Lonas fotovoltaicas: la evolución tecnológica del toldo solar
Las nuevas tecnologías fotovoltaicas permiten lo que parecía impensable: paneles solares flexibles, con posibilidad de integrarse en tejidos como los clásicos toldos de ventanas, balcones o terrazas. Su producción está en desarrollo, como su potencia y su capacidad de ahorro, pero prometen aplicaciones en cada vez más sectores.
Instalar un tejido a modo de barrera solar supone de por sí un ahorro en la factura de la luz durante el verano o en climas cálidos, ya que ayuda a reducir la temperatura de un espacio y por lo tanto evita recurrir tanto al aire acondicionado o los ventiladores. Pues bien, incorporarles además placas solares permite a estas lonas un salto evolutivo: el de convertirse en generadoras de electricidad o, dicho de otra forma, sumarse a una de las tendencias energéticas más prometedoras, el autoconsumo.
"El toldo fotovoltaico aporta una solución ecológica e innovadora que integra células fotovoltaicas flexibles sobre el tejido, normalmente de material acrílico. Esto facilita el enrolle y la adaptación a formas relativamente complejas de estructuras ya existentes", explica Jorge Moreno Cantón, responsable del Grupo de I+D de Textiles Inteligentes y Digitalización de AITEX (Instituto Tecnológico Textil).
Materiales y usos maleables
Así, integrarse en materiales textiles es una de las nuevas posibilidades de las tecnologías fotovoltaicas flexibles. "Funcionan del mismo modo que los paneles fotovoltaicos rígidos convencionales, es decir, se componen de materiales capaces de generar corriente eléctrica cuando están expuestos a la radiación solar", señala Moreno Cantón. También requieren, como sus predecesores rígidos, de un sistema electrónico de control y una batería para el almacenamiento de la energía con el fin de administrarla a voluntad.
"Las obleas rígidas semiconductoras de silicio monocristalino/policristalino, las de primera generación, fueron sustituidas por materiales basados en una película delgada de segunda generación, como el silicio amorfo, el telururo de cadmio, el sulfuro de cobre zinc y estaño o el cobre indio galio selenio", apunta Moreno Cantón. Y ahora asoman por el horizonte otras tecnologías emergentes, de tercera generación y también de película delgada, como la perovskita o el polímero orgánico, añade el experto.
Lo determinante para su uso en los toldos de fachadas es que esas características de flexibilidad, ligereza y grosor extrafino permiten emplazarse en estructuras donde no es posible utilizar placas rígidas, es decir, en superficies curvas o enrollables. ¿Desventajas? "Unas eficiencias de generación menores, así como un tiempo de vida más corto", añade el técnico.
La potencia actual
El rendimiento dependerá de factores como la tecnología del material, la superficie, la eficiencia de la propia célula fotovoltaica o la intensidad de la luz recibida en función del lugar, la hora del día y la época del año. "La integración de células flexibles fotovoltaicas de silicio amorfo en condiciones exteriores ofrece una potencia esperada en el rango de 4 a 42 vatios por metro cuadrado. Por lo tanto, un toldo fotovoltaico de 8 metros cuadrados con una exposición promedio de 5 horas al día, puede producir de 32 a 168 vatios".
La potencia generada que un tejido fotovoltaico aporta al hogar, según sus cálculos, sería suficiente para alimentar ciertos dispositivos electrónicos de bajo consumo, como fuentes de iluminación LED, sensores y otros elementos de domótica. Pero, de momento, poco más. "Actualmente, la potencia generada por estos textiles fotovoltaicos no basta para alimentar electrodomésticos y otros aparatos domésticos, ya que normalmente necesitan mayor energía para funcionar".
Hacia la producción industrial
En los últimos años, AITEX ha desarrollado varios proyectos para integrar y testar diversos paneles flexibles fotovoltaicos de segunda y tercera generación, "que son los que presentan mayor flexibilidad", precisa Moreno Cantón. "Tenemos varios prototipos a escala pre-industrial que han permitido demostrar la viabilidad técnica y económica de la tecnología y de su integración sobre sustrato textil. Los siguientes pasos apuntan hacia fases más avanzadas de fabricación de prototipos y al proceso de industrialización de productos personalizados".
"Las posibilidades que ofrece la integración de células fotovoltaicas flexibles en elementos textiles de uso cotidiano son muy amplias", no solo en toldos sino también en sombrillas, carpas, invernaderos o velas náuticas. "También podríamos pensar en cualquier tejido expuesto a la radiación solar que requiera energía para su funcionamiento, como prendas o accesorios de moda inteligentes".
Esta nueva tecnología genera, por tanto, bastantes expectativas, si bien sus potenciales aplicaciones aún se encuentran en fase de investigación y no han llegado al mercado. "Parte del éxito dependerá de factores como la capacidad de industrialización y la mejora de eficiencias de las células fotovoltaicas flexibles y ultrafinas que se comercialicen".
Precio, inversión y ahorros
"Los tejidos con integración de celdas fotovoltaicas flexibles suponen una inversión inicial cuyos ahorros y beneficios se obtienen a medio y largo plazo. Aunque el tiempo de vida útil es más corto y la energía producida es menor en comparación con las tecnologías rígidas, el coste de inversión es, también, notablemente inferior", responde Moreno Cantón.
Por lo tanto, y según el experto, el precio final dependerá "del proceso de integración sobre el tejido, del coste de la electrónica de control asociada y de los procesos finales de montaje". Si le piden que baraje una cifra, "un toldo fotovoltaico de cuatro metros cuadrados tendría un coste aproximado entre unos 310 y 515 dólares".