Energía y medio ambiente

La electricidad es una de las formas de energía más avanzadas. Suministra el 20% de las necesidades mundiales de energía final y se espera que este porcentaje aumente conforme lo hagan las tasas de electrificación y se generalice el uso dispositivos eléctricos, a lo que habrá que añadir, muy probablemente, nuevos usos de la electricidad tales como combustible para transporte.

La producción de electricidad consume el 70% del carbón extraído anualmente en el mundo, así como el 40% del gas natural. Ello libera más de 10 Giga-toneladas de CO2 a la atmósfera cada año, un 40% de las emisiones totales atribuidas al sector energético. Tanto la necesidad de detener el recalentamiento global como el hecho de que las energías fósiles se están agotando a un ritmo acelerado debido a la fuerte demanda, están ya obligando al sector energético a adoptar una estrategia de corte más renovable y menos contaminante.

A largo plazo, la energía solar se perfila como la solución definitiva debido a su enorme potencial energético (podría cubrir las necesidades energéticas mundiales utilizando tan sólo el 1% de las áreas desérticas del planeta). Por el momento, hay dos tecnologías que pueden generar electricidad a partir de luz solar: las células fotovoltaicas (o paneles fotovoltaicos), que transforman la luz solar directamente en electricidad mediante el uso de tecnologías y materiales bastante costosos (generalmente silicio puro) y la concentración de energía solar, una tecnología de producción centralizada y a gran escala que utiliza espejos para concentrar la luz solar en un fluido que, al calentarse genera vapor que puede ser utilizado para producir electricidad.

Los paneles fotovoltaicos son modulares y pueden ser instalados en los propios centro de consumo (permitiendo evitar inversiones adicionales en redes de transporte o distribución). No obstante, pese a que los avances tecnológicos de los últimos treinta años y las economías de escala han permitido reducir a la mitad el coste de los paneles solares, la electricidad producida sigue siendo muy cara (200-400USD/MWh frente a 50USD/MWh para la energía convencional). La solar de concentración es menos costosa (en torno a 170 US $ / MWh), pero las plantas deben estar situadas en grandes extensiones desiertas, lo cual requiere de grandes inversiones en redes de transporte y distribución para llevar la energía producida hasta los centros de consumo.

Tradicionalmente el elevado coste y relativa baja eficiencia (la tasa de conversión no suele superar el 15%), de la solar han hecho que esta se desarrollase a un ritmo muy inferior al de la energía eólica. .Sin embargo, esto podría cambiar en un futuro próximo debido al fuerte aumento esperado de la capacidad instalada (se espera que el número de paneles solares se multiplique por cinco antes de 2011) y el éxito de numerosos esfuerzos de investigación encaminados a aumentar la eficiencia y reducir los costes de producción de los paneles. Por el momento se están explorando diferentes alternativas, desde reducir el consumo de silicio hasta utilizar materiales alternativos o incluir concentradores. Así, en los últimos meses se han anunciado algunos descubrimientos muy prometedores, como el nuevo concentrador desarrollado por el profesor de MIT Marc Baldo, que es capaz de convertir dos veces más energía a partir de la luz solar que una célula solar convencional, o el uso de nanomateriales por el también profesor de MIT Emanuel Sachs para remodelar la superficie de las células de silicio y aumentar su eficiencia en un 27%. En España, los investigadores del CSIC han desarrollado una nueva célula solar integrada por una nanoestructura capaz de aumentar la tasa de conversión hasta el 30% y con el mismo coste de producción que una célula convencional.

Otro obstáculo clave para hacer de la energía solar una fuente dominante en el mix eléctrico es su intermitencia y la imposibilidad de almacenar grandes cantidades de energía a un coste competitivo (las plantas de solar de concentración pueden incorporar algún tipo de almacenamiento, pero con una capacidad por el momento limitada y a costes elevados). Sin embargo, esto podría cambiar en poco tiempo también. Un grupo de investigadores dirigido por el profesor del MIT Daniel Nocera ha desarrollado recientemente un nuevo catalizador capaz de producir hidrógeno a un coste competitivo utilizando energía solar para alimentar las reacciones químicas (hasta el momento los catalizadores utilizados eran demasiado caros o poco apropiados). Después de todo, la revolución solar podría estar a menos de una década de distancia.

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Nota: información proporcionada por el Servicio de Estudios de BBVA

Foto miss kris