El proyecto español APE2SOL busca revolucionar la forma de generar energía eléctrica con el sol mediante el desarrollo de una tecnología que permitirá instalar paneles sobre cualquier superficie, como ventanas, fachadas, vehículos o aviones, que se alimentarán sin necesidad de conexión a la red.
El objetivo, dar un salto cualitativo en fotovoltaica para acelerar la transición hacia un mundo descarbonizado y frenar el cambio climático mediante el desarrollo de panales ultrafinos, flexibles y más eficientes, han explicado a EFEverde dos investigadores principales del proyecto del Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid y la Universidad Autónoma de Madrid.
Los actuales paneles solares de silicio pesan mucho y no son flexibles, mientras que la tecnología que proponen permitirá fabricar panales muy ligeros y semitransparentes que se podrán poner sobre casi cualquier superficie: ventanas, cubiertas y muros de edificios, coches, drones, aviones, ropa…para autogenerar energía.
Esto faciliará eliminar la necesidad de conectar las células solares a la red eléctrica para transportarla desde el punto en el que se produce hasta el punto en el que se consume, pues se utilizaría en el propio edificio o en el vehículo, que se cargaría solo con el sol.
Materiales bidimensionales
Estas cualidades mejorarían la eficiencia del sistema al evitar las pérdidas que se producen durante el transporte de energía, así como extender el uso de la energía fotovoltaica a cualquier parte del mundo, incluidos los países más pobres, y ayudaría a la descarbonización de ciudades y actividades difíciles de descarbonizar (transporte marítimo, aéreo, industrias, etc).
Para lograrlo, la investigación se basa en el «efecto fotovoltaico anómalo» y el uso de materiales bidimensionales, como el grafeno, el disulfuro de molibdeno o el diseleniuro de tungsteno, cuyo espesor es de «uno o pocos átomos», ha explicado Jorge Quereda, científico del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC).
El grafeno, por ejemplo, tiene un espesor de un solo átomo de carbono: 0,34 nanómetros, lo que equivale a la tresmilésimas parte de un pelo humano.
Estos materiales son cristalinos, no son tóxicos, los hay en grandes cantidades, son fáciles de extraer y son baratos, ha apuntado el investigador del Instituto de Energía Solar Simón Svatek, que ha subrayado la importancia que tendría esta tecnología para la independencia energética de España.
Efecto fotovoltaico anómalo
Para llevar el grosor de estos nuevos paneles al limite trabajarán con el denominado «efecto fotovoltaico anómalo» que, según sus teorías, permitirá construir los paneles o células solares con una sola capa en lugar de con dos, como ocurre ahora.
Actualmente, para que un panel solar funcione se necesitan dos materiales para absorber la luz, producir electrones y que éstos se muevan en una única dirección para generar una corriente eléctrica.
Sin embargo, gracias al efecto anómalo aparecen corrientes direccionales sin tener que combinar dos materiales, según los investigadores, que han señalado que estiman esta tecnología permitirá mejorar mucho la eficiencia de los paneles, que ahora convierten en electricidad sólo una cuarta parte de la energía solar que les llega.
Entre las singularidades del proyecto, destaca también que, por primera vez, trabajarán juntos expertos en el efecto fotovoltaico anómalo (CSIC) y expertos en la actual energía fotovoltaica (Instituto de Energía Solar).
¿Disponible a escala industrial en 10 años?
«Lo que planteamos es un principio de funcionamiento completamente nuevo, que se descuelga totalmente de cómo se hacen los dispositivos fotovoltaicos convencionales. No es una mejora, es un cambio cualitativo», ha aseverado Quereda, que ha estimado que, si todo va bien, esta disruptiva tecnología podría estar disponible a escala industrial, como mínimo, en 10 años.
«Necesitamos más energía limpia para frenar el cambio climático y esta tecnología permitiría llevar energía renovable a muchos más sitios. Sus posibilidades son enormes», ha añadido Svatek
El proyecto ha sido galardonado con el III Premio Fundación Naturgy-CSIC a la investigación e innovación tecnológica en el ámbito energético.
