¿Por qué la energía solar es la mejor manera de satisfacer las necesidades de la humanidad y proteger el medio ambiente?
Cuando los líderes mundiales se reúnan en París el próximo mes para la Conferencia sobre el Clima de las Naciones Unidas, tendrán que tener en cuenta una cuestión difícil: ¿De dónde podrán los humanos obtener energía suficiente para satisfacer sus necesidades sin destruir el planeta?
Desde una perspectiva puramente científica, la energía solar es la única solución. Las metas más ambiciosas de la humanidad, como sacar de la pobreza extrema a otros 2 mil millones de personas o controlar el calentamiento global, requieren una fuente abundante de energía limpia y renovable. La pregunta es cómo elegir entre opciones como la solar, la eólica y la biomasa. Para ello, un grupo de científicos del Instituto alemán Max Planck de Biogeoquímica decidió averiguar qué fuente de energía tiene el mayor potencial para satisfacer las necesidades de los humanos a largo plazo. El resultado es sorprendente:
La energía solar puede ofrecer cerca de 100 veces más de energía limpia que cualquier otra fuente.
La energía solar total que recibe el planeta Tierra en la parte superior de la atmósfera es de unos 175.000 teravatios, es decir, alrededor de 10 mil veces lo que los seres humanos utilizan actualmente. Gran parte de esta energía queda absorbida en la atmósfera, donde genera vientos y tormentas y contribuye a impulsar los flujos oceánicos. Un poco menos de la mitad llega a la superficie del planeta en forma de energía de radiación.
Los seres humanos reciben la energía solar de dos maneras:
- Utilizamos la tecnología solar para cultivar directamente la radiación de la luz;
- Se obtiene de manera indirecta mediante la combustión de la materia orgánica (petróleo o carbón) cuyo crecimiento viene favorecido por el sol, o aprovechando el viento y las olas que la luz del sol genera.
Cada método tiene su propio límite físico: la cantidad de luz solar que de acuerdo con las leyes de la termodinámica se puede convertir en energía utilizable.
Los científicos de Max Planck piensan que el método indirecto es con diferencia el más derrochador. Para la energía eólica, la mejor eficiencia posible (que se define como la fracción de luz solar inicial capturada para uso humano) es sólo de alrededor del 0,5%. La creación de biocombustible a partir de plantas que funcionan a través de la fotosíntesis resulta ser solo un poco mejor, con una eficiencia máxima de un 1,5% en la tierra, sobre todo porque las plantas consiguen reunir energía luminosa solo de una pequeña parte del espectro.
El enfoque directo es mucho mejor. Los científicos estiman que la energía se puede cultivar con un 93% de eficiencia de luz solar directa, y el 73% de luz ambiental y difusa.
La combinación de abundancia y eficiencia hace que la energía solar sea mucho más prometedora que otras fuentes de energía. Utilizando los datos de satélite sobre patrones de radiación a nivel mundial, los científicos estiman que la energía solar máxima derivable en tierra es de 16.300 teravatios, aproximadamente 1.000 veces nuestro consumo energético actual. Eso representa más de 100 veces lo que se pueden obtener de la energía eólica o de la biomasa. Añadir energía procedente de los océanos no altera en gran medida el panorama.
Sin duda, la tecnología fotovoltaica está lejos de encontrarse en una situación ideal. La eficiencia media actual es de sólo el 20%, muy por debajo del máximo teórico. Sin embargo, incluso con tales dispositivos, la energía solar disponible excede nuestro uso actual más de 250 veces. Por lo tanto, tiene sentido mantener la expansión del uso de la tecnología solar, que ha estado creciendo casi un 5% al año durante 20 años. Podemos satisfacer nuestras necesidades energéticas con huertos solares que cubren sólo una pequeña parte del planeta, sobre todo si se supone que mejorará la eficiencia.
La economía de diversas fuentes de energía es un asunto totalmente diferente. En lugares oscuros o con viento, la energía eólica puede ser la mejor opción. En otros lugares, las particularidades de cada lugar pueden hacer que la producción de biocombustibles sea difícil. Sin embargo, en general hay energía suficiente para todos, y la energía solar es con diferencia la mejor manera de conseguirlo.