El gran reto pendiente de los paneles solares: reducir su cada vez más preocupante dependencia de la plata

Ni en las perovskitas y sus tándems con el silicio, ni en los tubos de vacío, ni en células sensibilizadas por colorante. Uno de los grandes retos de la energía fotovoltaica del mañana pasa por un material bastante más común: la plata. Si queremos impulsar la fotovoltaica y convertirla en uno de los pilares de nuestro sistema energético, una meta compartida por Bruselas, que ya se ha fijado el objetivo de doblar la capacidad instalada en la UE hasta los 300 gigavatios en 2028, antes debemos hacernos una pregunta: ¿Cómo gestionar la demanda de plata que eso requiere?

El reto es más importante de lo que parece.

¿Plata en los paneles fotovoltaicos? Así es. Y con un rol relevante. Como destaca The Silver Institute, la plata juega “un papel vital” en las células solares y la industria de la energía fotovoltaica. Los fabricantes utilizan su polvo para la elaboración de una pasta que luego añaden a las obleas de silicio. El objetivo: que se beneficien de su capacidad conductora para trasladar la electricidad tanto hacia baterías como a instalaciones que permiten su aprovechamiento inmediato.

El problema es que la plata no es un recurso precisamente barato, ni con un aprovisionamiento ilimitado. Y si bien es cierto que cada panel solar emplea una cantidad muy pequeña del mineral, a medida que la energía fotovoltaica se expande su disponibilidad pasa a representar un reto.

¿Por qué revisar su uso? Por esos dos factores: costes y disponibilidad, ambos directamente relacionados con la demanda del metal precioso. Para tener una idea precisa de cómo pinta el futuro a corto y medio plazo, hace no mucho expertos de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW), en Australia, sacaron las calculadoras y se pusieron a echar cuentas. Los resultados los publicaron el mes pasado en Progress in Photovoltaics y de ellos se ha hecho eco la web PV Magazine.

Su conclusión es clara, sobre todo en lo que se refiere al abastecimiento. “La transición hacia una energía limpia podría hacer que la capacidad instalada acumulada de energía fotovoltaica pasara de 1 TW antes de finales de 2022 a 15-60 TW en 2050, lo que crearía un importante riesgo de demanda de plata”, advierten los autores del informe, que va más allá: si se mantiene la situación y tecnología actuales podría darse el caso de que el sector requiera una parte significativa del actual suministro anual de plata en solo unos cuantos años. El reto es aún más acuciante si se recuerda que hay tecnologías que requieren todavía más plata que las celdas PERC, de uso habitual.

“Riesgos de precio y suministro”. Esa es una de las ideas que deja botando el informe de los expertos de la UNSW, en el que inciden: “Los resultados muestran que el ritmo actual de reducción del consumo de plata no es suficiente para evitar el aumento de la demanda por parte de la industria fotovoltaica y que la transición hacia tecnologías de alta eficiencia, como la TOPCon y SHJ, podría incrementar enormemente la demanda, lo que plantearía riesgos para los precios y el suministro”.

En cuanto a los costes, los investigadores señalan que el coste promedio anual de la plata se ha incrementado más de un 50% desde 2019, lo que —previenen— puede repercutir directamente en la factura de la propia energía fotovoltaica. El aviso es importante, sobre todo si se tienen en cuanta sus cálculos de demanda: "El mantenimiento de la situación actual con un predominio de la tecnología de tipo p podría requerir más del 20% del actual suministro anual de plata para 2027".

Una preocupación que viene de atrás. Debido en gran medida a su elevado coste, el estudio reconoce que a lo largo de los últimos años la industria fotovoltaica ha realizado un esfuerzo para reducir su consumo del metal preciso. “De un valor de 51,8 a 65,1 mg/W en 2010 a ~19,5 mg/W en 2020”, constatan los investigadores. Las mejoras graduales en la tecnología también podrían reducir de forma considerable el consumo de plata por celda. Lo cierto es que el sector ya se ha lanzado a innovar y hay informes que pronostican una caída en la demanda que genera el sector.

¿Y cuáles son las alternativas? Industria y laboratorios ya tantean diferentes posibilidades. Un hito relevante lo compartía de hecho el propio UNSW en septiembre de 2021, cuando anunció que dos de sus exalumnos, detrás de la firma SunDrive Solar, habían conseguido un récord de eficiencia con sus paneles solares. Lo más interesante de su logro es que lo habían alcanzado con una celda solar de silicio de tamaño comercial que en vez de plata empleaba cobre, mucho más barato y disponible.

Otro paso interesante lo daban el pasado otoño en Francia. Allí el Instituto Nacional de Energía Solar (INES) logró reducir la cantidad de plata depositada durante la metalización de las células solares de heterounión preservando buenos niveles de eficiencia. Habría aún otra alternativa: el reciclaje de los paneles que van quedando obsoletos. Los investigadores recuerdan sin embargo las bajas tasas actuales de recuperación, un factor que sumado al alza de la energía y la vida útil de los módulos complica que de momento esa vía pueda ser poco más que una solución "marginal".

Imagen de portada: Thomas Coker