¿Cuánto tarda una placa solar en compensar lo que contamina?

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Si bien la energía del sol es limpia, fabricar un panel solar puede no serlo tanto. Ahora bien, sobre esto existen muchas ideas equivocadas. Repasamos los químicos empleados y el tiempo que tarda una célula fotovoltaica en compensar la energía requerida en su producción.

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FUENTE – Doorenovables – 30/03/09

¿Contienen las placas elementos químicos contaminantes? Como cuenta Antonio Luque, fundador y hasta hace poco director del Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid, el silicio —el segundo material más abundante de la tierra, después del oxígeno— es el principal material utilizado en la fabricación de placas solares, y “ni es tóxico ni contaminante”. Eso sí, durante la producción de las placas, “se pueden usar metales pesados como el plomo (para las soldaduras), pero en realidad son problemas menores en los que no obstante ya se está trabajando”, añade este malagueño.

Carlos del Cañizo, nuevo director del Instituto Solar y antiguo discípulo de Luque, advierte de que hay que tener algo más de cuidado con algunas células de capa fina, ya que en su fabricación se utilizan pequeñas cantidades de cadmio que sí pueden causar algún problema tóxico. Lo que hay que tener claro, “es que el manejo de los químicos y metales pesados utilizados durante la fabricación de estas placas está muy controlado por la industria química, y una vez que el módulo está terminado, no existe ningún peligro”.

Además de las medidas de seguridad que se toman en la producción de los paneles, es necesario poner en marcha un tratamiento de reciclaje o de residuos de las placas solares al final de su vida útil. “Las células de capa fina deberían ser tratadas por su contenido en cadmio, y las de silicio también (no porque sean peligrosas, sino porque al final se convierten en chatarra)”, cuenta Luque. De hecho, aunque todavía pasarán unos años antes de que una parte importante de módulos fotovoltaicos finalice su ciclo de vida, ya existe un programa europeo, PV Cycle, que garantiza la recogida de los módulos y el reciclaje de un 85% de sus desechos.

¿Cuánto tarda una placa solar en compensar la energía utilizada en su producción?

Hasta aquí conocemos algunos de los elementos químicos que contiene una placa solar. El siguiente paso es determinar el tiempo que tarda una célula fotovoltaica en funcionamiento en recuperar la energía utilizada para su fabricación, lo que se conoce como tasa de recuperación energética. Según Luque, hay dos procesos en la fabricación de la célula en los que se consume una mayor energía: la purificación del silicio y la cristalización. “Si conseguimos cambios radicales de consumo en estos procesos, en un futuro las placas solares podrían recuperar esa energía en menos de un año”, señala este pionero de la energía solar en España.

Y es que la tasa actual de recuperación energética de una placa solar en España se estima en una media de dos años, según un estudio de la Agencia Internacional de Energía. Eso sí, no es lo mismo instalar una panel en Bilbao que hacerlo en Córdoba, ya que el número de horas de sol que recibe cada ciudad determina la producción de esta energía limpia.

Una placa solar en España tarda una media de dos años en compensar la energía usada en su fabricación. No es lo mismo instalar un panel en Bilbao que en Córdoba, ya que el número de horas de sol que recibe cada ciudad varía la producción.

La tecnología de las células de silicio normales no ha cambiado radicalmente durante los últimos años, pero lo cierto es que que se está mejorando mucho en la eficiencia y en la forma de fabricarlas, lo que ayuda sin duda a compensar más rápidamente esa energía utilizada en su producción. En lo que se refiere a la mejora de eficiencia, según Cañizo, “se ha pasado de un 7-8% de rendimiento de hace 50 años a un 15-16%, e incluso a un 20% en eficiencia industrial”.

Si bien la energía solar demuestra no tener un gran impacto ambiental, otras energías renovables son aún más eficientes en este aspecto. Hablamos de la eólica. Un relevante estudio de 2006 de la Danish Wind Industry Association analiza el ciclo de vida de un aerogenerador de 600 kW que funcione al año 2.400 horas equivalentes, y estima que el período de retorno energético es de unos tres meses o lo que es lo mismo, estas turbinas generan unas 80 veces más energía de la utilizada en su fabricación.

A pesar de que a la energía solar aún le queda un gran margen de mejora en técnicas de producción y eficiencia, lo cierto es que la gran cantidad de irradiación solar que recibe nuestro país hace que tengamos ventaja respecto a otras ciudades del mundo a la hora de compensar la energía utilizada. Por ejemplo, en fachadas, Sevilla necesita 1,73 años, Barcelona 2,12 y Berlín 3 años.

Con más detalle, el siguiente cuadro compara tres ciudades españolas con otras cuatro urbes de diferentes partes del mundo y aborda conceptos como: la irradiación solar, la producción anual, el tiempo de recuperación energética en años, la tasa de retorno energético en número de veces —por ejemplo, un panel en Barcelona produce 13,2 veces más energía de la que ha consumido a lo largo de su vida— y el potencial de las placas para la mitigación de toneladas de CO2, es decir, las emisiones de dióxido de carbono que evitamos utilizando la energía del sol.

Barcelona Irradiación horizontal global 1446 kWh/m2 Fachadas Cubiertas Producción anual (kWh/kWp) 1193 759 Tiempo de recuperación energética (años) 2,12 3,33 Tasa de retorno energético (en número de veces) 13,2 8,0 Potencial para la mitigación de CO2 (tCO2/kWp) 15,895 10,115 Madrid Irradiación horizontal global 1660 kWh/m2 Fachadas Cubiertas Producción anual (kWh/kWp) 1394 884 Tiempo de recuperación energética (años) 1,81 2,86 Tasa de retorno energético (en número de veces) 15,6 9,5 Potencial para la mitigación de CO2 (tCO2/kWp) 18,579 11,778 Sevilla Irradiación horizontal global 1754 kWh/m2 Fachadas Cubiertas Producción anual (kWh/kWp) 1460 895 Tiempo de recuperación energética (años) 1,73 2,82 Tasa de retorno energético (en número de veces) 16,3 9,6 Potencial para la mitigación de CO2 (tCO2/kWp) 19,456 11,919 Berlín Irradiación horizontal global 999 kWh/m2 Fachadas Cubiertas Producción anual (kWh/kWp) 839 584 Tiempo de recuperación energética (años) 3,01 4,32 Tasa de retorno energético (en número de veces) 9,0 5,9 Potencial para la mitigación de CO2 (tCO2/kWp) 14,445 10,060 Tokio Irradiación horizontal global 1168 kWh/m2 Fachadas Cubiertas Producción anual (kWh/kWp) 955 631 Tiempo de recuperación energética (años) 2,64 4,00 Tasa de retorno energético (en número de veces) 10,3 6,5 Potencial para la mitigación de CO2 (tCO2/kWp) 14,544 9,607 Sidney Irradiación horizontal global 1614 kWh/m2 Fachadas Cubiertas Producción anual (kWh/kWp) 1319 811 Tiempo de recuperación energética (años) 1,91 3,11 Tasa de retorno energético (en número de veces) 14,7 8,6 Potencial para la mitigación de CO2 (tCO2/kWp) 33,285 20,459 Washington Irradiación horizontal global 1487 kWh/m2 Fachadas Cubiertas Producción anual (kWh/kWp) 1249 814 Tiempo de recuperación energética (años) 2,02 3,10 Tasa de retorno energético (en número de veces) 13,8 8,7 Potencial para la mitigación de CO2 (tCO2/kWp) 22,809 14,867

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