Qué es la perovskita, el “material maravilloso” que impulsa la revolución de la energía solar – BBC

 

Análisis de la Tecnología de Perovskita y su Contribución a la Agenda 2030

Introducción: La Próxima Frontera de la Energía Solar y el ODS 7

El desarrollo de células solares de perovskita representa un avance tecnológico con el potencial de acelerar significativamente la transición energética global. Este informe analiza dicha tecnología, su estado actual y sus implicaciones directas en la consecución de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), con un enfoque principal en el ODS 7 (Energía Asequible y No Contaminante) y el ODS 13 (Acción por el Clima).

Potencial de las Células Solares Tándem para Impulsar la Energía Limpia (ODS 7)

Definición y Ventajas de la Perovskita

La tecnología de perovskita en tándem combina materiales de perovskita con el silicio tradicional para superar las limitaciones de eficiencia de los paneles fotovoltaicos actuales. Esta innovación es fundamental para el ODS 9 (Industria, Innovación e Infraestructura), ya que promueve una infraestructura energética más resiliente y sostenible.

• Mayor Eficiencia: Las células de silicio tienen una eficiencia teórica máxima del 33%, mientras que las células tándem de perovskita-silicio superan el 47%. Esta mejora permite generar más electricidad en la misma superficie, un factor clave para la viabilidad de proyectos de energía renovable.
• Reducción de Costos: Empresas como Oxford PV estiman que la mayor generación de energía podría reducir el costo de la electricidad en aproximadamente un 10%, contribuyendo directamente a la meta de energía “asequible” del ODS 7.
• Versatilidad de Aplicación: Al ser ultrafinas, las células de perovskita pueden aplicarse en diversas superficies, como ventanas o vehículos, fomentando la integración de energías renovables en las ciudades y comunidades sostenibles (ODS 11).

El Contexto Energético Global

La energía solar ya representa casi el 7% de la generación eléctrica mundial y es una de las fuentes más económicas. La tecnología de perovskita podría consolidar este dominio, acelerando el abandono de los combustibles fósiles y mitigando el cambio climático, en línea con el ODS 13.

Desafíos y Consideraciones para una Implementación Sostenible (ODS 12)

Durabilidad y Fiabilidad

Uno de los principales obstáculos para la comercialización masiva es la susceptibilidad de la perovskita a la humedad y las altas temperaturas, lo que podría afectar su durabilidad. Los centros de investigación realizan “pruebas de envejecimiento acelerado” para simular décadas de exposición y garantizar la fiabilidad a largo plazo, un requisito indispensable para una infraestructura energética estable (ODS 9).

Impacto Ambiental y Producción Responsable

La sostenibilidad de esta tecnología debe evaluarse bajo el marco del ODS 12 (Producción y Consumo Responsables).

• Uso de Plomo: La presencia de plomo, una sustancia tóxica, es una preocupación. Sin embargo, la cantidad utilizada es mínima en comparación con la energía generada y significativamente menor que las emisiones de plomo de la quema de carbón.
• Reciclaje y Economía Circular: Es imperativo desarrollar procesos de reciclaje eficientes para los paneles de perovskita al final de su vida útil. La industria ya está trabajando en soluciones para recuperar materiales valiosos y gestionar residuos de manera responsable.
• Huella de Fabricación: Aunque el proceso de fabricación puede tener un impacto ambiental ligeramente mayor por panel, su superior producción de energía a lo largo de su vida útil compensa esta huella inicial, resultando en un beneficio neto para el clima.

Estado Actual de la Investigación y Proyectos Piloto

Avances en Eficiencia y Comercialización

Diversas organizaciones a nivel mundial están liderando la carrera para llevar esta tecnología del laboratorio al mercado, demostrando un progreso constante en innovación (ODS 9).

1. Oxford PV (Reino Unido): Ha establecido un récord de eficiencia del 26.9% para un módulo residencial y ha enviado su primer lote de paneles a un parque solar comercial en EE. UU. para pruebas en condiciones reales.
2. Empresas en China: Gigantes como Trinasolar y Longi han anunciado récords de eficiencia en laboratorio que superan el 31% y 33% respectivamente, posicionando a la región como un actor clave en esta transición.
3. Caelux y Swift Solar (EE. UU.): Estas empresas están implementando proyectos piloto para validar la tecnología en aplicaciones prácticas, como torres de telecomunicaciones, lo que demuestra su viabilidad comercial.

Aplicaciones Futuras: Hacia Ciudades y Transportes Sostenibles (ODS 11)

El potencial de la perovskita se extiende más allá de los parques solares tradicionales.

• Vehículos Eléctricos: La integración de paneles en automóviles podría proporcionar una carga lenta para extender la autonomía, promoviendo un transporte más limpio.
• Aplicaciones Espaciales: Podrían alimentar la próxima generación de satélites de manera más económica que las tecnologías actuales, impulsando la innovación en otros sectores.

Conclusión: Un Catalizador para la Agenda de Desarrollo Sostenible

Las células solares de perovskita en tándem representan una de las innovaciones más prometedoras para la descarbonización del sector energético. Si bien persisten desafíos relacionados con la durabilidad y la gestión ambiental, los avances actuales sugieren que esta tecnología puede ser un pilar fundamental para alcanzar los ODS 7, 9, 11, 12 y 13. La validación de su rendimiento y sostenibilidad en el mundo real es el paso crítico final para desbloquear su potencial transformador y asegurar un futuro energético limpio, asequible y sostenible para todos.

1. ¿Qué Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) se abordan o están conectados con los temas destacados en el artículo?

ODS 7: Energía asequible y no contaminante

• El artículo se centra en los avances de la energía solar, una fuente de energía limpia y renovable. Discute cómo la nueva tecnología de células de perovskita puede aumentar la eficiencia y reducir los costos de la electricidad solar, haciéndola más accesible y competitiva. Se menciona que la energía solar “se ha convertido en la segunda nueva fuente de electricidad más barata a nivel mundial”.

ODS 9: Industria, innovación e infraestructura

• El texto destaca la investigación y el desarrollo (I+D) en el sector de las energías renovables. Describe el trabajo de laboratorios y empresas como Oxford PV, que están innovando para crear una “revolucionaria próxima generación de energía solar”. Esto se alinea con el fomento de la innovación y la mejora de la capacidad tecnológica industrial.

ODS 12: Producción y consumo responsables

• El artículo aborda el ciclo de vida de los paneles solares. Menciona las preocupaciones sobre el impacto ambiental de la fabricación y el uso de plomo, una sustancia tóxica. Sin embargo, también destaca los esfuerzos para mitigar estos problemas, señalando que “cualquier problema de toxicidad al desechar los paneles podría evitarse mediante el diseño de procesos adecuados de reciclaje o reutilización” y que la industria está buscando activamente cómo reciclar los paneles.

ODS 13: Acción por el clima

• La mejora de la eficiencia de la energía solar es fundamental para la transición energética y la lucha contra el cambio climático. El artículo subraya que la expansión de las energías renovables es crucial para “la descarbonización global”, lo que conecta directamente el desarrollo de esta tecnología con las medidas de acción climática.

2. ¿Qué metas específicas de los ODS se pueden identificar en función del contenido del artículo?

1. Meta 7.2: Aumentar considerablemente la proporción de energía renovable en el conjunto de fuentes energéticas.

   El artículo apoya esta meta al describir una tecnología que puede acelerar la adopción de la energía solar. Menciona que la energía solar “creció un 29% en 2024” y que la nueva tecnología de perovskita promete aumentar la energía generada, lo que contribuiría a un mayor crecimiento de las renovables en la matriz energética mundial.

2. Meta 9.4: Modernizar la infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles, utilizando los recursos con mayor eficacia.

   La tecnología de células solares en tándem de perovskita es un ejemplo de modernización industrial. Al aumentar la eficiencia de conversión de luz solar en electricidad (con un máximo teórico de más del 47% en comparación con el 33% del silicio), se utilizan los recursos (como el espacio para instalar paneles) de manera más eficaz para producir más energía limpia.

3. Meta 9.5: Aumentar la investigación científica y mejorar la capacidad tecnológica de los sectores industriales.

   El artículo está centrado en esta meta, detallando los esfuerzos de investigación de múltiples empresas y universidades (Oxford PV, Caelux, Swift Solar, NREL, Trinasolar) para superar los desafíos técnicos, establecer nuevos récords de eficiencia y llevar la tecnología del laboratorio al mercado comercial.

4. Meta 12.5: Reducir considerablemente la generación de desechos mediante actividades de prevención, reducción, reciclado y reutilización.

   Esta meta se refleja en la discusión sobre la gestión del final de la vida útil de los paneles. El artículo menciona explícitamente que “Oxford PV afirma que sus paneles están diseñados para reciclarse de la misma manera que los paneles de silicio estándar” y que la industria en general está “buscando la mejor manera de reciclar los paneles, incluido el plomo”.

3. ¿Hay algún indicador de los ODS mencionado o implícito en el artículo que pueda usarse para medir el progreso hacia los objetivos identificados?

• Proporción de energía renovable (Indicador 7.2.1)

  El artículo proporciona datos específicos que se relacionan directamente con este indicador. Afirma que “La energía solar representa actualmente casi el 7% de la generación eléctrica mundial y está en rápido crecimiento: creció un 29% en 2024”. Estas cifras son métricas claras del progreso en la adopción de energías renovables.

• Eficiencia de conversión de energía (Indicador implícito para la Meta 9.5)

  Aunque no es un indicador oficial de los ODS, la eficiencia de conversión es el principal indicador de progreso tecnológico mencionado repetidamente en el artículo. Se citan cifras concretas para medir los avances: la eficiencia del silicio (21-23%), el récord de Oxford PV (26,9%), y los récords de laboratorio de otras empresas (31,1% y 33,9%). Este indicador mide directamente la mejora de la capacidad tecnológica.

• Desarrollo de procesos de reciclaje (Indicador implícito para la Meta 12.5)

  El artículo no proporciona una tasa de reciclaje (Indicador 12.5.1), pero sí menciona la actividad de desarrollar soluciones de reciclaje. La mención de que los paneles están “diseñados para reciclarse” y que la industria está investigando métodos de reciclaje sirve como un indicador cualitativo del progreso hacia una economía circular para la energía solar.

• Reducción del costo de la electricidad (Indicador implícito para el ODS 7)

  La asequibilidad es clave para el ODS 7. El artículo menciona un indicador cuantitativo de progreso en este ámbito al afirmar que Oxford PV estima que su tecnología “reducirá el coste de la electricidad en aproximadamente un 10% en comparación con los paneles de silicio estándar”.

4. Tabla de ODS, metas e indicadores

ODS, metas e indicadores

Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)	Metas	Indicadores
ODS 7: Energía asequible y no contaminante	7.2: Aumentar considerablemente la proporción de energía renovable en el conjunto de fuentes energéticas.	Proporción de la energía solar en la generación eléctrica mundial (casi 7%) y su tasa de crecimiento (29% en 2024). Reducción del costo de la electricidad (aproximadamente 10%).
ODS 9: Industria, innovación e infraestructura	9.5: Aumentar la investigación científica y mejorar la capacidad tecnológica de los sectores industriales.	Eficiencia de conversión de energía de las células solares ( récords de 26,9%, 31,1% y 33,9% mencionados).
ODS 12: Producción y consumo responsables	12.5: Reducir considerablemente la generación de desechos mediante actividades de prevención, reducción, reciclado y reutilización.	Mención explícita del diseño de paneles para el reciclaje y los esfuerzos de la industria para desarrollar procesos de reciclaje adecuados.
ODS 13: Acción por el clima	13.2: Incorporar medidas relativas al cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales.	El desarrollo de la tecnología se presenta como una herramienta clave para lograr “la descarbonización global”.

Fuente: bbc.com