Fuentes flexibles de energía

Cuando viajaron a bordo del satélite estadounidense “Vanguard 1” en marzo de 1958 para proporcionarle la energía que necesitaba para comunicarse con la Tierra, las celdas solares hicieron un debut estelar como dispositivos con la habilidad de aprovechar la energía del Sol. En esos momentos, sin embargo, no se tenía aprecio por la energía solar, a menos que se requiriera proporcionar energía eléctrica en un lugar remoto, lejos de las líneas de distribución de energía eléctrica, como ciertamente era el caso de la órbita de un satélite a cientos de kilómetros sobre la superficie de nuestro planeta.

No pasó mucho tiempo para que las cosas cambiaran y aprendiéramos a valorar a la energía del Sol y a las celdas solares. En efecto, a raíz de la crisis del petróleo de 1973, cuando el costo de este combustible se incrementó 500 por ciento en el curso de un año, el Sol saltó a la palestra como una fuente de combustible abundante e inagotable. Los países desarrollados dedicaron entonces abundantes recursos para desarrollar tecnologías para celdas solares, que en esos momentos tenían un costo demasiado alto para competir con los combustibles fósiles como fuentes de energía.

Con el tiempo, las celdas solares disminuyeron su precio a un grado tal que en estos momentos hay situaciones en donde generar electricidad por medio de paneles solares tiene un menor costo que hacerlo quemando combustibles fósiles. Además, con la crisis medioambiental por la que atraviesa el planeta, los paneles solares, como fuentes de energía limpia que no generan gases de invernadero, se han convertido en uno de los actores clave para mitigar el cambio climático.

Por si todo lo anterior no fuera suficiente, los paneles solares tienen la virtud de la escalabilidad. Es decir, pueden ser usados en instalaciones pequeñas -en el techo de una casa habitación, por ejemplo-, lo mismo que en instalaciones de tamaño mediano -en el techo de un edificio público-, o en granjas solares para generar grandes cantidades de energía para ser distribuida por la red pública de electricidad. De este modo, los paneles solares pueden generar energía en instalaciones centrales o bien de manera distribuida, en el lugar en el que se le consume, sin necesidad de transportarla grandes distancias por líneas de alto voltaje.

Las instalaciones de paneles solares colocados en techos de edificios y casas habitación han crecido a gran velocidad en los últimos años, multiplicándose por un factor mayor a 8 entre 2006 y 2016. En la actualidad, un 40 por ciento de la electricidad generada por paneles solares se produce en instalaciones colocadas en los techos de edificios y casas de habitación. Ante este panorama, cabe preguntarse cuantos techos de casas y edificios existen en el mundo para colocar instalaciones solares. Un artículo publicado el pasado mes de octubre en la revista “Nature Communications” intenta responder a esta pregunta. El artículo fue publicado por un grupo internacional de investigadores encabezado por Siddharth Joshi de “University College Cork” en Irlanda.

En su investigación, Joshi y colaboradores se propusieron estimar el área total de los techos de los edificios construidos sobre la superficie de la Tierra. Para este propósito, dividieron la casi totalidad de la superficie sólida de la Tierra -más de 195 países- en una red con más de tres millones y medio de celdas de 10 kilómetros cuadrados con edificios, caminos, áreas verdes, estacionamientos, entre otras estructuras. Hecho esto, el área cubierta por los edificios en cada celda fue estimada a partir de un conjunto de elementos, que incluyeron imágenes de satélite, datos poblacionales y parámetros socio económicos, empleando técnicas de inteligencia artificial.

Estimaron que el área total cubierta por edificios- más de 300 millones- es de 0.2 millones de kilómetros cuadrados -un décimo de la extensión de nuestro país-. Con estos números encontraron que si se cubrieran con paneles solares el total de edificios que existen sobre la Tierra, se generaría más energía eléctrica que la que actualmente se genera a nivel global.

El potencial de generación de energía solar por paneles colocados en techos de casas y edificios, sin embargo, no es el mismo en todos los lugares del mundo. Este potencial se divide entre Asia -47 por ciento-, América del norte -20 por ciento- y Europa -13 por ciento-, por nombrar a las regiones de mayor potencial.

Las celdas solares han recorrido así un largo camino a lo largo de los últimos 70 años, desde su debut, a cientos de kilómetros de la superficie de la Tierra a bordo de “Vanguard 1”, hasta su papel hoy en día como la fuente de energía que nos proporciona la energía que usamos en nuestras casas. Esta vez al nivel del suelo.