Los c\u00e1lculos del Ministerio de Minas y Energ\u00eda indican que alrededor de 14 millones de brasile\u00f1os que habitan \u00e1reas rurales no tienen acceso a la energ\u00eda el\u00e9ctrica. Una de las soluciones para ayudar a paliar esta carencia puede estar en las manos de investigadores ‘ga\u00fachos’ (del estado de R\u00edo Grande do Sul), que han desarrollado una tecnolog\u00eda m\u00e1s eficiente para la obtenci\u00f3n de energ\u00eda solar. Coordinados por Adriano Moehlecke, de la Pontificia Universidad Cat\u00f3lica de R\u00edo Grande do Sul (PUCRS), estos investigadores han desarrollado c\u00e9lulas solares a base de silicio con un 17% de aprovechamiento, el mayor \u00edndice de eficiencia alcanzado con una tecnolog\u00eda de esta naturaleza en Brasil hasta el final del a\u00f1o pasado.<\/p>\n
Esto significa que, de cada 1.000 vatios que el equipamiento capta al medio d\u00eda, durante un d\u00eda soleado, logra producir 170 vatios de energ\u00eda el\u00e9ctrica. As\u00ed, un sistema de \u00e9stos instalado en el techo de una casa, por ejemplo, puede producir en promedio 130 kilovatios\/hora en un mes; lo suficiente como para una familia de tres personas que utiliza ducha el\u00e9ctrica y electrodom\u00e9sticos.En Australia han llegado a obtener un 24,7% de aprovechamiento, pero utilizando el silicio obtenido con la t\u00e9cnica denominada FZ (float zone<\/em> o zona fluctuante) y mediante un proceso de fabricaci\u00f3n bastante complejo.<\/p>\n Esos lingotes de monocristales de silicio son los m\u00e1s puros y libres de defectos, pero tambi\u00e9n los m\u00e1s caros. Si se asocian la complejidad y el costo del proceso, las posibilidades de fabricaci\u00f3n de dichas c\u00e9lulas a gran escala en Brasil son escasas.<\/p>\n Silicio ultrapuro El proceso de fabricaci\u00f3n desarrollado por el grupo de investigadores de la PUCRS utiliza productos qu\u00edmicos (acetona, propanol, \u00e1cido clorh\u00eddrico, \u00e1cido fluorh\u00eddrico e hidr\u00f3xido de potasio, entre otros) y gases (nitr\u00f3geno y ox\u00edgeno) de bajo costo. “Estos dos factores -materia prima y tecnolog\u00eda nacional- contribuir\u00e1n para reducir los costos del proceso industrial”, adelanta Moehlecke.La generaci\u00f3n de la energ\u00eda fotovoltaica se da cuando la luz solar incide sobra la c\u00e9lula de silicio, produciendo cargas negativas y positivas, que son separadas por un campo el\u00e9ctrico existente en el dispositivo. As\u00ed se establece una corriente el\u00e9ctrica y el paso de \u00e9sta por la regi\u00f3n del campo genera tensi\u00f3n, produciendo energ\u00eda el\u00e9ctrica.<\/p>\n En pa\u00edses como Alemania, Espa\u00f1a, Estados Unidos y Jap\u00f3n, la energ\u00eda generada por las c\u00e9lulas fotovoltaicas se encuentra en una fase avanzada. En los a\u00f1os 90, el mercado de m\u00f3dulos fotovoltaicos creci\u00f3 a raz\u00f3n de un 20% anual. Entre 2000 y 2001, el aumento fue del 40%, con una producci\u00f3n mundial del orden de los 300 megawatts (MW) por a\u00f1o. Un estudio de la Asociaci\u00f3n Industrial de M\u00f3dulos Fotovoltaicos de Europa estima que en 2010 habr\u00e1 una producci\u00f3n anual de m\u00f3dulos del orden de los 630 MW. De \u00e9stos, un 33% se destinar\u00e1 a sistemas aut\u00f3nomos, y un 29% a sistemas conectados a la red el\u00e9ctrica. “El uso de la energ\u00eda solar fotovoltaica es un proceso avanzado y en pleno crecimiento en los pa\u00edses desarrollados”, subraya Moehlecke.<\/p>\n En Brasil, los sistemas fotovoltaicos responden por 12 MW de la energ\u00eda producida actualmente, de acuerdo con el Instituto de Electrot\u00e9cnica y Energ\u00eda de la Universidad de S\u00e3o Paulo. Son equipos instalados en aldeas de pescadores, peque\u00f1os poblados de la regi\u00f3n nordeste, tribus ind\u00edgenas de la Amazonia y regiones aisladas, en donde los otros sistemas no llegan. El dispositivo desarrollado en la universidad ‘ga\u00facha’ podr\u00e1 usarse sin grandes modificaciones en la tecnolog\u00eda, tanto en peque\u00f1as comunidades como en grandes centros urbanos. “Los elevados \u00edndices de radiaci\u00f3n solar, sumados a la baja densidad poblacional en algunas regiones, hacen de \u00e9sta una opci\u00f3n energ\u00e9tica bastante competitiva desde el punto de vista econ\u00f3mico y ambiental en todo el pa\u00eds”, resalta el investigador.<\/p>\n Joven cient\u00edfico El investigador reconoce que el costo de la energ\u00eda solar fotovoltaica, comparado con el de la energ\u00eda el\u00e9ctrica convencional, es un obst\u00e1culo para su uso a gran escala. El precio de la energ\u00eda fotovoltaica es de 3,5 d\u00f3lares por vatio, mientras que el de la convencional se ubica entre 1 d\u00f3lar y 1,4 d\u00f3lares por vatio. “Pero en compensaci\u00f3n, los costos de mantenimiento del sistema y de transmisi\u00f3n de energ\u00eda son m\u00e1s caros en la generaci\u00f3n h\u00eddrica”. En la comparaci\u00f3n del costo-beneficio, Moehlecke tambi\u00e9n hace hincapi\u00e9 en que las centrales hidroel\u00e9ctricas exigen grandes centrales de distribuci\u00f3n, tienen un tiempo determinado de vida \u00fatil y provocan da\u00f1os ambientales irreversibles, mientras las fotovoltaicas son inagotables y limpias desde el punto de vista ambiental.<\/p>\n “Si comparamos los sistemas fotovoltaicos con las centrales termoel\u00e9ctricas, de carb\u00f3n o de gas -la opci\u00f3n que est\u00e1 siendo incentivada en Brasil-, las ventajas con relaci\u00f3n a la contaminaci\u00f3n son a\u00fan mayores.”Moehlecke cree que, para reducir el precio pagado por los usuarios de energ\u00eda solar, el Estado podr\u00eda solventar parte de los gastos de instalaci\u00f3n del equipamiento. “En Alemania y Espa\u00f1a, por ejemplo, el subsidio es del orden del 60%. Gasolineras, parqu\u00edmetros y otros equipamientos que atienden a la poblaci\u00f3n utilizan cada vez m\u00e1s la energ\u00eda fotovoltaica.” Grandes grupos, como British Petroleum e Isofoton en Europa; Shell Solar y Astropower en Estados Unidos; y Sharp, Kyocera y Sanyo en Jap\u00f3n; salieron en la delantera en la producci\u00f3n e comercializaci\u00f3n de sistemas y equipamientos de energ\u00eda fotovoltaica.<\/p>\n Moehlecke no patent\u00f3 su sistema pues considera que m\u00e1s importante que eso es contar el know how<\/em> de fabricaci\u00f3n del equipamiento. Algunos empresarios ya han mostrado inter\u00e9s en producir la c\u00e9lula en Brasil. Las conversaciones comenzaron en octubre del a\u00f1o pasado, impulsadas por la Secretar\u00eda de Ciencia y Tecnolog\u00eda de R\u00edo Grande do Sul. “Las fuentes mundiales de energ\u00eda se encuentran en una fase de transici\u00f3n, y marchan hacia su agotamiento”, dice. De acuerdo con el an\u00e1lisis del investigador, \u00e9ste es el mejor momento para tomar una decisi\u00f3n al respecto de la adopci\u00f3n a gran escala de la energ\u00eda solar.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Investigadores de R\u00edo Grande do Sul desarrollan c\u00e9lulas solares m\u00e1s productivas","protected":false},"author":127,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[437],"class_list":["post-76542","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76542","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/127"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=76542"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76542\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=76542"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=76542"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=76542"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=76542"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
\n<\/strong>La elecci\u00f3n de la materia prima fue estrat\u00e9gica, seg\u00fan el investigador. Brasil posee las mayores reservas de cuarzo de buena calidad, fundamental para obtener el silicio ultrapuro, que se destina a la producci\u00f3n de chips de computadoras, transistores y c\u00e9lulas solares. Por ahora el pa\u00eds no domina la tecnolog\u00eda de ultrapurificaci\u00f3n, limitada a apenas tres o cuatro industrias en todo mundo. El silicio producido en Brasil, con entre un 98% y un 99% de pureza, es denominado silicio metal\u00fargico, y sirve para fabricar aleaciones de aluminio (para piezas automotrices) y siliconas (utilizadas en cosm\u00e9ticos y en la industria electroelectr\u00f3nica).<\/p>\n
\n<\/strong>Este trabajo, producto de tres a\u00f1os de investigaci\u00f3n, fue galardonado con el primer lugar en la categor\u00eda Graduados del XVIII Premio Joven Cient\u00edfico de 2002. Moehlecke, de 37 a\u00f1os, es doctor en ingenier\u00eda del Instituto de Energ\u00eda Solar de la Universidad Polit\u00e9cnica de Madrid y profesor de la Facultad de F\u00edsica y del programa de Posgrado en Ingenier\u00eda y Tecnolog\u00eda de Materiales de la PUCRS.<\/p>\n