La energía solar y que afrontar en el futuro

El uso de las energías no renovables como principal fuente de generación de energía presenta dos grandes problemáticas, la primera es la cantidad limitada de combustibles fósiles existentes en el planeta, los cuales a la razón de consumo actual para el 2030 se habrán acabado y la segunda es el daño que le causan al planeta las constantes emisiones de CO2 generadas al momento de la combustión para generar energía, estas emisiones se quedan en la atmósfera reteniendo la radiación solar que entra al planeta causando el efecto invernadero.

Esta realidad que se está viviendo día a día, ha motivado el estudio sin que sea necesaria la combustión o explotación de algún mineral, denominando este tipo de alternativas como “energías renovables” o también se conocen con el nombre de “energías limpias”, llamadas así, puesto que la energía se produce por medio de fenómenos obtenidos por la naturaleza, es decir, que no se requiere que el ser humano la transforme para poder aprovecharla.

Los tipos principales de energía renovables son:

Energía solar, energía geotérmica, energía eólica, energía biomasa, hidráulica y a partir del movimiento de las olas, como lo es la undimotriz o mareomotriz.

Las energías limpias presentan una ventaja importante tal como lo es la mejora del medio ambiente, teniendo una tendencia a cero emisiones de CO2 disfrutando de un alto grado de independencia energética mejorando la calidad del servicio reduciendo el consumo de combustibles fósiles.

En la actualidad, ante el incremento de la demanda energética producto del crecimiento poblacional e industrial, la principal fuente de generación de energía sigue siendo extraída a partir de las energías no renovables, siendo del 96% de la energía consumida a nivel mundial la que proviene de fuentes fósiles como el carbón, el gas y el petróleo y tan solo un 13% proviene de energías renovables.

Desde finales del siglo XX ha crecido la incorporación de la tecnología fotovoltaica en aplicaciones terrestres, pasando de algunas pequeñas instalaciones para la investigación, al desarrollo de las plantas de demostración y finalmente, a una fuerte implementación de gran magnitud por medio de incentivos tributarios que proporcionan las entidades gubernamentales que han permitido alcanzar la madurez de esta tecnología en pocos años.

Al igual que en Colombia en otros países, la tendencia está en apoyar estas nuevas tecnologías introduciendo incentivos tales como, precios de compra preferenciales para la energía generada dentro de las redes nacionales y subsidios de dinero para instalaciones solares, debido al “compromiso” de los países de hacer algo respecto al cambio climático, razón por la cual la implementación de esta tecnología en el mundo incrementa cada año.

Un gran beneficio de la energía fotovoltaica resulta el costo mínimo de mantenimiento y operación que esta posee, razón por la cual el único gasto significativo de esta tecnología está al momento de comprar e instalar los equipos y en caso de utilizar baterías.  El cambio de estas es cada 5 años o 15 años, siendo dependiente de la tecnología a utilizar pasando por gel hasta litio, siendo la última tecnología disponible en el mercado. Pero, aparte de estos gastos, por aproximadamente 25 años que es la vida útil de los paneles solares, solo se percibirán las ganancias por la generación de energía eléctrica, puesto que lo único que necesita es radiación solar y esta es gratis.

Una de las principales ventajas de la energía fotovoltaica es la escalabilidad, ya que, siguiendo procesos de diseño similares, es posible desarrollar un sistema fotovoltaico de pocos kilovatios o una planta de varios megavatios. Y gracias al crecimiento de la capacidad de fabricación en Europa se ha venido apreciando una estabilización con relación a las diferencias de precios que pueden obtenerse en función del volumen de compra. Gracias a esto, son cada vez más las aplicaciones en las cuales se puede encontrar la energía fotovoltaica, tales como:

Electrificación de viviendas, bombeo de agua, riego, telecomunicaciones tales como repetidores de señal, telefonía móvil, tratamientos de aguas como la desalinización por medio de electrólisis, en señalizaciones marítimas, ferroviarias, terrestres y aéreas, alumbrado público, sistemas de telecontrol vía satélite, electrificación de industrias, maquinaria y bandas transportadoras.

Una de las mayores discusiones en cuanto a la utilización de combustibles fósiles, en lugar de la energía solar fotovoltaica es la eficiencia. Se dice que los sistemas de generación de electricidad convencionales pueden alcanzar valores de hasta 50% en los mejores casos, lo cual es mucho mayor al 19% de eficiencia que ofrece la tecnología mono-cristalina, pero en estas comparaciones no está considerado todo el proceso de obtención de estos combustibles.

Es claro que la producción de electricidad con energía fotovoltaica no emite contaminación, no produce gases de efecto invernadero y no utiliza combustibles fósiles. Por lo cual, los beneficios ambientales de la energía fotovoltaica son grandes. Así a la pregunta ¿Cuánto tiempo tiene que tener un sistema fotovoltaico para recuperar la energía gastada en la elaboración del sistema? se estima que la recuperación de energía para los sistemas fotovoltaicos es de 3 años para los sistemas que utilizan módulos fotovoltaicos poli-cristalinos de silicio, 2 años para los módulos de película delgada o amorfos y 1 año para los módulos mono-cristalinos, Con retornos de energía de 1 a 3 años y vida útil de 30 años en promedio se concluye que el retorno energético será muy rápido considerando todos los años extra que va a generar energía, por lo cual, la idea de que la energía solar fotovoltaica no puede pagar su inversión en energía es simplemente un mito. De hecho, investigadores encontraron que, en la fabricación de sistemas fotovoltaicos y combustibles fósiles, la producción de energía tiene períodos similares de recuperación de energía (incluyendo los costos de minería, transporte, refinación y construcción).

La energía solar fotovoltaica pasó de ser solo un sueño y se ha convertido cada día más en una realidad estable para un futuro, la cual combinada con las demás energías alternativas pueden dar solución a los diferentes problemas que ataca al planeta. El hecho de generar un kW de energía con sistemas fotovoltaicos, ahora puede ser tan rentable como la generación de energía con los otros medios convencionales, no es lo único que vuelve llamativa esta tecnología; si no también que por cada KW generado se está evitando la emisión de grandes cantidades de 𝐶𝑂2 a la atmósfera, evitando así los efectos devastadores del calentamiento global de los cuales ha sido testigo la humanidad, como es el caso de la generación de 3 huracanes al tiempo en el Caribe causando innumerables desastres.

Conforme pasa el tiempo la tecnología seguirá avanzando, haciendo aún más efectiva la forma de generación y el almacenamiento de energía, quedando claro que la energía solar fotovoltaica es claramente una alternativa sostenible para suplir las necesidades eléctricas mundiales, lo único que se necesita es darle la oportunidad y trabajar para demostrar al mundo que si es posible y hacerlo realidad.