Una tecnología se considera emergente cuando aporta mejoras a lo que ya se ha desarrollado. En cuanto a la energía solar todos los esfuerzos se encaminan hacia la eficiencia y el almacenamiento energético.
Placas solares fotovoltaicas de 3ra generación
Si hay una tecnología sobre la que están haciendo permanentes avances es sobre las placas solares fotovoltaicas, ya que estas en conjunto son las que conforman las placas solares y permiten producir corriente continua.
Las placas solares fotovoltaicas de 1ra generación tenían como único objetivo producir electricidad de origen solar. Las de segunda generación surgieron para abaratar costos y mejorar las características de las primeras células.
Las de 3ra generación nacen del interés por utilizar materiales innovadores y con el propósito de alcanzar la máxima eficiencia energética, sin perder de vista la sostenibilidad.
Dentro de la categoría de placas solares fotovoltaicas de 3ra generación están las de capa delgada, las de perovskita y las de células orgánicas.
Placas solares fotovoltaicas de capa delgada
Son flexibles, ideales para adaptarse a superficies que no pueden sostener paneles solares rígidos. Se fabrican depositando una capa delgada de material semiconductor sobre un sustrato, como vidrio o plástico.
Todavía no tienen la eficiencia de las células monocristalinas o policristalinas, pero permiten disfrutar de la energía solar en instalaciones en la que los paneles solares rígidos no son viables.
Otra de sus ventajas es que son muy livianas. Un panel con células de capa delgada puede pesar 4 kg, frente a los 18 kg – 25 kg
Placas solares fotovoltaicas de capa perovskita
La perovskita es un compuesto químico que resulta de la combinación de las células de óxido de titanio y calcio.
Se utiliza para complementar el silicio estándar y se ha demostrado que aumenta la eficiencia en un 20%, pero la expectativa es que llegue a mejorar el rendimiento de las placas solares en un 50%.
Tecnología de concentración solar
Las tecnologías de concentración solar emplean espejos y lentes para concentrar la luz del sol en un punto focal, generando calor. Este calor se aprovecha luego para generar electricidad mediante una turbina de vapor.
Esta tecnología surge como una solución a los altos costos de los materiales fotovoltaicos, como los semiconductores. Al reducir la cantidad de estos materiales y utilizar componentes ópticos más económicos (espejos y lentes), se logra producir la misma cantidad de electricidad de manera más eficiente y asequible.
Baterías solares para almacenar electricidad y calor
Las baterías solares de calor latente (LHTPV) permiten acumular energía de origen solar durante largos periodos de tiempo: son capaces de almacenar electricidad entre 10 y 100 horas.
La forma de almacenamiento es el calor latente en elementos de silicio fundido. La manera de recuperar la energía es en forma de calor o de electricidad.
Con esta energía se pueden abastecer necesidades de calor y electricidad para uso doméstico e industrial. La idea es que gracias a las LHTPV se puedan descarbonizar los sistemas básicos de climatización, iluminación y suministro eléctrico.
Estas baterías han demostrado ser un sistema de almacenamiento eléctrico económico, seguro, sostenible y capaz generar calor y electricidad limpios a demanda.
Sistemas de seguimiento solar
Estos aparatos, diseñados para rastrear el movimiento del sol, mejoran la eficiencia de los paneles solares al minimizar las sombras y optimizar la posición de las instalaciones en terrenos complejos e irregulares, permitiendo así captar la máxima radiación solar posible.
Mantenimiento de sistemas fotovoltaicos con drones
Otra tecnología emergente en el campo de la energía solar es la inspección y diagnóstico de instalaciones fotovoltaicas mediante el uso de drones.
Estos drones captan imágenes de electroluminiscencia y, con el apoyo de la inteligencia artificial, analizan los datos para identificar y clasificar las anomalías en los módulos fotovoltaicos, así como sus posibles causas y soluciones.
Esta tecnología puede aplicarse a proyectos fotovoltaicos de cualquier tipo y tamaño. La implementación de equipos humanos y técnicos se realiza para llevar a cabo reparaciones o reemplazos de componentes, lo que simplifica la logística operativa.
Agricultura fotovoltaica o “agrovoltaica”
Un área en desarrollo dentro del sector de la energía solar es la agricultura fotovoltaica, también conocida como “agrovoltaica”.
Esta técnica consiste en instalar paneles solares directamente en terrenos agrícolas. Se ha comprobado que varios cultivos pueden beneficiarse al crecer bajo la sombra de estos paneles. El ambiente creado bajo los paneles solares favorece la creación de un microclima que ayuda a ahorrar agua y a fomentar la biodiversidad.
Reutilización de las placas solares
Pensar en extender la vida útil de las placas solares ya usadas también se considera una tecnología emergente en materia de energía solar. El propósito es reparar los módulos fotovoltaicos para reducir los residuos y fomentar la economía circular.
Además de estas ventajas, el reciclaje y la reparación de los componentes de un sistema fotovoltaico es importante porque ayuda a:
- Reducir la cantidad de desechos electrónicos.
- Disminuir la extracción innecesaria de materias primas valiosas y su impacto negativo en el medio ambiente.
- Reducir la dependencia de la UE en la importación de nuevos módulos.
Actualmente, este proyecto enfrenta el reto de ofrecer garantías extendidas para estos productos renovados y de competir en un mercado donde los nuevos productos tienen precios bastante competitivos.
Todos estos desarrollos en materia de energía solar sin duda están aportando mejoras a la eficiencia energética, pues cada avance hace que la producción energética sea cada vez mayor con menos recursos y de forma más sostenible. Eso sin contar la barrera que están a punto de romper: la acumulación de electricidad a gran escala.