La deslumbrante historia de la energía solar

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6th diciembre, 2021

Una vez marginal y futurista, esta energía renovable brilla hoy como una fuente de energía barata y eficiente. Aún así, sigue siendo controvertido, por muchas razones diferentes.

 

Por Adam Levy

Físico atmosférico


 

 

¿Cómo podemos arrojar luz sobre el futuro de una invención? Si una tecnología novedosa realmente is novela, ¿cómo pueden los investigadores comenzar a averiguar cómo podría encajar en el mundo en los próximos años o décadas? Después de todo, "la predicción es muy difícil, especialmente sobre el futuro". Esa cita es de Niels Bohr. Quizás. Nadie sabe con seguridad.

 

Sabemos cómo es la tecnología actual y las cosas se ven bastante brillantes para la energía solar. La energía solar es ahora la fuente de energía renovable de más rápido crecimiento. Solo en 2018, se instalaron casi 100 gigavatios de capacidad solar en todo el mundo. Si todos estos paneles estuvieran trabajando a su máxima capacidad en el mismo momento, sería más que suficiente para alimentar todos los Electricidad promedio de Canadá demandas. Pero la energía solar no siempre se ha disparado. Retroceda unas pocas décadas al pasado, y la energía solar seguía siendo futurista. Y qué sí logró el futuro de la energía solar antes de que supiéramos en qué podría convertirse? Bueno, la respuesta es controvertida.

 

No realmente. Si retoma el primer número del entonces llamado Revisión anual de energía a partir de 1976, encontrará un artículo titulado de forma imaginativa "Energía solar". Su resumen comienza con esta oración:

 

Se reconoce ampliamente que la energía inagotable del sol se recibe en la tierra en cantidades suficientes para hacer contribuciones importantes a las futuras necesidades energéticas del mundo.

 

Hasta ahora, tan familiar. Las grandes cantidades de energía que la Tierra recibe del sol todavía sirven como una introducción a la energía solar en la actualidad. Pero aún es incierto y controvertido si ahora tenemos los medios para recolectar y convertir económicamente esa energía solar en formas útiles para nuestras necesidades.

 

"Incierto y controvertido". ¿El futuro de esta tecnología era realmente tan dudoso? Bueno, sí. Si bien los investigadores habían estado convirtiendo la luz en electricidad utilizando energía fotovoltaica durante unos 20 años, las aplicaciones de estos enfoques aún eran relativamente nuevas. En las décadas de 1950 y 60, la energía solar encontró un hogar a bordo de muchos satélites de EE. UU. Y la URSS, donde las fuentes de alimentación convencionales habrían sido bastante inconvenientes. Pero si bien la década de 1970 había experimentado un progreso, la tecnología todavía se consideraba poco realista para las aplicaciones convencionales.

 

Kelly Sims Gallagher: “Realmente, en ese momento, ahí es donde estaba la energía solar. Se consideró que era, ya sabes, un tipo muy avanzado de tecnología lejana ".

 

Esta es Kelly Sims Gallagher, quien ha estado investigando sistemas de innovación de tecnología energética durante aproximadamente 20 años y ahora tiene su sede en la Escuela Fletcher de la Universidad de Tufts en Massachusetts. Hay una razón por la que la energía solar todavía parecía “lejana” a fines de la década de 1970: el costo aún era elevado: $ 20 por vatio si su panel solar funcionaba a plena potencia. Eso es alrededor de 90 dólares de 2021. Entonces, si quisiera comprar suficientes paneles solares para alimentar una sola bombilla de 60 vatios, tendría que desembolsar más de $ 5,000 del dinero actual. Realmente controvertido. Aquí está Felix Creutzig del Instituto de Investigación Mercator sobre Bienes Comunes Globales y Cambio Climático en Berlín, quien estudia el papel de la energía solar en la mitigación del cambio climático.

 

Félix Creutzig: “Hace cuarenta años, era bastante caro. Entonces sabías si se trataba de una tecnología real a escala de mercado. Así que absolutamente, sí, hace 40 años era una tecnología controvertida ".

 

Pero hay más que aprender de este artículo de 1976 que el hecho de que la energía solar solía ser cara. Por un lado, las motivaciones que impulsaban el desarrollo de la energía solar eran diferentes a las de hoy.

El aumento de los precios de los combustibles en la década de 1970.

 

Aunque la "limpieza" de la energía solar en relación con los combustibles fósiles se aborda en este artículo antiguo, esto no tiene las mismas connotaciones de cambio climático que tendría hoy. Si bien el calentamiento global ya se estaba investigando en la década de 1970, parece que no estaba en el radar de estos investigadores, ya que no encontrará ninguna mención de él aquí.

 

El documento afirma, como señalan los investigadores hoy, que existen diferentes formas de aprovechar la energía solar. Por ejemplo, la energía puede ser capturada por sistemas que la conviertan en calor o en electricidad, ya sea mediante conversión de energía fotovoltaica, térmica oceánica o eólica.

 

Ahora, personalmente, cuando pienso en energía térmica oceánica o turbinas eólicas, no pienso necesariamente en el término "energía solar". Pero el estudio señala correctamente que:

 

La recolección natural de energía solar ocurre en la superficie de la tierra y los océanos de la tierra, dando lugar al viento y al clima.

 

Es posible que no describamos estas fuentes de energía como "energía solar" hoy. Pero, claro, se originan en ese gran disco brillante en el cielo.

 

Entonces, ¿cómo termina el artículo, que se abrió recordándonos la controversia que presenta la energía solar? Bueno, con un tono sorprendentemente optimista:

 

Esperamos que en el período posterior al año 2000 la energía solar se haya convertido en una de las fuentes de energía más convencionales utilizadas en muchas regiones del mundo.

 

Es posible que esta declaración se haya sentido profundamente controvertida en ese momento, pero no se mantuvo así por mucho tiempo. Solo tres años después, en 1979, el presidente Jimmy Carter instalado 32 paneles solares en el techo de la Casa Blanca. Carter también hizo una predicción sobre el año 2000, diciendo:

 

En el año 2000, este calentador de agua solar detrás de mí, que se está dedicando hoy, seguirá suministrando energía barata y eficiente. Y su administración estableció el objetivo de producir el 20 por ciento de la energía de Estados Unidos a partir de energía solar para el cambio de siglo.

 

Estos desarrollos prepararon el escenario para que uno de los autores de la revisión de 1976 volviera al tema en 1981. Esta revisión, titulada “Tecnología de energía solar: una actualización de cinco años”, reveló que la energía solar se había convertido en un gran placer para la multitud.

 

Si Estados Unidos eligiera su sistema energético por votación popular, no parece haber duda de que la energía solar ganaría fácilmente. El público estadounidense incluso cree que la energía solar crecerá lo suficientemente rápido como para satisfacer la mayor parte de las necesidades energéticas del país dentro de 20 años, una opinión que pocos o ninguno de los que están estrechamente relacionados con el desarrollo de la tecnología solar encuentran creíble.

 

En este caso, el experto definitivamente tenía razón, ya que Estados Unidos ha tardado en alejarse de su infraestructura de combustibles fósiles. Casi 40 años después, la energía solar todavía solo proporciona alrededor del 1 por ciento de las necesidades energéticas de EE. UU. Pero eso no significa que el autor estuviera lleno de pesimismo.

 

Aún así, la importancia de las contribuciones últimas de la energía solar no está en duda. Los últimos cinco años han sido un comienzo rápido para lo que debería ser un compromiso continuo a largo plazo con el desarrollo de estas tecnologías.

 

Entonces, ¿qué pasó después? Bueno, el compromiso a largo plazo resultó ser más una aventura a corto plazo. Otros cinco años más tarde, en 1986, Reagan había destruido lo que consideraba una investigación infructuosa sobre las energías renovables. Y los paneles solares en el techo de la Casa Blanca no estaban destinados a proporcionar calor en el nuevo siglo. Para 1986, esos también se habían ido.

 

Los compromisos para desarrollar y desplegar energía solar continuaron parpadeando en todo el mundo durante la próxima década. En 1996 (20 años después del primer artículo), encontramos una nueva revisión sobre energía solar. los Revisión anual de energía ahora se había convertido en la Revisión Anual de Energía y Medio Ambiente. Esta reseña se tituló "Progreso en la comercialización de sistemas de energía solar y eléctrica". Solo ese título muestra cómo había cambiado la cuestión del potencial de la energía solar. Y de hecho había progresado:

 

Entre 1976 y 1992, los precios de los módulos fotovoltaicos se redujeron en un factor de diez mientras que la producción acumulada aumentó en un factor de 1,000.

 

La innovación impulsaba simultáneamente la eficiencia de los paneles solares y reducía los costos de producción. Pero la energía solar estaba todavía muy lejos de convertirse en una ganga.

 

A precios de módulo de $ 4.00- $ 4.50 por vatio y costos del sistema aproximadamente el doble, los sistemas fotovoltaicos siguen siendo relativamente costosos para aplicaciones conectadas a la red.

 

Y con estas cifras en mente, en 1996 el futuro de la energía solar aún no se veía del todo claro. Si bien la revisión dos décadas antes proyectaba que la energía solar podría ser una de las fuentes de energía convencionales del mundo, este artículo tiene ambiciones más moderadas. Por ejemplo, para áreas como el Mediterráneo, la energía solar podría suministrar entre el 10% y el 25% de una necesidad de electricidad local o regional en un período de 20 años.

 

En ese momento, era difícil ver cómo la energía solar podía competir con otras fuentes de energía sin subsidios sustanciales. Sin embargo, dicho esto, el documento también sugiere que se deberían eliminar los subsidios a los combustibles fósiles, una medida que muchos grupos ambientalistas todavía piden hasta el día de hoy. Los autores razonaron que esto reflejaría el hecho de que son un recurso finito que se está agotando.

 

Hoy en día, la motivación para eliminar los subsidios a los combustibles fósiles es completamente opuesta. Sabemos que tenemos suficientes combustibles fósiles para que duren muchas décadas en el futuro. Aquí está Kelly nuevamente, de quien escuchamos antes:

Kelly Sims Gallagher: “Esa fue una especie de era del pico del petróleo y la idea de que nos íbamos a quedar sin petróleo. Fue antes de la revolución del gas de esquisto ".

 

Ahora entendemos que los combustibles fósiles son tan abundantes que si los quemáramos todos, vastas áreas del planeta se calentarían demasiado para que incluso el metabolismo humano pudiera hacer frente. En 1996, se publicó recientemente el segundo informe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, que presenta pruebas de que la humanidad está alterando el clima mundial. Pero incluso en este punto, el calentamiento global no fue la principal motivación para una revisión de la energía solar. De hecho, la única mención del cambio climático en este estudio de 1996 es señalar que la Convención Marco de las Naciones Unidas para el Cambio Climático exige una cooperación internacional a gran escala. Y en ese entonces, parecía haber un gran optimismo para tal cooperación.

 

A medida que se acerca el milenio, la humanidad se acerca, por primera vez, a una civilización global.

 

Bueno, ya pasamos 21 años del milenio. Con la salida del Reino Unido de la Unión Europea y la turbulenta relación de Estados Unidos con el Acuerdo Climático de París, el mundo occidental parece haberse alejado de las ideas de cooperación global. Pero la historia de la energía solar es mucho más positiva. En la última década, el uso de energía solar se ha disparado, rompiendo las proyecciones de crecimiento de la Agencia Internacional de Energía una y otra vez. Los gobiernos de todo el mundo han implementado políticas que incentivan la energía solar, y los fabricantes chinos comenzaron a explorar nuevas formas de producir paneles en masa a bajo costo.

 

Y los costos se han vuelto asombrosamente bajos. Hoy en día, algunos paneles solares cuestan unos diminutos 30 centavos por vatio, unas 300 veces más baratos que los "controvertidos" paneles solares de 1976. De hecho, la energía solar es tan barata que la Agencia Internacional de Energía la declaró recientemente la fuente de electricidad más barata de la historia. Como resultado, se está implementando rápidamente en todo el mundo. Según una revisión de 2019 titulada "Más rápido de lo que usted piensa que las energías renovables y los países en desarrollo", la energía renovable ahora domina la inversión total en sistemas de generación de energía eléctrica.

 

Aquí está Felix Creutzig nuevamente, de quien escuchaste antes:

 

Félix Creutzig: “Creo que es una gran historia. Ahora es una tecnología que puede producir electricidad a escala industrial y eso es algo grandioso ".

 

Y para Kelly, hay una lección importante que aprender del viaje en el que ha estado la energía solar.

 

Kelly Sims Gallagher: “Mucha gente era muy pesimista sobre la energía eólica y solar, ya sabes, y estaban equivocados. Por tanto, creo que debemos tener fe en nosotros mismos para lograr mejoras bastante drásticas en la tecnología ".

 

Entonces, ¿qué sigue para la energía solar? Para alcanzar los objetivos climáticos acordados a nivel mundial, las emisiones de gases de efecto invernadero deben caer a cero netos a nivel mundial lo más rápido posible. Idealmente poco después de mediados de siglo. Pocos dudan de que la energía solar tenga un papel que desempeñar en esta transición, pero no quedará claro qué tan importante es su papel.

 

Entonces, ¿cuál es el futuro de la energía solar? Bueno, si la energía solar realmente puede salir de la sombra de los combustibles fósiles dependerá de que los gobiernos continúen impulsando la innovación al incentivar la energía solar. Sin saber qué hará el mundo, la respuesta sigue siendo controvertida.

 

Félix Creutzig: “Todavía es controvertido si la energía fotovoltaica entregará como el 5 o el 10 por ciento de la energía primaria en 2050 o el 40 o el 50 por ciento. Hay una gran brecha entre esos números. Lo mejor aquí es hacerlo. Y no podemos predecirlo, pero podemos cambiar las trayectorias nosotros mismos ".

 

"En ese entonces, había muchas, muchas preguntas, muchas teorías y no muchas pruebas de las teorías".

 

En este episodio, escuchaste a Felix Creutzig y Kelly Sims Gallagher. También hubo citas de cuatro artículos: Frederick H. Morse y Melvin K. Simmons, 1976; Simmons, 1981; Raymond Dracker y Pascal De Laquil III, 1996; y Channing Arndt et al., 2019. Soy Adam Levy, y esto ha sido Conocible.

 

Este artículo fue publicado originalmente por la revista conocible, el 13 de enero de 2021, y ha sido reeditado de acuerdo con la Licencia pública internacional Reconocimiento-No comercial-Sin derivados 4.0 de Creative Commons. Puedes leer el artículo original aquí. Las opiniones expresadas en este artículo pertenecen únicamente al autor y no a WorldRef.


 

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