Japón está invirtiendo fuertemente en un nuevo tipo de panel solar ultradelgado y flexible que espera le ayude a alcanzar sus objetivos de energía renovable y al mismo tiempo desafíe el dominio de China en el sector. Los paneles flexibles de perovskita son perfectos para el montañoso Japón, con escasez de terrenos llanos para parques solares tradicionales. Un componente clave de los paneles es el yodo, un material que Japón produce más que cualquier otro país, salvo Chile.
El esfuerzo enfrenta algunos obstáculos: los paneles de perovskita contienen plomo tóxico y, por ahora, producen menos energía y tienen una vida útil más corta que sus contrapartes de silicio. Aún así, con el objetivo de cero emisiones netas para 2050 y el deseo de romper la supremacía solar de China, las células de perovskita son “nuestra mejor carta para lograr tanto la descarbonización como la competitividad industrial”, dijo el ministro de Industria, Yoji Muto, en noviembre.
“Necesitamos lograr su implementación en la sociedad a toda costa”, dijo.
El gobierno está ofreciendo generosos incentivos para que la industria se sume, incluido un subsidio de 157 mil millones de yenes (mil millones de dólares) al fabricante de plástico Sekisui Chemical para que una fábrica produzca suficientes paneles solares de perovskita para generar 100 megavatios en 2027, suficiente para abastecer a 30.000 hogares. Para 2040, Japón quiere instalar suficientes paneles de perovskita para generar 20 gigavatios de electricidad, el equivalente a añadir unos 20 reactores nucleares. Esto debería ayudar a alcanzar el objetivo de Japón de que la energía renovable cubra hasta el 50% de su demanda de electricidad para 2040.
Rompiendo el techo de silicio
El país espera que la energía solar, incluidas las células solares basadas en perovskita y silicio, cubra hasta el 29% de toda la demanda de electricidad para ese momento, un fuerte aumento respecto del 9,8% en 2023.
“Para aumentar la cantidad de energía renovable y lograr la neutralidad de carbono, creo que tendremos que movilizar todas las tecnologías disponibles”, afirmó Hiroshi Segawa, especialista en tecnología solar de próxima generación de la Universidad de Tokio.
“Los paneles solares de perovskita pueden fabricarse en el país, desde la materia prima hasta la producción y la instalación. En ese sentido, podrían contribuir significativamente a la seguridad energética y económica”, declaró a la AFP.
Tokio quiere evitar que se repita el pasado auge y caída del sector solar japonés. A principios de la década de 2000, los paneles solares de silicio fabricados en Japón representaban casi la mitad del mercado mundial.
Actualmente, China controla más del 80% de la cadena de suministro solar global, desde la producción de materia prima clave hasta el ensamblaje de módulos. Los paneles solares de silicio están hechos de obleas delgadas que se procesan en células que generan electricidad.
Deben estar protegidos por láminas de vidrio reforzado y marcos metálicos, lo que hace que los productos finales sean pesados y engorrosos. Sin embargo, las células solares de perovskita se crean imprimiendo o pintando ingredientes como yodo y plomo sobre superficies como películas o láminas de vidrio.
El producto final puede tener apenas un milímetro de espesor y una décima parte del peso de una célula solar de silicio convencional. La maleabilidad de los paneles de perovskita significa que pueden instalarse en superficies irregulares y curvas, una característica clave en Japón, donde el 70% del país es montañoso.
Generando donde se utiliza la energía
Los paneles ya se están incorporando a varios proyectos, incluido un edificio de 46 pisos en Tokio que se completará en 2028. La ciudad de Fukuoka, en el suroeste del país, también ha anunciado que quiere cubrir un estadio de béisbol abovedado con paneles de perovskita. Y la importante marca de electrónica Panasonic está trabajando en la integración de perovskita en los cristales de sus ventanas.
“¿Qué pasaría si todas estas ventanas tuvieran células solares integradas?”, preguntó Yukihiro Kaneko, gerente general del departamento de desarrollo de energía fotovoltaica de perovskita de Panasonic, señalando los altos edificios cubiertos de vidrio que rodean la oficina de la empresa en Tokio.
Eso permitiría generar energía donde se utiliza y reduciría la carga sobre la red nacional, añadió Kaneko. A pesar de todo el entusiasmo, los paneles de perovskita aún están lejos de producirse en masa.
Son menos eficientes que sus homólogos de silicio y tienen una vida útil de sólo una década, en comparación con los 30 años de las unidades convencionales. El plomo tóxico que contienen también significa que es necesario desecharlos con cuidado después de su uso.
Sin embargo, la tecnología avanza rápidamente. Algunos prototipos pueden tener un rendimiento casi tan potente como el de los paneles de silicio, y se espera que su durabilidad alcance pronto los 20 años. El profesor universitario Segawa cree que Japón podría tener una capacidad de 40 gigavatios a partir de perovskita para 2040, mientras que la tecnología también podría acelerar la adopción de energías renovables en otros lugares.
“No deberíamos pensar en ello como silicio o perovskita. Deberíamos analizar cómo podemos maximizar nuestra capacidad de utilizar energía renovable”, afirmó Segawa.
“Si Japón pudiera mostrar un buen modelo, creo que podría llevarse al extranjero”.
Fuente: Tech Xplore.
