'La energía solar puede considerarse energía nuclear'
La energía solar puede considerarse como parte de la energía nuclear, depende de un reactor muy fiable: nuestro Sol, que lleva funcionando millones de años, y nuestra función es solamente hacer los equipos de conversión de esa energía', afirma Zhores Ivanovich Alferov, científico ruso que recibió en 2000 el Premio Nobel de Física (junto a los estadounidenses Herbert Kroemer y Jack S. Kilby). En concreto, Alferov recibió esta distinción por el desarrollo de unos componentes de microelectrónica, denominados heteroestructuras semiconductoras, fundamentales en microeletrónica y optoelectrónica....
La energía solar puede considerarse como parte de la energía nuclear, depende de un reactor muy fiable: nuestro Sol, que lleva funcionando millones de años, y nuestra función es solamente hacer los equipos de conversión de esa energía', afirma Zhores Ivanovich Alferov, científico ruso que recibió en 2000 el Premio Nobel de Física (junto a los estadounidenses Herbert Kroemer y Jack S. Kilby). En concreto, Alferov recibió esta distinción por el desarrollo de unos componentes de microelectrónica, denominados heteroestructuras semiconductoras, fundamentales en microeletrónica y optoelectrónica.
Sin embargo, Alferov, de 70 años, ha hablado en España de energía solar. No en vano, del Instituto Físico-Técnico Ioffe (San Petersburgo, Rusia), que dirige, han salido las avanzadas células solares de alta eficiencia que suministran energía a las naves espaciales y satélites de su país, con desarrollos tecnológicos que ahora se quieren traer a la Tierra y utilizar en aplicaciones convencionales. Esas células solares espaciales se basan, precisamente, en heteroestructuras de semiconductores.
'El problema para su utilización amplia está en el precio de la electricidad'
Hace unos días, Alferov fue investido doctor honoris causa por la Universidad Politécnica de Madrid, participó en un seminario de la Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y visitó, en Malaga, la fábrica Isofotón de células fotovoltaicas.
Pregunta. Usted recibió el Nobel por sus trabajos en electrónica desarrollados en la década de los sesenta. ¿Qué investiga ahora?
Respuesta. Llevo 40 años dedicado a las heteroestructuras semiconductoras, una clase especial de materiales semiconductores en los que, durante el proceso de crecimiento [fabricación], se determinan sus propiedades. Son cristales hechos por el hombre. A principios de los sesenta propusimos el láser de heteroestructuras y desarrollamos estas ideas para diferentes aplicaciones en física y en electrónica. Ahora hay nuevas ideas en este mismo campo, y yo me dedico a lo que llamamos gotas cuánticas, o átomos artificiales.
P. ¿Y qué relación tiene con la energía solar?
R. Se trata de utilizar heteroestructuras para crear células solares, porque hay efectos [en las heteroestructuras] que permiten aumentar su eficiencia. Empezamos los experimentos con esta aplicación a finales de los años sesenta y en los setenta cramos unas células solares de alto rendimiento que transferimos a la industria, y empezó la producción de células fotovoltaicas basadas en heteroestructuras, primero para aplicaciones espaciales militares y luego para aplicaciones espaciales normales. Por ejemplo, la estación Mir ha funcionado quince años con estas células solares.
P. ¿Por qué las células fotovoltaicas no alcanzan más eficiencia al convertir la energía del Sol en electricidad?
R. El límite teórico del rendimiento con las células de heteroestructuras, teniendo en cuenta la temperatura de la superficie terrestre y la fuente de luz -el Sol-, con una temperatura en su superficie de 6.000 grados, sería algo superior al 90%. Pero hay muchas razones por las que está limitada su eficiencia. Actualmente, en las aplicaciones espaciales, con células de heteroestructuras basadas en arseniuro de galio, se llega al 30% con posibilidad de aumentar aún más [las células solares convencionales, de silicio, tienen una eficiencia del 15%].
P. Entonces, ¿dónde está el problema?
R. El gran problema para su amplia aplicación es el precio de la electricidad, ya que la que se produce con petróleo, carbón, gas e incluso nuclear, es mucho más barata que la generada por células solares. Pero depende de las aplicaciones: por ejemplo, para alimentar antenas de telefonía móvil en zonas remotas las células solares son muy eficientes, y en el espacio no hay una fuente más segura y fiable.
P. De cara al futuro, ¿cabe esperar una revolución en la energía fotovoltaica como la revolución microelectrónica, con reducción de precios y amplia implantación?
R. Soy optimista. La energía fotovoltaica se desarrollará cada vez más. Podemos aumentar mucho la eficiencia, y cuando lleguemos al 50% o algo más, seguro que las consideraciones económicas pesarán mucho menos. Ahora el problema está sobre todo en el precio de los materiales semiconductores y en los procesos tecnológicos.
P. ¿Qué ha cambiado en su vida con el Nobel?
R. Mi vida ha mejorado desde muchos puntos de vista. Por ejemplo, al día siguiente de anunciarse el galardón, en octubre del año pasado, di un discurso en la Duma, el Parlamento ruso, y poco después el presupuesto para investigación aumentó en un 10%. Fue un logro importante. Por otro lado, mi vida es más difícil: demasiadas cartas, demasiada gente, demasiados periodistas... Tengo mucho menos tiempo para hacer mi trabajo.
P. ¿Cuántos científicos trabajan en el Instituto Ioffe?
R. Es el instituto soviético de física más antiguo: se fundó en 1918, inmediatamente después de la revolución. Es el mayor instituto de la Academia Rusa y el mejor de física. Trabajan en él 2.400 personas, de las que 1.100 son científicos, incluidos 50 académicos.
Tecnología fotovoltaica española de exportación
La fabricación de células fotovoltaicas empieza con unos lingotes grisaceos de silicio, de 125 milímetros de diámetro y medio metro de largo, que se cortan en obleas muy delgadas (300 micras); luego se recubren por una cara con óxido de titanio, para captar luz del Sol reflejada y aumentar así la eficiencia de la placa solar. Después viene el paso de la serigrafía con hilo plata y la colocación de los cables que sacan la corriente de la placa solar y se hacen todas las conexiones entre las células. Al final del proceso se cubren de cristal las células, se enmarcan y se prueban. Éste es, a grandes rasgos, el proceso de fabricación de los paneles solares en Isofotón, una fábrica malagueña que en 20 años, con un gran esfuerzo en investigación y desarrollo, se ha colocado entre las diez primeras del mundo, compartiendo el liderazgo europeo con una compañía francesa. 'Dedicamos el 10% de la facturación a I+D, 450 millones de pesetas en 2000, que serán 700 millones en 2001 y más de mil en 2002', explica José Luis Manzano, director general de Isofotón. Zhores Alferov visitó la fábrica recientemente interesándose por los procesos tecnológicos desarrollados en esta empresa fundada hace 20 años y muy relacionada con la investigación universitaria, sobre todo con la Politécnica de Madrid. 'La energía fotovoltaica se esta desarrollando enormemente; la industria, despues de estar unos años parada, está creciendo mucho ahora, un 25% en el último lustro y casi un 39% en el último año', dice Antonio Luque, director del Instituto de Energía Solar, de la Politécnica de Madrid. 'Esta energía puede proporcionar toda la electricidad que necesitamos', comenta. 'En España, la instalación de energía fotovoltaica es baja por falta de apoyo, porque se ha tardado mucho en entender su uso en conexión a la red eléctrica; en Europa, su instalación se hace con apoyo público'. De hecho, Isofotón, que fabrica ahora unos 100.000 metros cuadrados de células fotovoltaicas (18 megavatios), exporta el 80% de su producción. 'Tenemos proyectos de colaboración con las universidades de Cádiz, del País Vasco, la Politécnica de Madrid, con institutos de Alemania, etcétera', comenta Jesús Alonso, gerente de I+D de Isofotón. Su equipo de investigadores e ingenieros, pendientes de las heteroestructruas, de las técnicas de concentración de la luz solar y de las tecnologías que apuntan hacia una mayor eficiencia de esta energía, se ocupa también de desarrollar procesos de fabricación en la planta de Málaga.