Paneles solares para ayudar a cumplir los acuerdos de París

Para cumplir con el objetivo del Acuerdo de París de impedir que la temperatura media de la Tierra aumente más de 2 grados centígrados por encima de su nivel en la época preindustrial, una de las mejores opciones para la economía energética implicará el paso a una energía 100% renovable que utilice energía solar y varias otras fuentes de energía limpia.

Aunque nadie sabe exactamente cómo impactaría en el planeta un aumento por encima de los 2 grados centígrados, los extraordinarios fenómenos climáticos que se esperan que sucedan probablemente harían inhabitables muchas partes del mundo con una importante desertificación, acidificación de los océanos y aumento del nivel del agua del mar, así como inundaciones, incendios forestales, huracanes y tornados.

En la revista Journal of Renewable and Sustainable Energy, Pierre J. Verlinden, fundador de AMROCK Pty. Ltd. en Australia, describe un modelo que han desarrollado para predecir lo que será necesario para que la industria solar pueda cumplir con los objetivos del Acuerdo de París.

"Nuestro planeta se encuentra en la senda de un aumento de la temperatura media de 4 grados centígrados antes de finales de este siglo, con respecto a la temperatura media de la Tierra antes de la era industrial, y el resultado será catastrófico", dijo Verlinden.

Los expertos en clima predicen que solo se podrían emitir 800 gigatoneladas de dióxido de carbono antes de que se cruzase la línea de los 2 grados centígrados. Esto significa que con la actual emisión global de 36 gigatoneladas por año, existe una ventana de 35 años para reducir nuestras emisiones a cero.

Una forma de lograr este objetivo es cambiar la forma en que se produce y se consume la energía.

Un escenario de rápido crecimiento de la industria fotovoltaica requiere un aumento del volumen de producción anual del 25% anual, lo que llevaría la producción anual a un nivel estabilizado de unos 3 gigavatios por año. (Foto: Pierre Verlinden)

"Nuestra visión es que la energía solar fotovoltaica puede desempeñar un papel central en una transformada economía energética sostenible con una generación de electricidad 100% descarbonizada para alimentar directa o indirectamente - a través de la producción de hidrógeno verde u otros combustibles sintéticos - todos los sectores energéticos y procesos industriales", dijo Verlinden.

El mundo requerirá, además de otras fuentes de energía renovable como la eólica y la hidroeléctrica, unos 70 u 80 teravatios de capacidad acumulada de los sistemas fotovoltaicos solares. Esto representa más de 100 veces la actual capacidad instalada de energía solar fotovoltaica en el mundo.

"En los próximos 10 años, la industria necesita aumentar su tasa de producción en un factor de alrededor de 30", dijo.

Un modelo desarrollado por Verlinden y sus colegas para predecir la eficiencia de las células solares y su costo de fabricación durante las próximas décadas muestra que "no hay ninguna barrera fundamental para lograr este objetivo", dijo.

Los requisitos financieros para aumentar la tasa de producción (gastos de capital para construir nuevas líneas de producción) están disminuyendo a un ritmo del 18% anual, impulsados por las mejoras en la productividad y una combinación de mayor rendimiento por herramienta, obleas más grandes y una mayor eficiencia de las células.

"En términos de sostenibilidad material, el único problema importante es el uso de plata para la metalización de las células solares de silicio", dijo Verlinden. "Tenemos que reducir el uso de plata en las células solares de silicio de unas 29 toneladas por gigavatio a menos de 5 toneladas por gigavatio".

Advierte que si bien el objetivo de una instalación acumulativa de 70 u 80 teravatios para 2055 es alcanzable con un simple crecimiento anual de la tasa de producción de alrededor del 15% anual, la consecución de este objetivo dará lugar a una industria solar fotovoltaica mucho mayor de lo necesario. Esto podría conducir a una importante disminución cuando se alcance el objetivo de 80 teravatios.

"Este impacto negativo puede evitarse si ahora mismo aceleramos el crecimiento durante los próximos 10 años y luego estabilizamos la producción mundial a 3 o 4 teravatios por año", dijo Verlinden. (Fuente: NCYT Amazings)