Para predecir el futuro de la energía solar, primero debemos mirar al pasado. La energía solar ha crecido exponencialmente en los últimos 20 años, con una tasa de crecimiento anual promedio del 68%. La evidencia sugiere que el crecimiento continuará, posiblemente muy por encima de las proyecciones. La reducción de costos, el avance de la tecnología y los incentivos y políticas favorables a la energía solar han fomentado este rápido aumento de la energía solar. A pesar de esto, es difícil pronosticar el futuro de la energía solar porque depende de principios inciertos, como los incentivos gubernamentales, el precio del carbono, las tasas de avance tecnológico y el surgimiento de otras tecnologías energéticas disruptivas. Sin embargo, a partir de la extrapolación de las tendencias actuales en el crecimiento de la energía solar y el avance tecnológico, podemos construir una imagen bastante buena de lo que traerán los próximos 20 años.
Crecimiento continuo
Es posible, aunque poco probable, que continúe el crecimiento exponencial de la última década, lo que llevará a la energía solar a representar casi toda la nueva capacidad eléctrica añadida. Podemos decir con certeza que la energía solar será mucho más barata en 20 años y esto conducirá a una mayor adopción. Los pronósticos sugieren que los costos de la energía solar disminuirán un 66 % para 2040. Se espera que esto coincida con el crecimiento líder de la energía solar y eólica en el sector de la energía, lo que representa alrededor del 66 % de la capacidad renovable adicional para 2040. Otras predicciones esperan que la energía solar proporcione hasta 50% de toda la electricidad. También se espera que la energía solar en los techos disminuya en precio y se expanda, representando el 5% de la electricidad en los EE. UU. para 2040. Es muy posible que dentro de los próximos 20 años, veamos que la energía solar supere a los combustibles fósiles como fuente de energía.
Nuevas tecnologías
20 años de crecimiento serán posibles gracias a 20 años de tecnología avanzada. Examinemos los posibles avances basados en la investigación y el desarrollo en curso y veamos de dónde vendrán los avances solares.
Las mejoras más importantes realizadas en la tecnología solar probablemente serán mejoras en lo que ya existe. Los ingenieros e investigadores continuarán optimizando los paneles solares, aumentando la eficiencia, aumentando la durabilidad y reduciendo los costos. Es posible que veamos los paneles solares de alta eficiencia utilizados principalmente para naves espaciales reducidos a precios asequibles.
Las nuevas tecnologías permitirán nuevos desarrollos y diversificarán las posibles aplicaciones de la energía solar. Actualmente, las células productoras de energía solar están hechas casi exclusivamente de silicio. Los nuevos tipos de células solares que se han desarrollado hoy estarán disponibles comercialmente en el futuro, ampliando las opciones de paneles solares. Las impresoras 3D construirán paneles solares baratos y duraderos hechos de nanotubos de carbono. El vidrio incorporado con iones de manganeso que separan las partículas de luz solar de alta energía se utilizará para crear ventanas solares eficientes para edificios. Lo más prometedor de todo es que los cristales de perovskita tienen el potencial de revolucionar el panel solar en los próximos 20 años, revolucionando por completo la tecnología de paneles solares de silicio. La perovskita puede alcanzar eficiencias cercanas a las de los paneles solares de silicio, pero es más barata de recolectar y procesar. Una vez que los investigadores puedan evitar que los cristales de perovskita se degraden, la fabricación a gran escala de redes cristalinas perfectas traerá consigo una nueva generación de energía solar barata.
A medida que los paneles solares continúan desarrollándose, las tecnologías actualmente inviables pueden volverse comunes para 2040. Desde las carreteras solares que alimentan la floreciente industria de los vehículos eléctricos hasta la pintura fotovoltaica versátil que se puede aplicar a cualquier variedad de superficies, los avances tecnológicos cambiarán la energía solar en formas que van más allá de la eficiencia. o costo. Los avances en almacenamiento acompañarán a las nuevas tecnologías solares en las próximas décadas, con mejoras y desarrollos en baterías y la introducción de combustibles solares. Al almacenar la energía solar como enlaces moleculares, los combustibles solares se utilizarán como gases combustibles neutros en carbono o como sustancias recargables como las baterías. Los aumentos y la diversificación de las capacidades de almacenamiento permitirán que la energía solar se integre mejor en las redes eléctricas o se transporte y almacene como combustibles fósiles.
Nuevas aplicaciones
Quizás lo más interesante de los cambios en la tecnología solar sean los cambios en la forma en que se utiliza la energía solar. A medida que crezca la energía solar en las próximas dos décadas, más personas que nunca tendrán acceso a energía barata y respetuosa con el medio ambiente. Algunas tendencias son bastante fáciles de detectar: el auge de la energía solar se combinará bien con el crecimiento de la industria de los automóviles eléctricos. De hecho, las carreteras solares pueden cargar los coches eléctricos sobre la marcha. Del mismo modo, con la electricidad barata desplazando al petróleo y al gas, la electrificación de tecnologías desde la calefacción a gas hasta las motosierras se utilizará como tecnología de reducción de emisiones. Este cambio a la electrificación es el segundo paso en el camino hacia la descarbonización.
A medida que la producción de energía se democratice a través de energía solar barata, la cantidad de propietarios de viviendas con energía solar que forman microrredes será más común. Con usuarios capaces de producir energía mientras alimentan la red, la energía solar actuará como una medida de resiliencia integrada, lo que permitirá que las islas de energía permanezcan activas cuando los desastres derriben la red eléctrica. La interacción con las empresas de servicios públicos cambiará fundamentalmente, y los usuarios se convertirán en socios en lugar de consumidores, y las microrredes compartirán o venderán energía en los mercados en línea.
En general, el futuro de la energía solar es brillante. Es probable que continúe creciendo hasta convertirse en una parte vital de un futuro sin emisiones de carbono, si no es que perturbe el mercado de la energía por completo. Esta energía limpia y barata será impulsada por el avance científico y permitirá diversos usos de su electricidad en formas más allá de la predicción. Los próximos 20 años estarán pavimentados por los avances en la aplicación y la tecnología, y conducirán a un futuro electrificado sin emisiones de carbono.
