El futuro de la energía solar
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A primera vista, la energía solar es quizás la solución más elegante para nuestras necesidades energéticas. El sol explota la superficie de nuestro planeta con energía más que suficiente para mantenernos en marcha para siempre.
El gobierno de Estados Unidos estima que la Tierra recibe más de 173.000 terawatts de energía cada año, lo que es más de 10.000 veces lo que la humanidad necesita.
El reto siempre ha sido recoger 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 soporte 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 ha cambiado ahora. En los cinco años transcurridos entre 2008 y 2013, el coste de los paneles solares se redujo en más de un 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 el año 2027. Ese punto de referencia habría sido inimaginable hace unos años.
Parece que la tecnología se ha puesto al día en términos de costes y eficiencia. Ahora está al borde de la adopción masiva. Pero, ¿a dónde puede llegar la tecnología a partir de ahora? ¿Qué nos depara el futuro de la energía solar?
Nuevos Negocios
Cada nueva tecnología trae consigo nuevas oportunidades de negocio. Tesla y Panasonic ya están planeando una enorme fábrica de paneles solares en Buffalo, Nueva York. El Powerwall de Tesla ya es uno de los dispositivos de almacenamiento de energía doméstica más populares del mundo. Los grandes actores no son los únicos que se benefician del boom 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 huertas solares. La demanda de cable de media tensión podría aumentar, ya que las huertas solares deberán estar recién conectadas a la red. Todas las nuevas oportunidades harán bajar los precios e impulsarán aún más la tecnología.
Células biosolares
Los investigadores han experimentado con material biológico en células solares desde hace tiempo. Las bacterias (específicamente las cianobacterias) pueden eventualmente facilitar la alimentación de los dispositivos inalámbricos. La eficiencia de estas células biosolares no se parece en nada a la de las células fotovoltaicas convencionales, pero se espera que la tecnología se vaya recuperando gradualmente. Uno de los investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas Thomas J. Watson de la Universidad de Binghamton, Seokheun $0027Sean$0027 Choi, cree que las biocélulas serían útiles para áreas remotas donde el reemplazo de 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 la biomasa como combustible podría permitirnos crear máquinas de fotosíntesis artificial. Estos podrían convertir la luz solar en energía y almacenarla de una manera más natural para su uso posterior.
Paneles flotantes
Algunos países carecen de espacio para las huertas solares. Una solución elegante a este problema son las huertas solares flotantes. Ciel & Terre International, una empresa energética francesa, trabaja desde 2011 en una solución solar flotante a gran escala. Ya han instalado una granja de prueba frente a la costa del Reino Unido y ahora están considerando la posibilidad de intentar proyectos similares en la India, Francia y Japón.
Alimentación inalámbrica desde el espacio
La Agencia Espacial Japonesa (JAXA) cree que acercarse al sol es la mejor manera de impulsar la eficiencia y recoger más energía. El proyecto Space Solar Power Systems (SSPS) del equipo está tratando de enviar paneles solares a la órbita cercana a la Tierra. La energía recogida 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.
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Árboles para la cosecha de energía
Un equipo de investigadores en Finlandia está intentando crear un árbol que almacene energía solar en sus hojas. Estas hojas podrían utilizarse para alimentar pequeños electrodomésticos y teléfonos móviles. Es probable que los árboles sean impresos en 3D, utilizando biomateriales que imitan a 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%. La mayoría de estos paneles solares son estacionarios, lo que significa que no reciben 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 infrarrojo de la luz para su uso en paneles solares. Ahora mismo, los rayos infrarrojos pasan a través de los paneles y se desperdician. Pero si este espectro de luz invisible puede ser capturado, 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 un mayor número de ellas puedan ser apretadas en espacios más estrechos. 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 sólo ha arañado la superficie del verdadero potencial del sol. El sol despliega más energía en la superficie del planeta que la que se utiliza cada año. Mientras que los costes se han reducido drásticamente a lo largo de los años, la tecnología ha permanecido igual. Investigadores de todo el mundo están trabajando incansablemente para mejorar la forma en que los rayos solares se recogen y se convierten en energía.
El implacable impulso de la tecnología ayudará finalmente a que la energía solar contribuya en gran medida a las necesidades energéticas anuales. Los dispositivos mejores y más eficientes serán alimentados por el sol y tendrán la capacidad de almacenar esta energía durante períodos más largos. El próximo auge de la energía está destinado a cambiar vidas para siempre.
