Jordi gispert 29/12/2021

El sol, la estrella guía de nuestro sistema planetario, una bomba que fusiona por segundo 600 millones de toneladas de hidrógeno, proporciona a diario a su tercer planeta más cercano, La Tierra, una cantidad de energía enormemente superior a aquella que precisa la civilización humana para su sustento. La base de la vida, la fotosíntesis, sería imposible sin el flujo proveniente de esa Constante de Irradiación Solar, que varía muy ligeramente con la órbita terrestre y que recibe una mayor o menor intensidad en función del punto, de la hora y de la situación geográfica concreta.

Aquello que los organismos vegetales ya aprendieron y desarrollaron hace miles de millones de años, lo empezó a poner en práctica el hombre hace sólo medio siglo. La tecnología fotovoltaica, del griego Foto (luz) y Voltaico, en honor al científico italiano Alessandro Volta (inventor de la primera batería eléctrica), comenzó a desarrollarse a mediados del pasado siglo y tomó cuerpo e inercia a partir de la primera crisis del petróleo, en la década de los 70. La explicación de su embrionaria teoría (1905) le valió a Albert Einstein el Premio Nobel de Física en 1921.

El efecto fotoeléctrico

El científico de origen alemán definió la luz como un entramado de ondas electromagnéticas que albergan a su vez a diminutas unidades o partículas denominadas cuantos o fotones. La frecuencia de estas ondas, que depende de su longitud, es la que posibilitará, a partir de un determinado umbral, la movilización de aquellos electrones propios de los átomos de los metales con los que interactúa. El choque de estos haces luminosos contra materiales conductores o bien semiconductores origina pues una corriente eléctrica. Una circulación que será más elevada si la luz goza de una intensidad mayor, o dicho de otro modo: una vez hallado el umbral de frecuencia necesario, no será un aumento en la cantidad de los fotones, sino un incremento en su energía el que logrará mover más electrones y generará más electricidad.

Traspasar esta teoría sólida a la práctica es sencillo. Hace falta solamente imaginar al sol como la fuente de la radiación, y a una placa o módulo solar en el lugar del mencionado mineral. La luz de la estrella, descompuesta en una larga amalgama de ondas que van desde los rayos gamma (alta frecuencia) hasta las ondas de radio largas (baja frecuencia), propulsada a un ritmo de 300.000 kilómetros cada segundo, choca contra la estructura. El intervalo electromagnético preciso logrará movilizar los electrones. El resto del espectro simplemente no actuará. La mayor corriente eléctrica va a generarse al mediodía, cuando el sol es más intenso, cuando incide con más energía y se proyecta de manera vertical. Hace falta solamente controlar esta corriente y conducirla al exterior, para en un segundo estadio transformarla, almacenarla o verterla a la red eléctrica correspondiente.

Los enemigos del sol

La energía solar es pues una fuente absolutamente limpia, no en la extracción y purificación del semiconductor que ha de actuar, pero sí durante su funcionamiento. El avance incesante en la tecnología necesaria para aprovecharla y transformarla en electricidad sigue su curso a un ritmo exponencial. Este hecho facilita e impulsa su implementación, que ha crecido en paralelo y particularmente en las últimas dos décadas. Con datos de 2018, las energías renovables representan ya un 26,2% del total del panorama mundial en la generación eléctrica. La solar fotovoltaica va avanzando posiciones (2,4%) respecto a la preponderancia de la hidroeléctrica (15,8%), y la eólica (5,5%). Pero este cambio en la tendencia cuenta con recelos y enemigos. La generación de energía a escala planetaria pasa aún en su inmensa mayoría por la quema de los combustibles fósiles (petróleo, gas y carbón, básicamente). Estas fuentes más baratas y contaminantes abarcan todavía un 73,8% de un pastel muy suculento en dividendos, repartidos entre los generadores, los distribuidores y los comercializadores o intermediarios entre esa producción primaria y el consumidor final. Un entramado de empresas público-privadas que no quiere perder su hegemonía a pesar de la necesidad de cambio incentivada por la ciencia evidente que así lo recomienda. El llamado “Impuesto al sol” (Real Decreto 900/2015) implantado en el estado español el 9 de octubre de 2015 y derogado ya en 2018 (Real Decreto Ley 15-2018) es una gran prueba de ello. La instalación de módulos solares se gravó con una tasa para no mermar los beneficios de las grandes compañías de distribución, hecho que frenó el autoconsumo en seco a lo largo de 3 años, y atrancó todos los pasos de gigante que se habían hecho al respecto en un lugar de mundo que precisamente permanece bien iluminado.

El Mercat del Carmel, un proyecto de cooperación ciudadana

Previamente a esta gran tormenta, surgió una iniciativa de empoderamiento popular en la materia que hace falta recordar y convendría expandir, más que nunca ahora en un momento en que los vientos soplan a favor y en que las trabas tienden a borrarse por completo. Era el año 2007 cuando la Fundació Terra impulsó un plan de participación ciudadana para construir una estación fotovoltaica en el tejado del Mercat del Carmel, un barrio que es colina y mirador de la ciudad de Barcelona. Dado el coste elevado de la operación, 287.680 euros, se buscó una manera democrática de sufragar esta cuantía. Y se optó por un proyecto de inversión, una pionera operación financiera y ecológica a la vez, que repartió bonos por valor de entre 1.000 y 3.000 euros. 143 vecinos los compraron, y cumplieron con un doble objetivo. Por un lado el ahorro, puesto que el dinero iba a ser devuelto y hasta incrementado, con la rentabilidad anual de entre un 4% y un 6% del total de lo pagado inicialmente, beneficio derivado de la producción eléctrica cuantificada y monetizada. De otro lado y más allá de eso, cada uno iba a prevenir el gasto de entre un 7% y un 11% del consumo eléctrico medio por persona y año. Si contamos que en España cada ciudadano emplea anualmente de promedio unos 1.454 Kilowatios / hora (kWh), la inversión en un bono de 1.000 euros ha contribuido en estos ya 14 años de funcionamiento al ahorro de 175 kWh cada doce meses, cifra que equivale al 10% de las emisiones anuales de carbono necesarias para producir esta electricidad per cápita en las centrales que utilizan combustibles fósiles.

La tecnología de las placas

A día de hoy, las placas del mercado han devuelto ya el total de la inversión monetaria inicial y han de producir de ahora en adelante rendimientos netos para cada uno de los ciudadanos que apostaron por comprar los bonos. Los módulos fotovoltaicos, instalados y mantenidos por la empresa Renowat, situados a una altura de 134 metros, construidos con silicio monocristalino y recubiertos de una capa de vidrio antireflectante y aluminio aislante como base, ya han generado una potencia de 886.933 Kw/h y un ahorro equivalente de 230.602 kg de carbono. Su orientación sur e inclinación de 30 grados, calculados como patrón base ideal para la latitud concreta (Norte: 41º 25’ 29,21’’ / Este: 2º 9’ 24,62’’), cuenta solamente con un mínimo obstáculo, que es la sombra que un cercano edificio crea inevitablemente a primera hora cada día. El campo solar se reparte en 243 módulos, compuestos cada uno por un cuadro de entre 60 y 72 células, que son monitorizadas por si hay alguna distorsión a controlar y conducen la corriente generada hacia un campo de inversores que transforma el flujo eléctrico continuo en alterno para aprovecharlo y verterlo ya directamente a la red. Los paneles van dispuestos en filas paralelas, y yacen cuidadosamente separados para que unos no hagan sombra a los otros. La eficiencia de la instalación, o sea, la cantidad de luz que es capaz de aprovechar el material, es del 15% (las placas de silicio comercializadas actualmente tienen ya eficiencias de entre el 22% y el 24%) y su vida útil se calcula en unos 25 años, lo que significa que la fecha de caducidad aproximada se proyecta para el próximo 2032. De aquí a esta fecha la Fundació Terra prevé revitalizar y expandir la iniciativa, y en concreto organizar una reunión informativa y divulgativa ya este mismo año con los inversores.

El silicio, un elemento abundante que ocupa un 28% de la corteza terrestre, sigue siendo el material más utilizado para construir las células solares. Necesita sin embargo ser purificado al 99%, un proceso que conlleva un alto gasto de energía y de emisiones, y por ende un mayor coste económico y ambiental. La alternativa más innovadora que ha experimentado un boom auténtico recientemente son las perovskitas, el titanato de calcio (CaTiO3), un mineral descubierto por L.A.Perovski en los montes Urales, u otros derivados que gozan de la misma estructura como lo es el trihaluro de plomo y metilamonio. Los dispositivos multiunión, agrupaciones de diversos semiconductores, alcanzan asimismo eficiencias de hasta el 30% (las centrales térmicas aprovechan entre el 30 y el 35% y las de ciclo combinado con gas natural entre un 40% y un 45%), pero acarrean un severo inconveniente: su coste es todavía exorbitado, de 1,5 a 2,2 euros por Vatio, comparado con los 0,3 euros/W que suponen las tecnologías comerciales.

Un marco legal favorable

Se detallan a continuación las diferentes leyes europeas y transposiciones nacionales que suponen incentivos a la producción fotovoltaica, para producción a gran escala o por mero autoconsumo. Eminentemente estas normas se obligan a invertir en la generación sin emisiones, y a financiar e incentivar su utilización. Establecen en concreto el objetivo, para 2030, de llegar a producir entre un 32% y un 40% del total de la energía usada en el continente mediante fuentes renovables. De momento, y en lo relativo a los módulos solares, el coste por Vatio ha descendido acusadamente desde los 25 Euros/W de 1984 hasta los 0,3 Euros/W de promedio a día de hoy. En lo relativo a la ciudad de Barcelona, y a pesar de que la inercia participativa iniciada en 2007 no se ha repetido, ya son ocho los Mercados que a partir de la inversión del Institut de Mercats (IMMB), acogen actualmente una instalación fotovoltaica en sus tejados: Vall d’Hebron (79,7 kW), El Ninot (51 Kw), Barceloneta (32Kw), Bellcaire (30Kw), Bon Pastor (30Kw) Guinardó (15Kw), Provençals (6Kw) y Sant Martí (5Kw).

LEGISLACIÓN EUROPEA (Compilación): https://www.europarl.europa.eu/factsheets/es/sheet/70/la-energia-renovable

DIRECTIVA (UE) 2018/2001 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 11 de diciembre de 2018, relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/ES/TXT/?uri=uriserv%3AOJ.L_.2018.328.01.0082.01.SPA&toc=OJ%3AL%3A2018%3A328%3ATOC

PROPUESTA DE DIRECTIVA DEL PARLAMENTO EUROPEO PARA MODIFICAR LA ANTERIOR (UE 2018/2001) (14 JULIO 2021): https://eur-lex.europa.eu/legal-content/ES/TXT/?uri=CELEX:52021PC0557

LEGISLACIÓN ESTATAL:

LEY (7/2021 DE 20 DE MAYO) DE CAMBIO CLIMÁTICO Y TRANSICIÓN ENERGÉTICA: https://www.boe.es/diario_boe/txt.php?id=BOE-A-2021-8447

QUÉ PUEDO HACER YO

• Profundizar en el conocimiento del funcionamiento y el estado de las energías renovables a través de los enlaces que se adjuntan y de la investigación personal.
• Contribuir con dinero o con ayuda voluntaria al trabajo de organizaciones que fomenten este tipo de iniciativas.
• Presionar a la administración en lo posible para que las energías renovables logren finalmente sustituir la producción contaminante.
• Evaluar si es posible instalar en el propio edificio módulos solares de autoconsumo para todos los vecinos.
• Contractar la luz de casa de un proveedor que te ofrece energía de origen 100% renovable, como por ejemplo Som Energía, https://www.somenergia.coop
• Difundir esta y otras iniciativas semejantes de ahorro energético y participación ciudadana.
• Contactar con la Fundació Terra para cualquier duda y participar de la reunión informativa que prevé organizarse a lo largo de este año (2022).

ENLACES DE INTERÉS

LIBRO EXPLICATIVO de la historia, el funcionamiento y la situación actual de la tecnología fotovoltaica: Mártil de la Plaza, Ignacio. “Energía solar. De la utopía a la esperanza”. Guillermo Escolar Editor (2020), https://www.fnac.es/a7756345/Energia-solar

PÁGINA DE REFERENCIA ESTADÍSTICA: INTERNATIONAL ENERGY STATISTICS: https://www.iea.org/data-and-statistics

IMPUESTO AL SOL (REAL DECRETO 900/2015): https://www.boe.es/buscar/act.php?id=BOE-A-2015-10927

HISTORIA DEL PROYECTO EN LA ANTIGUA WEB DE LA FUNDACIÓ TERRA: https://www.fundaciontierra.es/es/actividades/economia-solar/ola-solar-participacion-popular-en-las-energias-renovables