La energía solar está teniendo su momento de gloria. ¿Qué sigue para esta tecnología y cómo logramos que más personas la utilicen?
No es sorprendente que muchos residentes de White Cliffs elijan vivir bajo tierra. Las condiciones son extremas. Los días de verano frecuentemente superan los 40 grados Celsius en este remoto puesto minero de ópalo, a unas tres horas en auto de Broken Hill. No llueve con frecuencia.
Es una parte del entorno que siente todo el poder del sol, recibiendo aproximadamente 3,000 horas de sol al año. Y es el lugar perfecto para aprovecharlo.
En la década de 1980, la ubicación remota de White Cliffs y, en ese momento, la falta de suministro eléctrico, lo convirtieron en un candidato ideal para un experimento. La ANU construiría una central eléctrica solar para la ciudad.
La Central Eléctrica Solar de White Cliffs, inaugurada en 1981, inicialmente funcionaba como una planta de energía solar térmica. Era una tecnología pionera, liderada por el profesor Stephen Kaneff.
Catorce platos parabólicos capturaban la energía del sol para calentar agua y producir vapor. Esto alimentaba el motor para impulsar el generador y crear suficiente electricidad para abastecer algunas casas y la mayoría de las instalaciones de la ciudad, incluyendo la escuela, el hospital, la oficina de correos y las luces de la calle.
En 1997, la estación fue convertida a tecnología fotovoltaica (PV), que utiliza semiconductores para absorber la luz solar y convertirla en electricidad.
Fue conectada a la red eléctrica de Nueva Gales del Sur y White Cliffs se convirtió en la primera central eléctrica solar comercial del entorno. Dejó de generar en 2005, pero sigue siendo una atracción para los visitantes.
Apuntando al cielo
El experimento de White Cliffs demostró el potencial de la energía solar. En los años siguientes, la energía solar se ha convertido en la principal fuente de energía renovable en Australia y más del 30% de los hogares tienen paneles solares en sus techos utilizando la misma tecnología fotovoltaica (PV).
Hacer que la tecnología solar sea más barata y eficiente es ahora un enfoque clave para los investigadores, incluyendo a la profesora Kylie Catchpole de la Escuela de Ingeniería de la ANU.
Una graduada en física que se adentró en la investigación solar para combinar su trabajo con su pasión por el medio ambiente, Catchpole forma parte de un equipo de expertos en la Universidad que desarrolla células solares de ultra alta eficiencia y establece nuevos récords en la cantidad de energía que pueden generar.
Mejorar la eficiencia de las células solares es realmente importante porque eso impulsa directamente el costo, dice ella. si quieres usar la energía solar para producir cosas como hidrógeno y reemplazar los combustibles fósiles, necesitas reducir el costo de la electricidad.
Decenas de años atrás, los módulos solares tenían una eficiencia de aproximadamente el 16%, según Catchpole. Ahora, las células solares de silicio alcanzan alrededor del 25%. En febrero de 2023, los investigadores de la ANU lograron una eficiencia del 30.3% para una célula solar tándem, apilando una célula hecha del mineral común perovskita sobre el silicio tradicional.
Estamos trabajando para llegar al punto en el que pueda ser comercializado, agrega.
Todo está conectado
Aunque la tecnología solar ha evolucionado, gran parte de la infraestructura aún tiene que adaptarse a los cambios en la producción de energía. La cantidad de energía generada fuera del sector eléctrico alcanzó el 17% en 2021, de los cuales el 7% provenía de pequeños sistemas solares fotovoltaicos (PV).
Uno de los desafíos que enfrentan los investigadores que trabajan en la expansión de la energía renovable es la integración de la energía solar, eólica y de almacenamiento en la red eléctrica. Nuestro sistema de energía muy estático se transformará en algo bastante diferente, predice Catchpole.
Hemos tenido ciertas suposiciones sobre dónde se genera la energía de una manera muy centralizada y estándar. pero vamos a tener un sistema mucho más distribuido. estamos viendo cómo diseñar estos sistemas para que sean de bajo costo y resistentes.
Las baterías también desempeñarán un papel importante en la optimización de la transmisión. El Programa de Almacenamiento de Baterías e Integración en la Red de la ANU está investigando las baterías de vecindario, las cuales tienen el potencial de transformar el sistema energético en australia.
Todos necesitan vecinos verdes
El crecimiento de la energía solar en Australia ha sido rápido. Una vista aérea de cualquier ciudad revela paneles solares en los techos. La energía solar fotovoltaica superó a la eólica como la mayor contribuyente de energía renovable en 2019, fue el tipo de generación de más rápido crecimiento en 2020 y aumentó un 31% en 202
La energía solar va a dominar completamente el suministro de energía en el futuro, dice Catchpole. si observas la nueva capacidad eléctrica que se está instalando en todo el entorno, el componente individual más grande es la energía solar.
Uno de los atractivos es el costo. Es una de las opciones de energía más baratas disponibles. Pero, ¿qué motivó a más de tres millones de hogares australianos a instalar paneles solares en sus techos? ¿Y cómo se puede aumentar esa adopción?
Sarah Boddington es una estudiante de doctorado en la Escuela de Políticas Públicas Crawford de la ANU que investiga las circunstancias que llevan a las personas a adoptar prácticas de bajo carbono y las influencias de las normas sociales e identidad.
Vivimos estilos de vida realmente altos en carbono y, si bien se pueden lograr grandes reducciones de carbono al hacer la transición de los combustibles fósiles, los impactos acumulativos de los australianos al hacer cambios cotidianos también suman, dice ella.
Una influencia importante en el comportamiento de las personas es su entorno y la infraestructura que los rodea, así como las normas sociales, particularmente a través de lo que Boddington llama el efecto del vecino.
Uno de los mayores predictores de si tendrás paneles solares es si las casas a tu alrededor los tienen.
Las personas también pueden estar motivadas por ahorrar dinero, prepararse para la transición energética generalizada e incluso lograr la soberanía energética.
El impacto ambiental es un motivador muy importante para algunas personas, pero no para todas, dice Boddington. no suele ser algo que tengan en cuenta cuando toman decisiones cotidianas sobre cosas como la energía del hogar, el transporte y la dieta. están haciendo lo que está disponible, lo que es normal y lo que es habitual.
El impulso político
El Gobierno de Albanese se ha comprometido a reducir las emisiones en un 43% para 2030 y alcanzar la neutralidad de carbono para 2050. Parte de su plan es asegurar que más australianos puedan acceder a la energía solar.
El gobierno es probablemente uno de los actores más importantes para lograr que esta adopción sea realmente rápida, dice Boddington. lo primero es la asistencia financiera.
Las tarifas de alimentación a la red, donde los hogares son pagados por cualquier electricidad que suministren, y los subsidios para compensar los costos de instalación ayudan a acelerar las cosas, dice Boddington. Pero existen preocupaciones de equidad.
Necesitamos subsidios para personas de bajos ingresos para asegurarnos de que también puedan acceder a esta tecnología. ya estamos viendo personas que no pueden acceder a una energía asequible debido al aumento de los precios de la energía y esa brecha se está ampliando.
Algunos hogares de ingresos más altos pudieron permitirse la energía solar antes y recibieron tarifas de alimentación a la red más altas, dice Boddington. También utilizaron subsidios para instalar sistemas más grandes de los que de otro modo hubieran comprado, y por lo tanto obtienen aún más beneficios de las tarifas más altas.
¿Cómo pueden los gobiernos ayudar a los inquilinos, a los habitantes de apartamentos y a las viviendas con propietarios de condominios a acceder a la energía solar?
Facilitar el acceso a la energía solar para los inquilinos, los apartamentos y las viviendas con propietarios de condominios es otro desafío político, al igual que apoyar estrategias para influir en el comportamiento de ahorro de energía, dice Boddington.
También hay un papel para el gobierno en ayudar a activar el efecto del vecino al reunir a las personas para acceder a información y simplificar los procesos de compra e instalación.
Es muy importante facilitarles las cosas para que lleguen al punto en el que tengan la nueva tecnología en su hogar.
Preparados para el desafío
Con la transición energética en marcha y metas climáticas más ambiciosas establecidas, la necesidad de personas con habilidades y experiencia para lograrlos está aumentando. Esa demanda se extiende a una variedad de campos como la ingeniería, la política, la economía y la sociología, dice Catchpole.
Todas estas áreas diferentes necesitan unirse para hacer realidad esta transición. y cuando decimos que esto tiene que suceder para 2050, eso está dentro de las carreras de nuestros estudiantes universitarios, dice ella.
Eso te da la perspectiva de lo que debemos hacer en términos de educar a la próxima generación para asegurarnos de resolver estos problemas.