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13-04-2009
Cunto tarda una placa solar en compensar lo que contamina?

Una placa solar en Espaa tarda dos aos en recuperar la energa usada en su fabricacin. En Berlin (Alemania) se requieren unos tres aos y en Sidney (Australia) menos de dos aos. El silicio es el segundo material ms abundante de la Tierra y no resulta contaminante.


 
Panel solar

Si bien la energa del sol es limpia, fabricar un panel solar puede no serlo tanto. Ahora bien, sobre esto existen muchas ideas equivocadas. Repasamos los qumicos empleados y el tiempo que tarda una clula fotovoltaica en compensar la energa requerida en su produccin.

Contienen las placas elementos qumicos contaminantes? Como cuenta Antonio Luque, fundador y hasta hace poco director del Instituto de Energa Solar de la Universidad Politcnica de Madrid, el silicio el segundo material ms abundante de la tierra (corteza terrestre), despus del oxgeno es el principal material utilizado en la fabricacin de placas solares, y "ni es txico ni contaminante". Eso s, durante la produccin de las placas, "se pueden usar metales pesados como el plomo(para las soldaduras), pero en realidad son problemas menores en los que no obstante ya se est trabajando", aade este malagueo.

Carlos del Caizo, nuevo director del Instituto Solar y antiguo discpulo de Luque, advierte de que hay que tener algo ms de cuidado con algunas clulas de capa fina, ya que en su fabricacin se utilizan pequeas cantidades de cadmio que s pueden causar algn problema txico. Lo que hay que tener claro, "es que el manejo de los qumicos y metales pesados utilizados durante la fabricacin de estas placas est muy controlado por la industria qumica, y una vez que el mdulo est terminado, no existe ningn peligro".

Adems de las medidas de seguridad que se toman en la produccin de los paneles, es necesario poner en marcha un tratamiento de reciclaje o de residuos de las placas solares al final de su vida til. "Las clulas de capa fina deberan ser tratadas por su contenido en cadmio, y las de silicio tambin (no porque sean peligrosas, sino porque al final se convierten en chatarra)", cuenta Luque. De hecho, aunque todava pasarn unos aos antes de que una parte importante de mdulos fotovoltaicos finalice su ciclo de vida, ya existe un programa europeo, PV Cycle, que garantiza la recogida de los mdulos y el reciclaje de un 85% de sus desechos.

Cunto tarda una placa solar en compensar la energa utilizada en su produccin?
Hasta aqu conocemos algunos de los elementos qumicos que contiene una placa solar. El siguiente paso es determinar el tiempo que tarda una clula fotovoltaica en funcionamiento en recuperar la energa consumida para su fabricacin, lo que se conoce como tasa de recuperacin energtica. Segn Luque, hay dos procesos en la fabricacin de la clula en los que se consume una mayor energa: la purificacin del silicio y la cristalizacin. "Si conseguimos cambios radicales de consumo en estos procesos, en un futuro las placas solares podran recuperar esa energa en menos de un ao", seala este pionero de la energa solar en Espaa.

Y es que la tasa actual de recuperacin energtica de una placa solar en Espaa se estima en una media de dos aos, segn un estudio (ver pdf) de la Agencia Internacional de Energa. Eso s, no es lo mismo instalar un panel en Bilbao que hacerlo en Crdoba, ya que el nmero de horas de sol que recibe cada ciudad determina la produccin de esta energa limpia.

Una placa solar en Espaa tarda una media de dos aos en compensar la energa usada en su fabricacin. No es lo mismo instalar un panel en Bilbao que en Crdoba, ya que el nmero de horas de sol que recibe cada ciudad vara la produccin.

La tecnologa de las clulas de silicio normales no ha cambiado radicalmente durante los ltimos aos, pero lo cierto es que que se est mejorando mucho en la eficiencia y en la forma de fabricarlas, lo que ayuda sin duda a compensar ms rpidamente esa energa utilizada en su produccin. En lo que se refiere a la mejora de eficiencia, segn Caizo, "se ha pasado de un 7-8% de rendimiento de hace 50 aos a un 15-16%, e incluso a un 20% en eficiencia industrial".

Si bien la energa solar demuestra no tener un gran impacto ambiental, otras energas renovables son an ms eficientes en este aspecto. Hablamos de la elica. Un relevante estudio de 2006 de la Danish Wind Industry Association analiza el ciclo de vida de un aerogenerador de 600 kW que funcione al ao 2.400 horas equivalentes, y estima que el perodo de retorno energtico es de unos tres meses o lo que es lo mismo, estas turbinas generan unas 80 veces ms energa de la utilizada en su fabricacin.

A pesar de que a la energa solar an le queda un gran margen de mejora en tcnicas de produccin y eficiencia, lo cierto es que la gran cantidad de irradiacin solar que recibe nuestro pas hace que tengamos ventaja respecto a otras ciudades del mundo a la hora de compensar la energa utilizada. Por ejemplo, en cubierta, Sevilla necesita 1,73 aos, Barcelona 2,12 y Berln 3 aos.

Con ms detalle, el siguiente cuadro compara tres ciudades espaolas con otras cuatro urbes de diferentes partes del mundo y aborda conceptos como: la irradiacin solar, la produccin anual, el tiempo de recuperacin energtica en aos, la tasa de retorno energtico en nmero de veces por ejemplo, un panel en Barcelona produce 13,2 veces ms energa de la que ha consumido a lo largo de su vida y el potencial de las placas para la mitigacin de toneladas de CO2, es decir, las emisiones de dixido de carbono que evitamos utilizando la energa del sol.

Barcelona Irradiacin horizontal global 1446 kWh/m2                       

                                                                          Cubiertas       Fachadas

Produccin anual (kWh/kWp)                                  1193                 759

Tiempo de recuperacin energtica (aos)                2,12                 3,33

Tasa de retorno energtico (en nmero de veces)     13,2                   8,0

Potencial para la mitigacin de CO2 (tCO2/kWp)      15,895             10,115

Madrid Irradiacin horizontal global 1660 kWh/m2

                                                                         Cubiertas        Fachadas

Produccin anual (kWh/kWp)                                  1394                884

Tiempo de recuperacin energtica (aos)                 1,81               2,86

Tasa de retorno energtico (en nmero de veces)      15,6                 9,5

Potencial para la mitigacin de CO2 (tCO2/kWp)      18,579            11,778

Sevilla Irradiacin horizontal global 1754 kWh/m2

                                                                         Cubiertas       Fachadas

Produccin anual (kWh/kWp)                                  1460               895

Tiempo de recuperacin energtica (aos)                 1,73              2,82

Tasa de retorno energtico (en nmero de veces)      16,3               9,6

Potencial para la mitigacin de CO2 (tCO2/kWp)      19,456          11,919

Berln Irradiacin horizontal global 999 kWh/m2

                                                                         Cubiertas       Fachadas

Produccin anual (kWh/kWp)                                   839                584

Tiempo de recuperacin energtica (aos)                3,01               4,32

Tasa de retorno energtico (en nmero de veces)      9,0                 5,9

Potencial para la mitigacin de CO2 (tCO2/kWp)     14,445           10,060

Tokio Irradiacin horizontal global 1168 kWh/m2

                                                                         Cubiertas       Fachadas

Produccin anual (kWh/kWp)                                   955               631

Tiempo de recuperacin energtica (aos)                 2,64             4,00

Tasa de retorno energtico (en nmero de veces)      10,3              6,5

Potencial para la mitigacin de CO2 (tCO2/kWp)      14,544           9,607

Sidney Irradiacin horizontal global 1614 kWh/m2

                                                                         Cubiertas       Fachadas

Produccin anual (kWh/kWp)                                  1319               811

Tiempo de recuperacin energtica (aos)                1,91               3,11

Tasa de retorno energtico (en nmero de veces)     14,7                8,6

Potencial para la mitigacin de CO2 (tCO2/kWp)     33,285            20,459

Washington Irradiacin horizontal global 1487 kWh/m2

                                                                         Cubiertas       Fachadas

Produccin anual (kWh/kWp)                                  1249               814

Tiempo de recuperacin energtica (aos)                2,02               3,10

Tasa de retorno energtico (en nmero de veces)     13,8                8,7

Potencial para la mitigacin de CO2 (tCO2/kWp)      22,809           14,867

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