La energia solar fotovoltaica se perfila como uno de los sistemas de generación de electricidad renovable que tiene más futuro para producir electricidad a nivel nacional
La energía solar fotovoltaica es una de las soluciones energética que aparenta tener un gran futuro en el mix energético, movido por el afán de los países de reducir sus emisiones de CO2. De hecho, ya durante agosto de 2009, el 7% de la electricidad consumida en España procedía de esta fuente.
La fotovoltaica ha vivido un verdadero boom en España, que se convirtió en primera potencia fotovoltaica mundial en 2008 por potencia instalada, gracias a la política de incentivos económicos y a la seguridad de la inversión, avalada por el Estado Español. Esta elevada rentabilidad motivó la huída de capitales de la bolsa de y otros sectores como el inmobiliario hacia la inversión en fotovoltaica, por lo que se superaron con crecer las expectativas de crecimiento de este sector. El gobierno, asustado ante la avalancha de proyectos fotovoltaicos, decidión frenar un crecimiento que le parecía desaforado, cambiando la legislación, disminuyendo las primas y colocando trabas administrativas, en la esperanza de frenar el sector, al menos, el de las huertas solares, que es el que más rápidamente había crecido.
Ahora mismo, la situación es de freno en el sector, aunque ciertamente la rentabilidad de una inversión fotovoltaica sigue siendo la misma ya que, a pesar de haber disminuido las subvenciones a la electricidad fotovoltaica, también han caído estrepitosamente el precio de los módulos, hasta en un 50%, dado que España era el mayor mercado fotovoltaico mundial.
La fotovoltaica en el resto del mundo no está tan avanzada como en España, salvo Alemania, que ha ostentado desde siempre y con razón la denominación de potencia fotovoltaica mundial. Y no sólo por potencia instalada, sino también por avances tecnológicos, ya que en este país las fotovoltaica integrada en fachada y los tejados fabricados a base de módulos fotovoltaicos han llegado a ser algo normal, a pesar de que este país no se caracteriza precisamente por la radiación solar que recibe. Otros países que sí son soleados, como Italia o Grecia, no acaban de depspegar debido a las trabas administrativas y al carácter latino, que hace que una inversión de millones dependa del carácter de la persona que debe aprobar alguno de los innumerables permisos necesarios para llevar adelante la instalación. Quien sí puede convertirse en la locomotora fotovoltaica mundial durante los próximos años es Estados Unidos, dado el tamaño del país, los amplios y vacíos espacios soleados que tiene, y las inversiones millonarias que está realizando la administración Obama para fomentar las renovables.
La energía solar fotovoltaica se basa en el efecto fotovoltaico. Éste consiste en que los fotones presentes en la luz transmiten su energía a los átomos de ciertos materiales denominados semiconductores. Los electrones de estos átomos reciben la energía contenida en el fotón, entrando en movimiento; a ese movimiento le denominamos electricidad. La electricidad es recogida por los hilos metálicos que tienen las células solares y de ahí, transportados al sistema de transmisión eléctrica.
El efecto fotovoltaico fue observado ya durante el siglo XIX, pero hasta los años cincuenta el siglo XX no se comenzó a experimentar sobre él con el objetivo de generar electricidad aprovechable. La primera utilización de la energía solar fotovoltaica fue la alimentación de satélites artifiales, que requerían de electricidad para funcionar una vez en órbita. Durante los años 70 del siglo XX comenzaron a crearse las primeras empresas para aplicaciones terrestre. La aplicación de la fotovoltaica a la aviación fue temprana.
La energía solar fotovoltaica se trata de una energía renovable que sólo ofrece ventajas:
La fotovoltaica también dispone de otras aplicaciones, aunque las más conocidas son el autoconsumo para viviendas y explotaciones agrarias y la venta de electricidad.
Pero la energía solar también puede aplicarse en otros campos, más cercanos al ciudadano de a pié. Desde hace ya algún tiempo, salen regularmente al mercado diferentes aplicaciones en gadgets, es decir, en pequeños electrodomésticos de uso cotidiano, como por ejemplo cargadores para baterías, móviles, PDAs, MP3, GPS, etc. Existen diferenes modelos de cargadores en el mercado, pero lo más interesante quizás por la cercanía a la masa de población es la aplicación de minipaneles solares fotoovltaicos en la ropa, bolsos etc.; se trata de tecnologías que no aplican el silicio, sino otro tipo de materiales, flexibles e incluso en algunos casos coloreables. Su eficiencia es mucho menor que la de los paneles convencionales, lógicamente, pero pueden ayudar a recargar un móvil, etc. En el caso de la industria del textil, el Centro Tecnológico de la Confección de Toledo, situado en Talavera de la Reina está investigando a nivel español la aplicación de estos sistemas en prendas de ropa para el mercado nacional.
También hay juguetes, linternas, y otros aparatos que aprovechan la electricidad fotovoltaica. Pueden encontrar una selección de ellos en
Mucho se ha especulado sobre la aplicación de la fotovoltaica al sector del transporte. Es cierto que se han creado prototipos de aviones y coches que se mueven únicamente mediante energía solar fotovoltaica, pero sólo son prototipos, y no es de prever que podamos utilizar únicamente esta energía para el transporte mediante células instaladas en las mismas unidades de transporte. Otro gallo canta para la electricidad fotovoltaica que se ha inyectado en la red eléctrica a través de la venta de la misma... El mix de electricidad de la red nacional producido mediante renovables crece cada día. En agosto de 2009, sólo la fotovoltaica cubrió el 7% de la demanda de electricidad en España, y ese porcentaje no hace más que crecer, dado que cada semana son más las instalaciones conectadas a la red. Este aumento en la proporción de electricidad fotovoltaica incide sobre el transporte alimentado mediante electricidad: RENFE es uno de ellos. Al utilizar el tren, estamos seguros de que una parte imporante de la electricidad que utiliza para transportarnos es fotovoltaica y eólica, con lo cual nuestros desplazamientos en ferrocarril son mucho, mucho más sostenibles que si lo hacemos por carretera o avión. En el caso del transporte marítimo, sí que existen casos en los que sólo se usa electricidad fotovoltaica para realizar el transporte, pero de momento sólo son anecdóticos.
Por otra parte, sí que existen intentos de aplicación de la energía solar fotovoltaica para cubrir al menos una pequeña parte de la demanda de un automóvil. El ToyotaPrius, el coche híbrido más vendido de la historia, ha introducido en su último modelo un techo fotovoltaico que contribuye a recargar la batería.
Hoy en día, aún la mayor parte de los módulos fotovoltaicos basan su funcionamiento en el semiconductor denominado silicio, aunque como podremos ver en la sección de investigación, la calidad de silicio que utiliza la fotovoltaica es difícil de encontrar y, por lo tanto, caro. Por este motivo, hay una variada cantidad de investigaciones sobre la posibilidad de utilizar otro tipo de materiales. Ahora nos limitaremos al silicio.
El silicio es uno de los minerales más abundantes en el planeta Tierra, pero no se encuentra en estado puro, sino mezclado con otros materiales, y está presente en la arena, grava, silicatos... Para purificarlo, existen dos etapas. En la primera se funde el material original para conseguir un silicio con un porcentaje de pureza de entre el 98 y el 99,5%, con lo que se obtiene el denominado silicio metarlúrgico. Pero esto no es suficiente para la producción solar. Es necesario someterlo a otro grado de purificación para obtener una pureza de hasta el 99,9999999%, que sería la óptima para la aplicación fotovltaica, aunque no todas las células solares llegan a este grado, denominado 9N. Para conseguirlo, se mezcla el silicio metalúrgico con clorido de hidrógeno para formar el peligroso y altamente volátil triclorosilano. Posteriormente se somete la mezcla a un complejo proceso de destilación a una temperatura elevadísima, de 950ºC.
