Interesante entrevista publicada en esMateria.com al físico español Mariano Campoy, que compartimos aquí para los lectores del Blog de Efimarket. En ella se desgranan los inspiradores proyectos en los que se trabaja en física avanzada aplicada a la energía solar, disciplina que nos traerá grandes avances, siempre que la industria deje a sus descubridores llevar a producción tales avances…
En 2001, un británico exjugador de rugby y un español aficionado a la capoeira, el arte marcial brasileño, se citaron en Londres y no fue para liarse a mamporros. Eran Donal Bradley, profesor del Imperial College, y Mariano Campoy, entonces un chaval de 23 años que iba a ser su estudiante de doctorado. Bradley había descubierto unos plásticos flexibles que emiten luz cuando una corriente eléctrica pasa por ellos. Son los OLED, unos materiales que ya están llegando a las pantallas de teléfonos móviles y de televisión y que podrían servir para que una persiana bajada emita luz por la noche como si fuera de día. Campoy, nacido en Santiago de Compostela en 1978, aprendió a darle la vuelta al proceso. En lugar de plásticos flexibles que emiten luz con el paso de la electricidad, se dedicó a producir materiales que generan electricidad con el paso de la luz del sol.
Una década después, este físico dibuja un futuro inminente en el que las cortinas de las casas producirán electricidad, los móviles se podrán cargar en la playa conectándolos a la sombrilla y los ordenadores portátiles alimentarán sus baterías cuando estén dentro de la mochila. Campoy, físico en el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (CSIC), acaba de ganar el premio Investigador Novel en Física Experimental de la Real Sociedad Española de Física y la Fundación BBVA por su “excelente labor” en este asombroso campo, que puede revolucionar los hogares de todo el mundo.
Su equipo pinta plásticos flexibles con una tinta que los convierte automáticamente en paneles solares fotovoltaicos, similares en apariencia a las bolsas metalizadas de las patatas fritas. El método de fabricación, inimaginable hace unos años, es similar al de la impresión de periódicos. Los paneles, todavía en fase de desarrollo, se pueden imprimir como churros. Campoy los define como “un sándwich”, en el que el jamón de York es un plástico capaz de generar electricidad al absorber la luz solar y el pan de molde son dos metales que extraen la carga eléctrica. Cada capa tiene un espesor de apenas 100 millonésimas de milímetro.
¿Cómo ve los paneles solares fotovoltaicos actuales?
Actualmente, la tecnología fotovoltaica es costosa. Se aprecia en que hasta ahora el desarrollo que ha habido se basa en primas, en subvenciones o en ayudas para que sea rentable tener una granja solar, por ejemplo. Otra cosa diferente son otras aplicaciones, como suministrar electricidad a una casa aislada, a una farola o a una boya en el mar. En este tipo de cosas la tecnología fotovoltaica sí es rentable. Pero para generación eléctrica, es decir para grandes instalaciones, no es rentable. Por supuesto, la energía del sol es gratis, así que sí que es rentable, pero es una tecnología cara, comparada con el precio real o irreal de la producción de energía que tenemos ahora mismo. Esto es lo que está haciendo que las industrias no se interesen por ella a menos que haya un incentivo.
¿A qué obstáculos se enfrentan sus paneles fotovoltaicos impresos?
El reto que tenemos es llevar su eficiencia [para convertir la energía de la luz del sol en electricidad] a un nivel atractivo comercialmente, manteniendo un procesado de bajo coste y que que consuma poca energía. La idea final es tener unos productos que cuesten 30 euros por metro cuadrado en lugar de los 300 euros que cuestan ahora los paneles fotovoltaicos, para que puedan competir con los precios reales de la energía. Además, podemos utilizar las ventajas de estos materiales, que son flexibles y ligeros, para pensar en aplicaciones en textiles, recubrimientos en ventanas, células solares semitransparentes para poner de cortinas…
¿Cortinas que generen electricidad?
Sí, hay aplicaciones que son bastante novedosas y hasta ahora no se podían hacer. En mobiliario urbano, por ejemplo, es posible cubrir con paneles solares ondulados una marquesina de autobús que tenga una forma ondulada. En principio, puedes recubrir cualquier superficie. Lo que estamos intentando en uno de nuestros proyectos es desarrollar células solares pequeñas y flexibles, con aplicaciones más puntuales, para poner, por ejemplo, en una cartera. El objetivo es desarrollar y madurar la tecnología, para averiguar por dónde falla: ver si son suficientemente estables o si su eficiencia no convence a posibles socios industriales.
¿Una cartera para cargar el ordenador?
Sí, el ordenador o el móvil.
¿Sería una cartera de plástico?
Habría dos opciones: hacer un textil fotovoltaico, en el que el soporte es un hilo y sobre ese hilo vas aplicando las tintas. La otra idea sería hacer un dispositivo y pegarlo, algo parecido a las calculadoras solares, antes de hacer producción a mayor escala. Las tintas que utilizamos actualmente contienen materiales que la industria europea no permite. Empleamos líquidos como cloroformo, clorobenceno y otras cosas altamente tóxicas. En el laboratorio no pasa absolutamente nada, pero si quisiéramos tener una superproducción de paneles solares no podríamos. Legalmente no se puede. Una de las investigaciones que estamos haciendo es el desarrollo de tintas utilizando materiales respetuosos con el medio ambiente.
“Con el material de una botella de agua y siete latas de refresco podría hacer casi un metro cuadrado de panel solar”
Pero, al final, son plásticos.
Sí, una pregunta que yo me hacía era: bueno, si el petróleo se está acabando a lo mejor no tiene mucho sentido desarrollar una tecnología que también se basa en plásticos, que vienen del petróleo. Estaba preocupado por eso e hice números por si en algún momento me encontraba con un problemón. Hice cálculos con una botella de medio litro de agua que tenía en el despacho: con la cantidad de plástico que había en aquella botella, y siete latas de Coca-Cola para las capas de metal, conseguía unos 70 metros cuadrados de todas las capas activas. Si se incluye el soporte, podría hacer casi un metro cuadrado de panel solar con la cantidad de material de una botella de agua y siete latas de refresco.
¿Cuánta electricidad produciría ese metro cuadrado?
Para una familia promedio necesitaríamos una superficie similar a la del piso en el que viven. La típica familia necesita 60 o 70 metros cuadrados de estos paneles solares. También depende mucho de dónde estés: de la cantidad de sol que tengas y de la eficiencia de los paneles. Nuestro objetivo sería producir células solares [los componentes de los paneles fotovoltaicos] con una eficiencia del 15%. Ahora conseguimos entre un 5% y un 6%. El récord mundial está en 8%. Y cuando yo empecé con esto, en 2001, la eficiencia era menor del 1%. En principio, no hay un impedimento fundamental, sólo hay que sintetizar mejores materiales y optimizar las estructuras.
¿Cuándo calcula que podríamos estar imprimiendo células solares para casa como si fueran periódicos?
Con un nivel de eficiencia del 5%-6%, la tecnología ya está lista y valdría para cierto tipo de aplicaciones, como las células solares que hay en las calculadoras, que requieren muy poquita energía. Para el 15% creo que todavía nos quedan cinco o diez años. Yo lo veo muy alcanzable. Hay mucha gente que trabaja en esto a nivel mundial y muchas empresas que se han empezado a meter. Los conocimientos están yendo rápidamente hacia la industria.
“A lo mejor a la industria no le interesa que estos paneles solares estén listos tan pronto”
¿Cree que en 10 años tendremos cortinas capaces de producir electricidad?
A nivel técnico sí, pero creo que hay una barrera comercial importante en el ámbito político-industrial. A lo mejor no interesa que estén listas tan pronto. La tecnología tiene que madurar. Hay una industria ya establecida, con un mercado muy establecido. Es sólo una apreciación, pero una tecnología nueva tiene que ofrecer una serie de ventajas muy grandes o tener algo que realmente haga a estas empresas dejarte sitio o que se metan ellas directamente. Por ejemplo, Philips y Siemens ya están metidas en esto. Esto al final posiblemente será muy positivo, porque será muy bueno que haya un amparo industrial.
Si basta con cortinas para producir electricidad en casa de manera eficiente, es factible que las compañías eléctricas opongan resistencia.
Si todo el mundo tiene su pequeña estación de generación, si tú mismo generas electricidad todo el tiempo, el método normal es estar conectado a la red, dando energía todo el tiempo para quien la necesite. Tienes un contador que te dice lo que estás inyectando y lo que estás consumiendo. Pero la calidad de la energía es distinta. Es un problema de ingeniería eléctrica. No es lo mismo la electricidad que se produce en un parque eólico que la electricidad que se produce en una estación de gas. Es muy distinta. A la gente que maneja la distribución de la electricidad le gusta que sea toda igual, para que no haya picos de corriente ni cosas raras. Eso plantea un tema muy importante de gestión de la energía a todos los niveles, pero se está haciendo. En Alemania apostaron por esto, nada de granjas solares. Como la población está bastante distribuida y vive en casas, su sistema favoreció que la gente plantase paneles solares.
“El sol da de sobra para todo, es cuestión de imaginación”
¿El famoso papel electrónico podría autoabastecerse con estos paneles solares flexibles?
Tener por un lado un papel electrónico y por el otro un panel solar sería perfectamente factible. Aunque depende del consumo del cacharro. Los lectores de libros electrónicos no gastan mucha energía, posiblemente sería suficiente con un panel solar con la misma superficie que el dispositivo. Pero todo lo que sea táctil y con una pantalla enorme tiene más demanda de electricidad. En este caso, se pueden tener los paneles solares en dos rodillos a los lados que se puedan estirar. Sería totalmente factible. Las aplicaciones van desde eso a paraguas que generen electricidad, o sombrillas, o parasoles de los coches capaces de producir electricidad. Hay energía por todas partes. El sol da de sobra para todo, es cuestión de imaginación.
Por poner los pies en la tierra: estos paneles solares de momento son caros, poco eficientes y duran poco al aire libre. Esos serían los tres puntos débiles que hay que mejorar.
Sí. Lo de que son caros es una cuestión de escalado. Es caro hacerlo en tu casa, no en un proceso industrial. Lo más caro de todo es el metal semitransparente. Ahora mismo se usa el óxido de indio y estaño [ITO, por sus siglas en inglés]. El precio del indio se ha triplicado en los últimos años porque no hay mucho. Todo dispositivo que tenga una pantalla plana tiene un recubrimiento de este estilo. Estos materiales son un punto crítico para todas las tecnologías: iPods, iPhones, pantallas planas de televisión. Supone el 80% del precio total. Hay que buscar otros materiales para quitarnos de en medio este material.
¿Su grupo de investigación también sufre los recortes en ciencia en España?
El año pasado me aprobaron un proyecto en la convocatoria del Plan Nacional de I+D+i . Se supone que empieza a comienzos de 2013. Se supone. Estamos a finales de mayo y no ha empezado. Pedí 220.000 euros, me concedieron 100.000 y de estos sólo nos van a adelantar 7.000 para el primer año. Y encima van con retraso. Este es el estado de las cosas ahora mismo.