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¿Cuánta plata necesita la industria de los paneles solares?

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El metal altamente conductor, pero relativamente caro es un componente sumamente importante en la construcción de paneles solares. A principios de este siglo, la demanda de plata del sector solar apenas se registraba, representando menos del 1%. Hoy día el sector fotovoltaico representa un 10% de la demanda total.

No es probable que el uso de la plata en el sector fotovoltaico se detenga, pero los analistas esperan que la innovación de la industria siga reduciendo el contenido de plata por célula, superando la demanda de nuevas instalaciones solares.

¿Por qué la plata?

La plata es un material importante para los paneles fotovoltaicos. Las empresas solares convierten la plata en una pasta, cargándola eléctricamente en cada oblea de silicio. Cuando la luz solar llega al panel, el silicio libera electrones. La plata transporta la electricidad a través de una corriente, llegando a un edificio o a una batería para su almacenamiento.

Recientemente, los fabricantes limitaron la cantidad de plata en cada panel. El aumento del precio del metal provocó problemas financieros a las empresas solares. El coste de la plata ha subido más del 70% en el último año.

Los especialistas predicen que el precio subirá a medida que el mundo se reabra tras la pandemia. Los efectos del aumento del precio se reflejan actualmente con el uso de la plata en las células solares, que ha disminuido de 400 miligramos a 130 miligramos entre 2007 y 2016.

Los científicos medioambientales también prevén que las tasas de producción de energía aumenten. Sin los metales más conductores, los científicos tienen dificultades para avanzar en la eficiencia de los paneles.

¿Necesitan plata los paneles solares?

Algunos profesionales esperan que los índices de eficiencia de las células solares de plata se incrementen respecto a los actuales. Las propiedades conductoras del material son necesarias para la producción de energía, por lo que es difícil que se elimine por completo. Al evaluar su necesidad para la producción de energía, debemos examinar sus características conductoras.

La plata es el metal más conductor de electricidad del planeta. Define la escala de conductividad, ocupando el nivel 100 de productividad, siendo el 0 el menos eficiente. El material es también relativamente seguro contra el fuego, lo que significa que carece de la capacidad fácil de producir chispas.

También es un metal ligero, lo que permite que los techos soporten el peso de un panel. Las propiedades únicas de la plata la convierten en un valioso componente de los sistemas fotovoltaicos.

Los niveles actuales de eficiencia de los paneles oscilan entre el 15% y el 20%, por lo que la plata es un factor necesario para la expansión de la producción de energía.

Los analistas esperan que los avances tecnológicos aumenten la producción de electricidad de los paneles y a la par reduzca el contenido de plata en cada celda.

Aumentar la eficiencia al tiempo que se reduce el uso de la plata requiere la investigación fotovoltaica. Los científicos pueden utilizar la espectroscopia del infrarrojo cercano para medir la reflectividad de ciertos materiales. Una empresa utilizó esta técnica para evaluar el control de calidad y la eficiencia de los materiales.

Descubrieron que cada elemento afecta al rendimiento de forma única. Sus investigadores se centraron principalmente en la reflectividad del vidrio, y otros profesionales pueden utilizar la tecnología para estudiar la eficiencia de los metales. Con una mayor evaluación, los científicos podrían descubrir si la plata es necesaria o si un conductor similar puede ser útil.

Investigación solar actual

Muchos investigadores evalúan soluciones al aumento de los precios de la plata y los índices de eficiencia. El cobre es una opción viable y rentable para la conductividad de los paneles solares. El material tiene características similares de producción de energía, pero los científicos ven posibles complicaciones.

El cobre es difícil de utilizar en impresión, lo que supone una barrera para el uso de paneles convencionales. Los investigadores también evaluaron el rediseño de los paneles, intentando aumentar los índices de eficiencia. Rediseñaron las células solares, acercándolas entre sí con conexiones más delgadas, reduciendo el uso necesario de plata.

Desgraciadamente, la reconstrucción resultó costosa, lo que limitaba su capacidad para aumentar las ventas. Con un examen más profundo, los profesionales podrían descubrir una solución sostenible a las complicaciones derivadas de la plata.

Un informe de S&P Global afirmaba que la innovación en los procesos de impresión de celdas solares, en los que se aplican pastas que contienen plata a las células solares en tiras, es una de las áreas clave en las que los fabricantes han optimizado el uso de la plata.

Demandas de los consumidores ecológicos

La pandemia del COVID-19 ha provocado un aumento continuo del “consumo ecológico”. Las empresas deben aumentar la sostenibilidad de sus prácticas para satisfacer las demandas de los consumidores y seguir siendo competitivas en el sector. Pueden hacerlo adoptando sistemas fotovoltaicos.

El aumento de la demanda puede impulsar a las empresas solares a evaluar soluciones rentables, llevando a que la industria modifique su dependencia de la plata en los paneles solares.

El resultado final

En 2020, la oferta mundial de plata era de 976,2 millones de onzas y se estima que en 2021 será de 1.056,3 millones de onzas, según el Silver Institute. La demanda mundial de plata en 2020 fue de 896,1 millones de onzas y la estimación para 2021 es de 1.033,0 millones de onzas.

"Prevemos una lenta disminución de la demanda de plata de 2020 a 2023 a medida que la capacidad fotovoltaica agregada por año disminuye, mientras que los intentos de ahorro de plata en los paneles fotovoltaicos continúan a un ritmo menor", escribió el analista de CRU Group Alex Laugharne en un informe de junio.

A principios de la década de 2000, la demanda de plata del sector solar apenas se registró, constituyendo menos del uno por ciento de la demanda de plata. En 2019, el sector fotovoltaico representó el 10% de la demanda total de plata, comprendiendo 98,7 millones de onzas dentro de la demanda total de 991,8 millones de onzas, según los datos de Metals Focus.

Según la web We Recycle Solar, la plata puede representar hasta un 6% del costo total de construcción de cada unidad de un panel solar y el panel medio de un metro cuadrado puede utilizar hasta 20 gramos de plata.

A partir de 2018, la industria de fabricación de paneles solares ha utilizado alrededor del 8% del suministro anual de plata física del mundo.

La consultora londinense CRU exploró la relación entre la demanda de energía solar y la tendencia del mercado de la plata. El estudio de CRU determinó que, en 2018, la industria de fabricación de paneles solares utilizó alrededor del 8% del suministro anual de plata física del mundo

Florian Clement, jefe de grupo de tecnología de impresión de células solares en el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar ISE, un importante grupo de investigación alemán, espera que la industria pueda reducir a la mitad su uso de plata por célula en la próxima década. "Todavía se espera que sea posible una reducción a 50 mg por célula en los próximos 10 años", dijo Clement.

Esta reducción y los cambios en el ritmo de las instalaciones solares en el mundo son los principales impulsores del descenso previsto de la demanda de plata en el sector fotovoltaico, según los analistas de CRU Group y Metals Focus.

Fuente: WTE