Por qué tardamos milenios en encontrar la fórmula del éxito para la energía solar
La energía que hoy promete tomarse el mercado eléctrico y contribuir a mejorar el estado del medioambiente viene del Sol, pero nos costó tiempo producirla
Sócrates sabía muy bien cómo debería ser una vivienda. Crédito: Getty Images
El filósofo griego clásico Sócrates creía que la casa ideal debería ser cálida en invierno y fresca en verano. Con una claridad de pensamiento como esa, es fácil ver cómo el gran hombre obtuvo su reputación.
En ese momento, tal deseo era más fácil de manifestar que de lograr, sin embargo, muchas civilizaciones premodernas diseñaron edificios para capturar la luz del sol invernal y maximizar la sombra en el verano.
Todo muy elegante, pero ese no es el tipo de energía solar que funcionará en una economía industrial moderna. Y pasaron milenios sin mucho progreso.
A Golden Thread (Un hilo dorado), una historia de nuestra relación con el Sol publicada en 1980, celebra los usos inteligentes de la arquitectura y la tecnología solar a lo largo de los siglos, e instó a las economías modernas afectadas por las crisis petroleras de los años 70 a aprender de la sabiduría de los antiguos.
Por ejemplo, los espejos parabólicos, utilizados en China hace 3,000 años, podían enfocar los rayos del Sol para asar carne.
Los sistemas solares térmicos que utilizan el Sol de invierno para calentar el aire o el agua podían reducir las cuentas por calefacción, sugería.
Hoy en día, dichos sistemas satisfacen aproximadamente el 1% de la demanda mundial de energía para calefacción.
Es mejor que nada, pero no da para declarar una revolución solar.
Curiosamente, A Golden Thread solo menciona brevemente lo que, en 1980, era una tecnología de nicho: la célula solar fotovoltaica (PV), que utiliza la luz solar para generar electricidad.
Hace 180 años
El efecto fotovoltaico no es nuevo.
Fue descubierto en 1839 por el científico francés Edmond Becquerel, cuando solo tenía 19 años.
En 1883, el ingeniero estadounidense Charles Fritts construyó las primeras células fotovoltaicas de la historia pero estaban hechas con un elemento llamado selenio, que las hacía caras e ineficientes.
Los físicos de la época no tenían una idea real de cómo funcionaban; para entenderlo se necesitó la visión de un personaje llamado Albert Einstein, y sus revelaciones de 1905.
Pero no fue sino hasta 1954 que los científicos de Bell Labs en Estados Unidos hicieron un avance fortuito.
Por suerte
Por pura suerte, notaron que cuando los componentes de silicio estaban expuestos a la luz solar, comenzaban a generar una corriente eléctrica.
A diferencia del selenio, el silicio es barato, y los investigadores de Bell Labs consideraron que también era 15 veces más eficiente.
Estas nuevas células fotovoltaicas de silicio resultaron excelentes para los satélites: el satélite estadounidense Vanguard 1 fue el primero en usarlas, llevando seis paneles solares en órbita en 1958.
El Sol siempre brilla en el espacio, ¿y qué más iban a usar para alimentar un satélite de un costo multimillonario?
Sin embargo, la energía solar fotovoltaica tenía pocas aplicaciones en la Tierra: todavía era demasiado costosa.
Los paneles solares de Vanguard 1 producían medio vatio a un costo de miles de dólares.
A mediados de la década de 1970, los paneles solares se redujeron a US$100 por vatio, pero eso todavía significaba que se requerían US$10.000 para tener suficientes paneles para alimentar una bombilla.
Pero el costo siguió bajando
Para 2016 era de US$0,50 por vatio y seguía cayendo rápidamente.
Tras milenios de lento progreso, las cosas se habían acelerado muy repentinamente.
Quizás debíamos haber anticipado esta aceleración y haber actuado en consecuencia.
En la década de 1930, un ingeniero aeronáutico estadounidense llamado TP Wright observó cuidadosamente las fábricas de aviones en acción.
Publicó una investigación que demostraba que cuanto más a menudo se ensamblaba un tipo particular de avión, más rápida y barata se volvía la siguiente unidad.
Los trabajadores ganaban experiencia, se desarrollaban herramientas especializadas y se descubrían formas de ahorrar tiempo y material.
Wright estimó que cada vez que la producción acumulada se duplicaba, los costos unitarios caían un 15%.
Llamó a este fenómeno “la curva de aprendizaje”.
La curva
Recientemente, un grupo de economistas y matemáticos de la Universidad de Oxford encontró evidencia convincente de los efectos de la curva de aprendizaje en más de 50 productos diferentes, desde transistores hasta cerveza, incluidas las células fotovoltaicas.
A veces la curva de aprendizaje es poco profunda y a veces es empinada, pero siempre parece estar allí.
En el caso de las células fotovoltaicas, es muy empinada: por cada duplicación de la producción, el costo cae en más del 20%.
Y esto es importante porque la producción está aumentando muy rápidamente: entre 2010 y 2016, el mundo produjo 100 veces más células solares que antes de 2010.
Las baterías, una tecnología paralela importante para la energía solar fotovoltaica, también avanzan a lo largo de una curva de aprendizaje empinada.
La curva de aprendizaje crea un ciclo de retroalimentación: los productos populares se vuelven baratos y los productos más baratos se vuelven populares.
Y cualquier producto nuevo necesita de alguna manera superar las costosas primeras etapas.
La lección
Las células fotovoltaicas solares debían haber sido fuertemente subsidiadas al principio, como lo estaban en Alemania por razones medioambientales.
Más recientemente, China se dispuso a fabricar grandes cantidades para dominar la tecnología.
Esto llevó al gobierno del expresidente estadounidense Barak Obama a quejarse de que, en lugar de ser demasiado caros, los paneles solares importados se habían vuelto injustamente baratos.
Los paneles solares son particularmente prometedores en los países más pobres con redes de energía poco desarrolladas y poco confiables y con mucha luz solar durante el día.
Cuando el primer ministro indio, Narendra Modi, asumió el cargo en 2014, por ejemplo, anunció ambiciosos planes para construir grandes granjas solares a escala de servicios públicos, pero también para establecer pequeñas redes en aldeas rurales con poco o ningún acceso a la red principal.
Y ahora que la energía solar fotovoltaica ha avanzado a lo largo de la curva de aprendizaje, es competitiva incluso en áreas ricas y bien conectadas.
Ya en 2012, los proyectos fotovoltaicos en los soleados estados de EE.UU. estaban firmando acuerdos para vender energía a un precio inferior al de la electricidad generada por los combustibles fósiles.
Esa fue la señal de que la energía solar se había convertido en una seria amenaza para la infraestructura existente de combustibles fósiles, no porque sea verde sino porque es barata.
A finales de 2016 en Nevada, por ejemplo, varias grandes cadenas de casinos cambiaron la empresa de servicios públicos para comprar su energía de fuentes en gran parte renovables.
No se trató de un plan de relaciones públicas para mejorar imagen corporativa: fue una decisión basada en el ahorro de dinero.
Sin embargo, aún no se puede cantar victoria.
El Sol no brilla por la noche, y el almacenamiento en invierno sigue siendo un gran desafío.
Pero la curva de aprendizaje nos dice que el triunfo final de la energía solar fotovoltaica parece probable: se está volviendo más barata a medida que se vuelve más popular, y más popular a medida que se vuelve más barata.
Y eso suena como una receta para el éxito.
Tim Harford escribe la columna “Economista clandestino” en el diario británico Financial Times. El Servicio Mundial de la BBC transmite la serie 50 Things That Made the Modern Economy. Puedes encontrar más información sobre las fuentes del programa y escuchar todos los episodios o suscribirte al podcast de la serie.
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