Michael Gr?tzel: ¡®¡®Si queremos aprovechar la energ¨ªa solar a gran escala, debemos adoptar algunos principios de la naturaleza¡¯¡¯

La tecnolog¨ªa solar no solo se va expandiendo, sino que adem¨¢s sigue abriendo nuevos caminos. Las c¨¦lulas sensibilizadas por colorante, del cient¨ªfico alem¨¢n Michael Gr?tzel (77), fueron galardonados el pasado febrero con el Premio Fronteras del Conocimiento de la Fundaci¨®n BBVA por emplear nanoestructuras que convierten la luz del sol en energ¨ªa. Su invento, sustentado en una pel¨ªcula delgada, capta la luz incluso en lugares m¨¢s oscuros y, gracias a su flexibilidad, se integra f¨¢cilmente en el espacio urbano. Tras sufrir varias transformaciones, la idea ha desembocado en los llamados paneles solares de perovskita que se presentan como una posible alternativa al silicio que actualmente domina el mercado fotovoltaico. Aunque todav¨ªa menos estable y duradera, la perovskita es m¨¢s barata, flexible y f¨¢cil de fabricar.

Pregunta. ?C¨®mo funciona esta nueva tecnolog¨ªa solar?

Respuesta. Ha abierto la puerta a la fotovoltaica molecular porque una de las caracter¨ªsticas del invento es que en lugar de haber un semiconductor, que se encargar¨ªa normalmente de absorber la luz solar, esta acci¨®n la lleva a cabo una part¨ªcula. Es lo que nos ense?a una hoja verde en el proceso de fotos¨ªntesis. Si queremos aprovechar la energ¨ªa solar a gran escala, debemos adoptar algunos principios de la naturaleza.

P. ?Hasta qu¨¦ punto es un avance para las energ¨ªas renovables?

R. Ha supuesto un nuevo paradigma. El cumplimiento de los objetivos del Acuerdo de Par¨ªs pasa por dejar de quemar combustibles f¨®siles, pero para eso necesitamos incrementar la capacidad fotovoltaica 200 veces en las pr¨®ximas d¨¦cadas. Es un reto importante que requerir¨¢ explorar alternativas que no est¨¦n basadas en semiconductores como el silicio, porque estos, pese a sus ventajas, presentan tambi¨¦n desventajas. Para fabricar paneles tradicionales se necesitan cientos de veces m¨¢s materiales que en las c¨¦lulas sensibilizadas por colorante o las de perovskita. Adem¨¢s, la pureza de estos componentes debe ser pr¨¢cticamente del 100%.

P. ?En qu¨¦ se diferencia el grosor de un panel tradicional y el de las c¨¦lulas de perovskita?

R. Es grosor resulta fundamental para que un panel de silicio mantenga su eficacia. El dise?o de mis c¨¦lulas se basa en su delgadez, para as¨ª reducir la cantidad y la pureza de los materiales que requiere su fabricaci¨®n. La energ¨ªa obtenida es casi id¨¦ntica a la que producen los paneles de silicio, pero con la disminuci¨®n del coste de energ¨ªa invertida en la fabricaci¨®n aumenta el ahorro de miles de millones de toneladas del di¨®xido de carbono.

P. ?C¨®mo se consigue eso con una c¨¦lula m¨¢s delgada?

R. Facilita captar la luz porque el volumen de la c¨¦lula equivale a unos cientos nan¨®metros mientras que en los paneles de silicio esa distancia se dilata miles de veces m¨¢s. Adem¨¢s de conseguir el grosor requerido, la pureza del silicio que se debe alcanzar es casi total. Esto tiene consecuencias para el medio ambiente porque la fuente de la energ¨ªa empleada para este fin son los combustibles f¨®siles y luego las c¨¦lulas deben reparar este da?o una vez operativas. Por consiguiente, el tiempo requerido para producir la cantidad de energ¨ªa equivalente a la utilizada durante la fabricaci¨®n es m¨¢s largo que en el caso de las c¨¦lulas de perovskita.

P. ?Cu¨¢l es hoy la eficacia de las c¨¦lulas de perovskita en comparaci¨®n con las de silicio?

R. Las c¨¦lulas de perovskita han alcanzado una eficacia del 25,5% y han superado as¨ª al l¨ªder del mercado, el polisilicio, cuyo rendimiento es de un 23%. Es asombrosa la rapidez con la que ha avanzado esta tecnolog¨ªa en tan poco tiempo, pero estos resultados no se consiguen en paneles grandes, sino en condiciones de laboratorio. Por poner un ejemplo, la eficacia de una placa de perovskita de 30 cent¨ªmetros de largo por 30 cent¨ªmetros de ancho bajar¨¢ [su eficacia] de forma importante, hasta incluso el 18%. Hay que recordar que estas c¨¦lulas aparecieron solo hace unos 17 a?os y sus dimensiones no llegan ni a un cent¨ªmetro cuadrado. Tampoco se trata de enfrentar estos dos tipos de tecnolog¨ªa. De hecho, diferentes empresas como la brit¨¢nica Oxford Photovoltaics est¨¢n actualmente realizando t¨¢ndems de silicio y perovskita para aumentar todav¨ªa m¨¢s su eficacia.

P. ?Hasta d¨®nde puede llegar esta tecnolog¨ªa?

R. La considero como un competidor directo del silicio que podr¨ªa emplearse en los parques fotovoltaicos. El a?o pasado China anunci¨® una producci¨®n equivalente a 200.000 metros cuadrados. Y la compa?¨ªa sueca Exeger comercializa cascos de bicicleta que recogen la luz en todo momento. De esta forma, es posible que en el futuro no tengas que utilizar la bater¨ªa o puedas cargar la bicicleta mientras la est¨¦s utilizando incluso cuando no haya luz del sol. Nos encontramos en la antesala de una ¨¦poca en la que no solo es importante almacenar energ¨ªa, sino tambi¨¦n captarla cuando sea posible. Yo mismo quiero instalar unos paneles verdes en mi jard¨ªn. Por otro lado, el colorante var¨ªa seg¨²n las necesidades de cada uno, pero no garantiza su eficiencia. Por ejemplo, el color rojo puede ser popular en China porque all¨ª se considera una se?al de buena suerte.

P. ?Est¨¢s c¨¦lulas solares son entonces aptas para zonas con poca radiaci¨®n solar?

R. S¨ª, las c¨¦lulas sensibilizadas por colorante son muy eficientes porque pueden recoger la luz en ambientes m¨¢s oscuros. El sol y el viento no son fuentes estables de energ¨ªa, por lo que cuando un pa¨ªs se plantea abandonar el carb¨®n, lo correcto ser¨ªa convertir la energ¨ªa fotovoltaica en combustibles solares. En el futuro la energ¨ªa del sol servir¨¢ para producir por ejemplo el hidr¨®geno que progresivamente quitar¨¢ el protagonismo a los combustibles f¨®siles. M¨¢s adelante veremos cada vez m¨¢s hogares o colectivos de familias que producir¨¢n su propia energ¨ªa independientemente de la red el¨¦ctrica. Hay que a?adir que para producir combustibles se necesitan tan solo dos paneles de perovskita a diferencia de otras tecnolog¨ªas que tendr¨ªan que ser tres o cuatro.

P. ?C¨®mo cree que debe evolucionar la energ¨ªa solar?

R. Creo que la electricidad solar est¨¢ experimentando un boom y tendr¨¢ un papel muy importante en el futuro. Sin embargo, el precio que hay que pagar por la tecnolog¨ªa fotovoltaica debe bajar un poco y deben emerger otras tecnolog¨ªas a gran escala para incrementar la rentabilidad del negocio. Tambi¨¦n debemos apostar por maximizar la eficiencia de estas tecnolog¨ªas. El rendimiento del mejor panel fotovoltaico, hecho del arseniurio de galio, llega al 29%, pero es muy caro. Para aumentar la eficiencia de los paneles solares, los t¨¢ndems se presentan como una alternativa muy atractiva.

Para conocer las noticias m¨¢s importantes de Clima y Medio Ambiente de EL PA?S ap¨²ntese aqu¨ª a nuestra newsletter semanal.

Siga la secci¨®n de Clima y Medio Ambiente en Twitter y Facebook