Escrito por A primera vista, la energía solar es quizás la solución más elegante a nuestras necesidades energéticas. El sol golpea la superficie de nuestro planeta con energía más que suficiente para mantenernos en marcha para siempre.
El gobierno de los Estados Unidos estima que la Tierra recibe más de 173.000 teravatios de energía cada año, más de 10.000 veces lo que necesita la humanidad.
El desafío siempre ha sido recolectar esa energía. Aunque la mayoría de la gente conoce las células fotovoltaicas, los paneles solares han sido lo suficientemente caros como para mantenerlos firmemente en el segmento de lujo. Durante años, la baja eficiencia de los paneles solares y los altos costos por pulgada cuadrada de estos paneles hicieron que la energía solar fuera económicamente inviable.
Eso ahora ha cambiado. En los cinco años entre 2008 y 2013, el costo de los paneles solares se redujo en más del 50 por ciento. Entre 2015 y 2017, los expertos estiman que el costo caerá otro 40 por ciento. Investigadores en el Reino Unido dicen que están sorprendidos por lo rápido que está creciendo la adopción solar. Estiman que los costos caerán lo suficientemente rápido como para permitir que la energía solar contribuya con el 20% de nuestro consumo de energía para 2027. Ese punto de referencia habría sido inimaginable hace unos años.
Parece que la tecnología se ha puesto al día en términos de costos y eficiencia. Ahora está al borde de la adopción masiva. Pero, ¿adónde puede ir la tecnología desde aquí? ¿Qué nos depara el futuro de la energía solar?
Nuevo negocio
Cada nueva tecnología trae nuevas oportunidades para los negocios. Tesla y Panasonic ya están planeando una gigantesca fábrica de paneles solares en Buffalo, Nueva York. El Powerwall de Tesla ya es uno de los dispositivos domésticos de almacenamiento de energía más populares del mundo. Los grandes jugadores no son los únicos que se benefician del auge de la energía solar.
Es probable que haya mucha demanda de bienes raíces. Los propietarios y agricultores pueden arrendar sus tierras para la construcción de nuevas granjas solares. La demanda de cable de media tensión podría aumentar, ya que las granjas solares deberán estar recién conectadas a la red. Todas las nuevas oportunidades harán que los precios bajen e impulsarán aún más la tecnología.
Células bio-solares
Los investigadores han experimentado con material biológico en células solares desde hace un tiempo. Las bacterias (específicamente las cianobacterias) eventualmente pueden facilitar la alimentación de dispositivos inalámbricos. La eficiencia de estas biocélulas solares no se acerca en absoluto a la de las células fotovoltaicas convencionales, pero existe la esperanza de que la tecnología se ponga al día gradualmente. Uno de los investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas Thomas J. Watson de la Universidad de Binghamton, Seokheun ‘Sean’ Choi, cree que las biocélulas serían útiles para áreas remotas donde reemplazar las baterías con frecuencia no es una opción.
Mejor conversión a electricidad
Investigadores de Israel y Alemania se asociaron para estudiar si había una mejor manera de convertir la luz solar en electricidad. Resulta que la forma más eficiente es también la más común: la fotosíntesis. El estudio confirmó que el uso de biomasa como combustible podría eventualmente permitirnos crear máquinas de fotosíntesis artificiales. Estos podrían convertir la luz solar en energía y almacenarla de una forma más natural para su uso posterior.
Paneles flotantes
Algunos países carecen de espacio para granjas solares. Una solución elegante a este problema son las granjas solares flotantes. Ciel & Terre International, una empresa de energía francesa, ha estado trabajando en una solución solar flotante a gran escala desde 2011. Ya han instalado una granja de prueba frente a la costa del Reino Unido y ahora están considerando intentar proyectos similares en India, Francia. y Japón.
Energía inalámbrica desde el espacio
La Agencia Espacial Japonesa (JAXA) cree que acercarse al sol es la mejor manera de impulsar la eficiencia y recolectar más energía. El proyecto Space Solar Power Systems (SSPS) del equipo está tratando de enviar paneles solares a una órbita cercana a la Tierra. La energía recolectada se transmitirá de forma inalámbrica a la estación base a través de microondas. Si tiene éxito, esta tecnología podría ser un verdadero cambio de juego.
Árboles de recolección de energía
Un equipo de investigadores en Finlandia está intentando crear un árbol que almacene energía solar en sus hojas. Estas hojas podrían usarse para alimentar pequeños electrodomésticos y teléfonos móviles. Es probable que los árboles se impriman en 3D, utilizando biomateriales que imitan la madera orgánica. Cada hoja genera energía a partir de la luz solar, pero también puede utilizar la energía cinética del viento. Los árboles están diseñados para sobrevivir tanto en interiores como en exteriores. El proyecto se encuentra actualmente en fase de prototipo en el centro de investigación VTT de Finlandia.
Mejor eficiencia
La eficiencia es, en este momento, el mayor obstáculo para mejorar la energía solar. En este momento, más del 80% de todos los paneles solares tienen una eficiencia energética inferior al 15 por ciento. La mayoría de estos paneles solares son estacionarios, lo que significa que pierden la luz solar directa. La mayor parte de la luz solar que llega a los paneles se desperdicia. Un mejor diseño, una mejor química y el uso de nanopartículas que absorben la luz solar podrían impulsar la eficiencia.
Algunos investigadores creen que han encontrado una manera de capturar el espectro de luz infrarroja para su uso en paneles solares. En este momento, los rayos infrarrojos atraviesan los paneles y se desperdician. Pero si se puede capturar este espectro de luz invisible, podría aumentar la eficiencia energética en un 30 por ciento.
Mientras tanto, IBM está tratando de hacer que las células fotovoltaicas individuales sean más pequeñas para que más de ellas puedan encajar en espacios más reducidos. La compañía cree que eventualmente podría empaquetar diez veces más células fotovoltaicas en el mismo espacio.
La energía solar es claramente el futuro. Hasta la fecha, la humanidad solo ha arañado la superficie del verdadero potencial del sol. El sol despliega más energía en la superficie del planeta que la que se usa cada año. Si bien los costos se han reducido drásticamente a lo largo de los años, la tecnología sigue siendo la misma. Investigadores de todo el mundo están trabajando incansablemente para mejorar la forma en que se recogen los rayos solares y se convierten en energía.
El impulso implacable de la tecnología eventualmente ayudará a que la energía solar contribuya con una parte importante de las necesidades energéticas anuales. Dispositivos mejores y más eficientes serán alimentados por el sol y tendrán la capacidad de almacenar esta energía por períodos más largos. El auge energético que se avecina cambiará vidas para siempre.
