Hay un problema importante en la necesidad mundial de paneles solares, sugiere un nuevo análisis. El floreciente mercado de paneles solares, que es fundamental para un futuro de energía limpia, podría demandar cerca de la mitad del aluminio del mundo para 2050. Afortunadamente, hay formas en que podemos mitigar esto.
A diferencia de los metales más preciosos, como el litio y cobalto utilizado en baterías recargables, la escasez de aluminio no es el problema; de hecho, es el metal mas abundante en la tierra. Pero la producción de aluminio puro que se utiliza en los marcos de los paneles solares conlleva un enorme coste energético que podría traducirse en emisiones masivas.
Según la Agencia Internacional de Energía, se prevé que los paneles solares proporcionen aproximadamente un tercio de la demanda mundial total de electricidad para 2050. En 2019, poco más del 2 por ciento
“Esto representa una enorme tarea de fabricación que creará una demanda de una variedad de minerales”, dijo un equipo de investigadores fotovoltaicos, dirigido por Alison Lennon de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) en Australia, explica en su papel.
Como describen los investigadores, algunas hojas de ruta solares predicen que el mundo necesitará 85 veces más energía solar de la que producimos actualmente para limitar el calentamiento global a niveles seguros, aunque las predicciones varían y algunas proyecciones podrían subestimar la cantidad de energía solar y aluminio que realmente necesitamos.
Esta creciente demanda de energía solar podría significar que para 2050, más del 40 por ciento de la producción mundial actual de aluminio será necesaria para montar e instalar conjuntos de paneles solares, según los investigadores. Eso es más de las tres cuartas partes de todo el aluminio producido en China en 2020.
“Esta escalada en la demanda no incluye el uso de aluminio en otras tecnologías de energía limpia”, como turbinas eólicas y vehículos eléctricos, “que también se espera que aumente, o su uso continuo para el transporte y la construcción de infraestructura”. lennon y colegas Nota.
Lo que importa es cómo se hace el aluminio. La fabricación de aluminio es un proceso extractivo y de uso intensivo de energía, y la mayoría de las emisiones provienen de la electricidad utilizada para alimentar su producción.
Afortunadamente, el aluminio es uno de los materiales más reciclados y reciclables que existen. De hecho, casi el 75 por ciento de todo el aluminio producido todavía se usa en la actualidad. Esa es una gran noticia, porque reciclar aluminio usa una fracción de la energía requerida para hacerlo de nuevo, y solo una pizca de las emisiones.
“Debido a su reciclabilidad ‘infinita’, el aluminio puede desempeñar un papel fundamental en el rápido crecimiento de [solar cells] a niveles de teravatios para 2050, un crecimiento que será necesario para reducir las emisiones a cero neto”, Lennon y su equipo escribir.
Su análisis modeló varios escenarios y caminos hacia 2050, siendo el peor de los casos “negocios como siempre”, donde la intensidad de las emisiones de la producción de aluminio permanece sin cambios y su demanda agrega cerca de 4,000 megatoneladas de CO2 a la atmósfera.
Se tomaron en cuenta las estimaciones de cuánto aluminio reciclado estará disponible para usar en China, donde se fabrican la mayoría de los paneles solares, la vida útil de las piezas de los paneles solares y las mejoras esperadas en las técnicas de producción de aluminio.
“No vamos a deshacernos de estas emisiones a menos que se haga algo con respecto al proceso”, ingeniera Guðrún Sævarsdóttir de la Universidad de Reykjavik. dijo Ian Morse en Revista fotovoltaica en 2020.
En el mejor de los casos, las emisiones de la producción de aluminio disminuirían rápidamente hasta 2030 y luego se mantendrían por debajo del “objetivo ambicioso” de 1500 megatoneladas de CO2 a mediados de siglo, que es el Instituto Internacional del Aluminio limite superior para mantener el calentamiento global por debajo de los 2 grados.
Para llegar allí, los investigadores dicen que será fundamental aprovechar al máximo el aluminio reciclado y obtenerlo de productores locales en los países donde se instalan paneles solares en lugar de importar piezas.
Las ganancias de eficiencia en los rendimientos solares y las configuraciones de los paneles podrían ayudar a reducir la demanda de aluminio, pero la gran cantidad de paneles solares necesarios, y la urgencia de la crisis climática, significa que debemos hacer todo lo posible.
La descarbonización de las redes eléctricas que alimentan a las fundiciones de aluminio debe ocurrir en la próxima década para mantener las emisiones por debajo de los 1000 megatoneladas de CO2 para 2050, una tarea que se facilita con políticas para incentivar la producción baja en carbono y si se construyen nuevas instalaciones en zonas de energía renovable, concluyen los investigadores.
El estudio fue publicado en Naturaleza Sostenibilidad.
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