En un mundo con unos límites de emisiones de carbono cada vez más estrictos, las tecnologías de energía solar representan una de las formas de generación de electricidad más limpias. La energía solar no produce emisiones mientras se genera y los estudios han demostrado claramente que la huella de carbono durante su ciclo de vida es inferior a la de los combustibles fósiles.
De los más de 10.000 teravatios/hora (TWh) de electricidad generada por los países de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE), la energía solar representa únicamente 8 TWh. Aún así, las tecnologías de energía solar, incluidas la energía fotovoltaica, la energía solar de concentración y la energía térmica solar, constituyen la fuente de energía de mayor crecimiento del mundo. Con indicaciones claras de los gobiernos en el mercado, estas tecnologías de bajas emisiones de carbono podrían proporcionar más del 30% del suministro de energía mundial total para el año 2040.
La energía fotovoltaica constituye quizás el sector más popular y de mayor crecimiento de la tecnología solar. Los instrumentos fotovoltaicos generan electricidad directamente de la luz solar mediante un proceso eléctrico que se produce de manera natural en determinados tipos de materiales. Un grupo de células fotovoltaicas puede configurarse en módulos y matrices que pueden utilizarse para alimentar un número indefinido de cargas eléctricas. Los sistemas de energía fotovoltaica tienen un gran potencial como tecnología de suministro de energía con un nivel bajo de emisiones de carbono. Un informe conjunto elaborado en septiembre de 2006 por científicos del Brookhaven National Laboratory, la Universidad de Utrecht y el Energy Research Center de los Países Bajos ha demostrado que los sistemas fotovoltaicos de silicio cristalino presentan unas tasas de retorno energético de 1,5 a 2 años en ubicaciones del sur de Europa y de 2,7 a 3,5 años en el centro de Europa, mientras que las tecnologías de capa delgada presentan tasas de retorno energético que oscilan entre 1 y 1,5 años para ubicaciones del sur de Europa.
Como consecuencia, las emisiones de dióxido de carbono (CO2) del ciclo biológico relativas a la energía fotovoltaica se sitúan actualmente entre 25 y 32 g/kWh. Comparativamente, una central eléctrica de ciclo combinado alimentada por gas emite unos 400 g/kWh, mientras que una central de combustión de carbón con captura y almacenamiento de carbono, se sitúa en torno a 200 g/kWh. La energía nuclear emite 25 g/kWh de media en los Estados Unidos; únicamente la energía eólica presenta mejores cifras con tan sólo 11 g/kWh. Por lo que respecta a la tecnología de silicio, hay claras perspectivas de que se reduzca el insumo de energía, y en pocos años podrían darse tasas de retorno energético de un año como consecuencia de la mayor eficacia de las técnicas de crecimiento de silicio. Esto podría tener como resultado un descenso de las emisiones de CO2 en el ciclo biológico hasta situarse en 15 g/kWh.
El sector fotovoltaico mundial ha experimentado un crecimiento medio superior al 40% durante los últimos ocho años, con una producción de más de 2.200 megavatios en 2006. La tecnología fotovoltaica ha pasado a ser competitiva en todos los segmentos del mercado, especialmente en aplicaciones de conexión a la red, ya que la mayor inversión en el sector ha dado lugar a importantes avances en la automatización, la eficacia de fabricación y la capacidad. Varios países punteros, como Alemania, el Japón y los Estados Unidos, que representan dos tercios del mercado mundial, han desarrollado programas de apoyo al mercado para reducir los costes. El crecimiento de la tecnología fotovoltaica ha conllevado un comportamiento típico de la "curva de experiencia", con un descenso en los precios de fabricación. Los datos disponibles muestran con bastante claridad un "índice de progreso" del 18 al 20%, es decir, cada vez que la producción acumulada de células fotovoltaicas se dobla, los precios descienden una quinta parte. Actualmente, los módulos de energía solar se venden en todo el mundo a un precio de entre 3 y 5 dólares por vatio, mientras que los sistemas instalados suelen tener un precio de venta de entre 6 y 10 dólares por vatio. La energía solar es la opción más económica de proporcionar energía en ubicaciones que se encuentren a más de 800 km de distancia de una instalación eléctrica y suele ser competitiva al no estar subvencionada en regiones con precios elevados de la energía. El sector de la energía fotovoltaica está trabajando para reducir los costes de los sistemas en un 50% para 2015, fecha en que los sistemas fotovoltaicos comenzarán a ser rentables frente a los precios de venta minorista de electricidad en gran parte de los Estados Unidos y en otros países desarrollados.
A medida que la tecnología fotovoltaica incrementa su rentabilidad y disponibilidad, crece su potencial como principal fuente de energía con bajas emisiones de carbono. En un informe publicado en 2004 titulado "Generación Solar" elaborado por Greenpeace y la Asociación Europea de la Industria Fotovoltaica (EPIA) se calculaba que, en 2020, la tecnología fotovoltaica podría proporcionar 276 TWh de energía, cifra que equivale al 1% de la demanda mundial prevista por la Agencia Internacional de la Energía (AIE). En el estudio se preveía que el mercado de la energía fotovoltaica crecería a un ritmo anual compuesto del 30% hasta 2020, bastante por debajo del crecimiento medio del 45% experimentado por el sector entre 2002 y 2007. Esto supondría el reemplazo de la producción de 75 nuevas centrales de combustión de carbón y evitaría la emisión de 664 millones de toneladas de CO2 anualmente. Asimismo, el informe establecía que con un índice de crecimiento del 15% entre 2020 y 2040, la producción de energía solar podría ser superior a 9.000 TWh, lo que representaría un 26% de la demanda mundial prevista.
Las centrales de energía solar de concentración son generadores orientados a servicios que producen electricidad mediante espejos o lentes que concentran la energía solar de manera eficiente. Dos de las principales tecnologías de energía solar de concentración son los espejos cilíndricos-parabólicos, que utilizan filas de espejos curvos para accionar turbinas de vapor convencionales, y los sistemas de motor de disco Stirling, que presentan una forma similar a grandes discos parabólicos y están cubiertos de espejos curvos que calientan el hidrógeno líquido para accionar los pistones de un motor Stirling. Los análisis del ciclo biológico de las emisiones producidas, junto con los impactos de los sistemas de energía solar de concentración en el terreno, demuestran que son óptimos para reducir los gases de efecto invernadero y otras sustancias contaminantes, sin crear otros riesgos ni contaminación medioambiental. De acuerdo con la Federación Europea de la Industria Solar Térmica, 1 MWh de capacidad de energía solar térmica instalada permite ahorrar 600 kilogramos de CO2. La tasa de retorno energético de los sistemas de energía solar de concentración es de cinco meses aproximadamente, una cifra muy atractiva teniendo en cuenta que su vida útil es de 25 a 30 años.
Durante los años ochenta y principios de los noventa, los ingenieros instalaron nueve centrales de energía solar de concentración en el desierto de Mojave, en California, con una producción total de 330 MW. Posteriormente, durante cerca de dos décadas no se construyeron nuevas centrales eléctricas debido al menor respaldo federal de los Estados Unidos a las energías renovables y a la caída en picado de los precios de la energía. Sin embargo, los sistemas de energía solar de concentración han experimentado un resurgimiento en los dos últimos años. En marzo de 2007 se inauguró una central de 11 MW en España, la primera de Europa, mientras que en Nevada se está ultimando la construcción de una central de 64 MW. Actualmente, hay más de 45 proyectos de energía solar de concentración en fase de planificación en todo el mundo, con una capacidad combinada de 5.500 MW.
Con más de 200 GW de potencial de recursos en el suroeste de los Estados Unidos y otros miles más en el resto del mundo, los sistemas de energía solar de concentración ofrecen un medio rápidamente graduable de generación de electricidad con bajas emisiones de carbono. Un informe publicado en septiembre de 2005 por la Federación Europea de la Industria Solar Térmica (ESTIF), Greenpeace y el programa SolarPACES de la AIE afirmaba que «no hay barreras técnicas, económicas o de recursos para que las centrales solares térmicas suministren el 5% de las necesidades de electricidad mundiales previstas para el año 2040». Los autores calcularon que los sistemas de energía solar de concentración podrían producir 95,8 TWh/año para 2025, evitando así 57,5 millones de toneladas de CO2 anuales, lo que supondría un total de 362 millones de toneladas en los próximos 20 años. También exponían que para 2040, los sistemas de energía solar de concentración podrían producir 16.000 TWh de energía al año.
Los sistemas solares térmicos ofrecen calor respetuoso con el medio ambiente para instalaciones de calefacción y de agua caliente domésticas. Se trata de unos sencillos colectores, que suelen instalarse en el tejado de las casas o los edificios, que absorben la energía solar y transfieren el calor. En numerosas regiones climáticas, un sistema de calefacción solar puede proporcionar un porcentaje muy elevado (entre el 50 y el 75%) de la energía para agua caliente doméstica. Dado que el calentamiento de agua representa una media del 30% de las emisiones de CO2 de un hogar, un calentador de agua solar permitiría reducir sus emisiones totales en más de un 20%. Son muchos los países que están fomentando un mayor uso de la tecnología solar para el agua caliente. A escala mundial, las instalaciones crecieron el 14% en 2005 hasta alcanzar una cifra conjunta equivalente a 88 GW de energía térmica, con 46 millones de hogares equipados con este tipo de sistemas. China encabeza la lista, con un 62% de la capacidad instalada, mientras que Israel presenta el mayor uso per cápita, donde un 90% de los hogares utilizan esta tecnología. El programa Solar Heating and Cooling de la AIE, llevado a cabo en abril de 2007, calculó que esta capacidad conjunta de energía solar térmica permite reducir las emisiones de CO2 en unos 30 millones de toneladas cada año. En enero, la ESTIF propuso un objetivo ambicioso consistente en instalar un área de 1 metro cuadrado de colectores por cada europeo para 2020: 320 TWh de capacidad conjunta. Mientras tanto, en marzo, el National Renewable Energy Laboratory de los Estados Unidos calculó que el potencial técnico actual del calentamiento de agua mediante energía solar en los Estados Unidos equivale al cuádruple de los ahorros en energía primaria al año y representa una reducción anual de las emisiones de CO2 de entre 50 y 75 millones de toneladas métricas.
La energía solar es una opción obvia para un futuro con bajas emisiones de carbono y con energía fiable y duradera. Una mayor adopción de este recurso energético poco explotado hasta la fecha ayudará a mitigar el cambio climático a la vez que permitirá estimular las economías, crear puestos de trabajo y mejorar la integridad y seguridad de la red. Sin embargo, sin un fuerte respaldo de las políticas nacionales e internacionales a favor de las fuentes de energía solar y de otras energías renovables, la sociedad continuará por el camino de la sobredependencia de fuentes de energía poco seguras, con precios muy volátiles y grandes emisiones de carbono. Deben establecerse incentivos para aquellos que adopten estas energías de manera anticipada, así como marcos reguladores e iniciativas educativas que fomenten la adopción en masa de la energía solar por parte del mercado. Con indicaciones claras al mercado, el sector puede producir energía solar con bajos niveles de emisiones de carbono con suficiente capacidad para ayudar a afrontar los retos energéticos a escala mundial.
Dar vida a través del Sol: proyecto de cocinas solares en Darfur Para los 200.000 desplazados de Darfur, alojados en campos de refugiados en el Chad, la sencilla tarea de cocinar alimentos entraña importantes riesgos. Dado que la leña para cocinar escasea en esta región desértica, los refugiados deben desplazarse varios kilómetros fuera del campo para recoger leña y troncos, de modo que quedan expuestos a los ataques de las milicias Janjaweed y a otros riesgos. Un informe de 2005 elaborado por Médicos Sin Fronteras declaraba que el 82% de las violaciones se producen cuando las mujeres salen de los poblados, normalmente para buscar leña. En el campo de refugiados de Iridimi, situado en la región oriental del Chad y donde se alojan 17.000 refugiados, las familias han reducido el uso de leña entre un 50% y un 80%, gracias al uso de sencillas cocinas solares donde preparan sus alimentos.
La mayoría de cocinas solares funcionan con la luz solar que se convierte en energía térmica que se almacena para cocinar. Aunque hay numerosos diseños en el mercado, el más adaptable a las necesidades de los refugiados es CooKit, de la empresa Solar Cookers International, fabricado con cartón u otro material local que se corta de una forma específica para reflejar de manera eficaz los rayos de luz solar hacia un recipiente metálico negro. El recipiente, al estar pintado de negro por la parte exterior, absorbe y retiene el calor solar. Una bolsa de polipropileno transparente colocada encima crea una barrera aislante y permite que el recipiente alcance fácilmente unos 120˚ C, temperatura más que suficiente para cocinar varios litros de alimentos en unas horas.
La Fundación KoZon, una organización no gubernamental neerlandesa que ofrece formación a las mujeres de los países en vías de desarrollo sobre cocina solar, instaló cocinas solares en el campo de Iridimi por primera vez en febrero de 2005, tras recibir financiación de la Fundación Neerlandesa para los Refugiados y después de que fuera aprobado su proyecto por la Oficina del Alto Comisionado de las Naciones Unidas para los Refugiados (ACNUR). Un voluntario de la Fundación KoZon, Derk Rijks, y una becaria del Chad, Marie-Rose Neloum, facilitaron 100 cocinas a un grupo de mujeres refugiadas para ofrecerles una demostración, que resultó ser todo un éxito.
En abril de 2005 se organizó una segunda demostración, en la que la Fundación KoZon ofreció formación y comprobó la destreza de los refugiados en la fabricación de 120 cocinas, haciendo hincapié en la creación de una actividad económica para el automantenimiento. En febrero de 2006 tuvo lugar un taller básico en el que se facilitaron las herramientas y el espacio necesario para la fabricación de las cocinas. Diversos refugiados recibieron también formación como "formadores auxiliares", para enseñar a otros grupos cómo cocinar con energía solar.
El proyecto de cocinas solares se agilizó en mayo de 2006, cuando una asociación de 55 sinagogas del sur de California, en Estados Unidos, llamada Jewish World Watch (JWW), decidió participar en el proyecto y financió la instalación de cocinas a gran escala en todo el campo de Iridimi. Esta asociación trabaja para combatir el genocidio y otras violaciones de los derechos humanos en todo el mundo, y su comité de mujeres participa en proyectos de voluntariado con un especial impacto en las mujeres. «La única manera de luchar contra la muerte es dando vida, y la única manera de superar el genocidio es mejorar la vida de las personas que sufren», explica el fundador de JWW, el rabino Harold M. Schulweis. «En este caso, se trata de mujeres indefensas sin ningún tipo de protección, sometidas al sadismo de los Janjaweed. Poder ofrecerles un mínimo de protección y de seguridad es fundamental.»
El proyecto ha logrado formar hasta la fecha a 4.500 mujeres y ha facilitado 10.000 cocinas a los refugiados. En el campo de Iridimi se fabrican actualmente unas 1.000 cocinas solares al mes que sirven como recambio (las cocinas tienen una vida útil de unos seis meses), y las unidades sobrantes se entregan a los 22.000 refugiados alojados en el campo vecino de Touloum. El proyecto ha permitido reducir el número de salidas en un 70%, limitando de este modo el riesgo de ataques a mujeres y niñas. Las cocinas también ofrecen oportunidades económicas, no sólo por su fabricación directa, sino también porque los refugiados disponen de más tiempo libre que pueden dedicar a otras actividades, en lugar de a cocinar y recoger leña. Muchas de las mujeres destinan ahora parte de su tiempo a elaborar cestos, tejer prendas o fabricar otros productos manuales que se venden en Europa, en el marco de un acuerdo especial con el ACNUR y las líneas aéreas.
El proyecto también ha permitido obtener beneficios medioambientales importantes para la población y la región, ya que al reducirse el consumo de leña se ha frenado el proceso de deforestación. Las cocinas no contaminantes han reducido la presencia de humos en el campo de refugiados, de modo que se ha ganado en salud y en calidad de vida. Los colaboradores en el proyecto creen que con la ayuda de las Naciones Unidas se podrían facilitar cocinas solares a los 200.000 refugiados restantes del Chad.
«Es fundamental alertar al mundo, pero no hay nada que alerte más al mundo que la acción», afirma el rabino Schulweis. «Para las Naciones Unidas, adoptar esta medida permitiría dar un nuevo ímpetu a sus objetivos. Sería ilustrativo de lo que puede hacerse incluso en los países más pobres, en países que están divididos y que se enfrentan a la muerte a causa de guerras internas, y demostrar que podemos protegerlos y ofrecerles seguridad. Este tipo de proyectos convierten al sector de la energía solar en un ente con carácter moral, además de su carácter emprendedor. En estos tiempos, no sólo necesitamos alta tecnología, sino también alta moralidad.» Rhone Resch y Noah Kaye
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