el primer kWh producido comienza a compensar el impacto, y en tres años, en un país como España, ya queda amortizado. A partir de aquí se genera beneficio ambiental hasta llegar a una reducción de entre cuatro y cinco toneladas de emisiones de efecto invernadero durante toda la vida útil de cada metro cuadrado de panel solar.

UN POCO DE HISTORIA: ¿Cómo comenzamos a utilizar la energía fotovoltaica?

El inicio de la energía fotovoltaica se remonta a 1839, cuando Alexandre-Edmond Becquerel descubrió que el Sol generaba corriente eléctrica en una pila electrolítica. Pero no fue hasta finales del siglo xix cuando se consiguió construir lo que más tarde se conocería como panel solar. Desde su mismo origen, a pesar de que la producción de electricidad era muy baja, se entendió que podría ser una fuente de energía alternativa al carbón, imperante en la época, pero también escaso. Con el incremento en la extracción de carbón barato en los años posteriores se abandonó la idea de la energía solar hasta la crisis del petróleo en la década de 1970. De alguna manera el desarrollo tecnológico del aprovechamiento de la luz del Sol como energía, sobre todo eléctrica, ha estado relacionado con la escasez de combustibles fósiles, ya fuera carbón o petróleo. Incluso EE. UU. llegó a impulsar un programa llamado Federal Photovoltaic Utilization Program hasta los años ochenta. A partir de aquí volvió a abandonarse hasta que en 1998, con la incipiente preocupación por el cambio climático y el protocolo de Kioto, se volvió a tomar conciencia de que la energía solar era una opción de futuro a la que le había llegado su momento. Durante los años 2000, el desarrollo de la tecnología de los semiconductores y el silicio pronosticaba, por fin, su época dorada. En la actualidad, aunque la tecnología está disponible y suficientemente madura, aún no ha dado el salto que la situación de crisis climática exige.

LA ENERGÍA SOLAR EN CIFRAS

• 4-5 años bastan para amortizar la inversión en una instalación.
• 550 kWh de electricidad puede producir cada metro cuadrado de panel fotovoltaico.
• 4,5 toneladas de CO2 se pueden evitar gracias a la producción de electricidad de un módulo de un metro.