La disponibilidad de materiales críticos puede afectar el futuro de la tecnología solar PV

futuroscope-685373_1280

La tecnología solar fotovoltaica (PV) progresa a pasos agigantados con costos que se han reducido rápidamente en los últimos 40 años, con opciones tecnológicas y políticas innovadoras que proyectan un futuro de uso intensivo para el sistema solar fotovoltaico.

Frente a estas perspectivas, científicos del Massachusetts Institute of Technology (MIT), están prestando mucha atención a la disponibilidad de producción de los materiales necesarios para el desarrollo de la tecnología, que necesita de silicio, telurio y el indio; elementos clave en varias de las tecnologías fotovoltaicas más económicas en el mercado actual; pero algunos de estos materiales no se encuentran en cantidades tan abundantes.

Además se debe considerar que muchos de los metales clave para la energía solar fotovoltaica, se producen como subproductos, o sea sólo se puede acceder como subproductos de los procesos mineros de otros metales, como el cobre; por lo que dependen de procesos intensivos en costos, lo que podría hacer inviable económicamente su explotación, por las bajas cantidades disponibles.

Los investigadores del MIT, Göksin Kavlak, James McNerney, Robert Jaffe y Jessika Trancik; desarrollan un nuevo método para hacer frente a este desafío de la necesidad de producción de metales para el despliegue rápido de la energía solar fotovoltaica.

La futura disponibilidad de materiales críticos es una preocupación ampliamente reconocido dentro de la comunidad de la energía. Muchos estudios se han acercado al problema desde la perspectiva de restricciones tales como las reservas totales de los materiales, en vez de hacerlo desde las posibilidades de ampliar rápidamente la producción de metales.

En una reciente entrevista, Jessika Trancik explicó el enfoque diferente que hace su equipo, “ofrecemos una nueva perspectiva mediante la comparación de los requisitos de metal PV proyectados, con tasas de crecimiento históricas de la producción observada en todo sector de producción de metales.” Agregando Trancik, profesor adjunto de Atlantic Richfield Career Development en Estudios de la Energía del MIT y director del equipo, “abordamos el marco de tiempo sobre el cual la ampliación se debe lograr, además de la cantidad total de material necesario.”

Este enfoque permite una evaluación de la rapidez con que se necesitará producir los metales para para satisfacer los niveles del rápido despliegue de los sistemas PV, requeridos por escenarios energéticos bajos en carbono.

Para el cálculo de las tasas de crecimiento de producción de metales requeridos por esos escenarios, los investigadores estimaron primero la producción necesaria en 2030 para cada metal de interés, y se ha calculado la tasa de crecimiento necesaria para alcanzar ese nivel.

Se tuvieron en cuenta la demanda proyectada para cada metal tanto por el sector fotovoltaico y otros sectores industriales. Además, observaron el efecto de posibles mejoras en la tecnología fotovoltaica que reducirían la cantidad de cada metal requerido en la producción.

Luego, los investigadores compararon estas tasas de crecimiento proyectadas con las tasas históricas de crecimiento de producción de los metales, con el fin de “comprender el alcance del crecimiento de la producción ocurrida en el pasado y si las tasas de crecimiento proyectadas tienen algún precedente histórico”, dijo Trancik.

Los resultados de este análisis diferían según el tipo de tecnología fotovoltaica analizada. Para PV a base de silicio, que incluyen paneles de primera generación utilizando células solares de silicio cristalino, los resultados presentan una visión optimista del futuro.

Al respecto, el profesor Jaffe expresó, “la tasa de crecimiento de la producción del silicio necesario para cumplir los objetivos de implementación no excede las tasas históricas”.

El panorama es más complejo para las tecnologías fotovoltaicas nuevas, especialmente las tecnologías fotovoltaicas de película delgada. Mientras que un puñado de paneles solares de película delgada utilizan silicio en sus capas absorbentes, muchos hacen uso de otros materiales, como el teluro de cadmio (CdTe) y diseleniuro cobre indio galio (CIGS). El documento incluye estimaciones sobre la cantidad de CIGS y CdTe que se podrían proporcionar en 2030 sin superar las tasas de crecimiento históricas observadas.

Si la tecnología fotovoltaica de película delgada representa el 25% de la generación de electricidad en el año 2030, la producción anual de metales fotovoltaicos de película delgada tendría que crecer a un ritmo de 15 a 30% por año. Estas tasas superan las observaciones históricas para una amplia gama de metales. En contraste, para el mismo nivel de despliegue del sistema PV a base de cristal de silicio, la tasa de crecimiento de producción de silicio requerida está dentro del rango histórico.

Fuente:

http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=6925187&tag=1%22%20%5Ct%20%22_blank&abstractAccess=no&userType=

http://mitei.mit.edu/news/mit-study-finds-unprecedented-growth-metals-requirements-some-photovoltaics-technologies

Anuncios

stacruzricardo

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s