Un parque de energía fotovoltaica en Alemania. EL MUNDO
El precio es el gran obstáculo para la energía solar. Pero para algunos expertos, no tardará en llegar una revolución energética de la mano de la electricidad producida a partir del Sol. «La revolución llegará cuando el precio de la electricidad solar se iguale al de la red en EEUU y eso sucederá en cuatro años», según explicó a este diario en una reciente entrevista Salim Ismail, director de la Universidad de la NASA y Google, la Singularity University, y ex vicepresidente de Yahoo. «El 100% de las necesidades de electricidad estarán cubiertas por el sol en menos de 25 años», vaticinó Ismail.
Los avances científicos en este campo de la energía ocurren a una velocidad asombrosa, pero son escasos los que se pueden traducir en una mejora en la producción industrial casi inmediata. Aunque, de vez en cuando, sí sucede. Una investigación publicada hoy por la revista Nature propone un pequeño cambio en el método de fabricación de las llamadas células solares de segunda generación que podría abaratar en gran medida su fabricación y hacerla a su vez menos tóxica.
Estas células solares son muy diferentes a los paneles que todo el mundo conoce y que vemos en los tejados de casas e instalaciones industriales. Éstas son de silicio y se conocen como de primera generación. Las células de segunda generación están construidas conotro material llamado teluro de cadmio, que consiste en una fina película sensible a la luz solar que puede ser instalada en ventanas - algo que ya se está haciendo hoy en día- e incluso en superficies flexibles.
«Actualmente, la forma más habitual de fabricar células solares de segunda generación es tratándolas con una solución de Cloruro de Cadmio. El proceso se llama activación y hace que pasemos de tener una célula con una eficiencia del 1% o 2% a una por encima del 10% e incluso de cerca del 20%», aseguró Jon Major, investigador del Instituto Stephenson de Energías Renovables de la Universidad de Liverpool (Reino Unido) y autor del trabajo, el martes durante una teleconferencia con la prensa. «El proceso es realmente esencial para tener células solares de alto rendimiento. El problema es que el cloruro de cadmio es un compuesto altamente tóxico», explicó el investigador. Según el trabajo, este compuesto químico puede causar cáncer de pecho, enfermedades cardiovasculares o alteraciones genéticas y, si alcanza el ciclo del agua puede contaminar la fauna acuática durante generaciones.
Y, además, es un material muy caro. «A escala de laboratorio estamos pagando unos tres dólares por gramo, mientras que para las industrias puede rondar los 0,3 dólares por gramo», dice Major. Pero lo que eleva realmente el precio del proceso es tener que gestionar los residuos y manejar el material adecuadamente.
Un material inocuo
Por ese motivo, el objetivo de los científicos era buscar alternativas para ese compuesto que no mermaran la eficiencia de los paneles solares, pero que no tuviesen los problemas ecológicos y económicos del cloruro de cadmio. «La primera alternativa que cualquiera pensaría para usar un cloruro no tóxico es el cloruro de sodio, la sal de mesa. Pero, cuando lo usamos en el laboratorio, la eficiencia rondaba la mitad de la que se obtiene usando cloruro de cadmio», recordó Major.
Pero todo cambió cuando probaron a rociar las células solares con cloruro de magnesio. La eficiencia se mantenía y era un material completamente inocuo. «No sabíamos casi nada de este compuesto antes del trabajo, pero es una molécula química muy barata increíblemente fácil de conseguir a partir de agua de mar. Y tiene actualmente muchas aplicaciones como sal de baño, suplemento mineral o como coagulante en la producción del tofu, así que no es tóxico», dijo el investigador británico. Además, su precio a escala industrial es de 0,001 euros cada gramo, 300 veces más barato que el compuesto tóxico.
Las células usadas por el equipo de la Universidad de Liverpool están lejos del récord de eficiencia del 44,7% obtenido por el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar de Alemania. Pero, como recuerda Major a EL MUNDO, las claves de este avance son la disminución del precio de producción industrial y la reducción de los riesgos de toxicidad.
Otros expertos que no han participado en el trabajo valoran el avance, aunque señalan que no se trata de una revolución para el sector. «El coste del cloruro de cadmio es una pequeña parte del de la célula, del orden del 2% (con cloruro de magnesio sería 0.1%). Pero evitar las precauciones de usar cloruro de cadmio pueden ser muy importantes en coste y en peligrosidad y ello puede inclinar a las compañías a adoptar el procedimiento», asegura Antonio Luque, presidente del Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid .
Un material que se obtiene del mar
En la actualidad, el 90% de las placas que ocupan los tejados y los huertos solares están construidas a base de silicio. Pero este material tiene una enorme desventaja con respecto a los utilizados en las llamadas células de segunda generación. Para absorber una determinada cantidad de luz solar con silicio es necesario utilizar una cantidad de materia prima pura de 200 micras. En cambio, es posible captar la misma cantidad de luz con teluro de cadmio -usado en las células de segunda generación- utilizando un 1% de la materia prima utilizada en la primera generación. «Esto significa que esta tecnología permite hacer paneles solares mucho más rentables y ajustados en términos de coste beneficio», según Jon Major, de la Universidad de Liverpool. Además, debido a sus características físicas es posible instalarlas, por ejemplo, en ventanas o en superficies flexibles. En el mercado fotovoltaico actual, este tipo de células suponen entre un 5% y un 7% de los paneles instalados. Pero cuentan con el menor coste por vatio producido del sector. Y eso sin contar con la disminución de precio que puede suponer el uso del cloruro de magnesio que propone el nuevo trabajo dirigido por Major. El profesor y académico de la Real Academia de Ingeniería Antonio Luque también señala la ventaja de que este material se pueda obtener tan fácilmente. «El magnesio es alrededor de un millón de veces más abundante que el cadmio en la corteza terrestre; de ahí su menor coste», explica. «Como los autores señalan, se puede extraer del agua del mar», añade Antonio Luque.
Fuente: El Mundo
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