Sol, solecito

Un siglo y medio después de que el físico francés Edmund Becquerel descubrió que la luz puede convertirse directamente en energía eléctrica, el astro rey emerge finalmente, como la fuente alternativa de energía para el mundo. Completamente limpia desde el punto de vista ecológico y perfecta desde el ángulo económico, la luz del Sol es, en términos humanos, virtualmente inacabable. Por contraste el combustible orgánico, que se quema hoy para producir la mayor parte de la energía, no solamente se agotará en el siglo entrante, sino que es uno de los responsables del efecto invernadero, un calentamiento anormal de la atmósfera, capaz de modificar en forma catastrófica el clima del planeta.
La otra posibilidad energética, la atómica, tiene más problemas que beneficios, entre otras cosas porque la contaminación que produce podría conducir a la humanidad a un cataclismo sin precedentes. En esas condiciones, los científicos del mundo tienen puestas sus mayores esperanzas en el Sol. Sin embargo, las aplicaciones de la celda fotovoltaica, fundamentada en el descubrimiento de Becquerel, han tenido grandes limitaciones en el campo práctico debido a su baja eficiencia.
En efecto, mientras las fuentes convencionales, consistentes en generadores movidos por carbón, petróleo o la caída del agua tienen una eficiencia del 34%, las células fotovoltaicas de hoy solamente logran un máximo del 6%.
Sin embargo, en el primer semestre del presente año se produjo un avance que partió en dos la historia de la electricidad de fuente solar. Un programa de investigación patrocinado por el Departamento de Energía de Estados Unidos logró lo que hasta entonces se consideraba físicamente imposible. La firma Sandia National Laboratories, por medio de un sistema de células en tándem, logró elevar la eficiencia en la producción de electricidad a un fenomenal 30%, con lo que se podría llegar a generar energía en forma masiva, en condiciones económicamente favorables frente a los sistemas convencionales.
En esas circunstancias, no sería raro que, a principios del siglo entrante, hasta el 1% de la energía consumida por los países desarrollados estuviera a cargo del Sol. Mucho más dramático podría llegar a ser, en un futuro más lejano, el impacto de la producción de una electricidad más barata y limpia en los países en desarrollo.
Son varios los obstáculos que deben superarse en el camino hacia ese objetivo. En primer lugar, el político, pues el desarrollo de la tecnología depende en alto grado de la asignación de fondos que los gobiernos le hagan. De hecho, en la década pasada los Estados Unidos se comprometieron en un ambicioso programa que llego a tener un presupuesto de US$ 150 millones anuales, pero luego la baja de los precios del petróleo, disminuyó el entusiasmo hasta caer en los US$35 millones actuales. El otro problema es técnico, pues tradicionalmente las plantas requieren grandes extensiones de tierra y mucho sol al año para que su producción sea significativa.
El invento de Sandia Laboratories es un paso para superar esas limitaciones. En general las células se componen fundamentalmente en un material cristalino cuyos átomos están dispuestos de una forma tal que los fotones de la luz, al atravesarlo ponen en movimiento los electrones de los átomos del material, para recogerlos en forma de energía eléctrica. Para eso, la célula se compone de dos regiones de materiales permanentemente cargados en polos opuestos, mediante otra manipulación de los átomos.
La nueva célula creada por Sandia consiste en realidad en dos células manufacturadas por separado pero unidas mediante un material transparente. La de encima está compuesta por galio cianúrido y la otra principalmente por silicio. La clave de su superior eficiencia es que, mediante la de arriba, se aprovecha el espectro azul de la luz, mientras la de abajo recoge los residuos pertenecientes a la gama del rojo. Un complejo sistema de interconexiones microscópicas, virtualmente transparentes, enlaza las dos partes, para que la electricidad que ambas producen pueda ser combinada en forma adecuada.
Este y otros adelantos hacen pensar a muchos científicos que el futuro de las células fotovoltaicas promete aplicaciones cada vez más importantes. Primero, puede llegarse a remplazar a los generadores diesel en la electrificación de regiones remotas. Luego, al tiempo con el advenimiento de los materiales superconductores, que no tienen pérdida de energía, las posibilidades son inimaginables.--