Según la Secretaría de Energía, hasta el 2018 México era uno de los primeros diez países con mayor inversión en energías limpias a nivel mundial y líder en América Latina en cuestión de eficiencia energética (SENER, 2018).
Para lo anterior, una de las fuentes de energía que ha permitido alcanzar estos números es la Energía Solar Fotovoltaica (ESF). La ESF en México tiene un gran potencial, aproximadamente un 70 % del territorio nacional presenta una irradiación por arriba de los 4.5 kWh/m2/día lo cual permite que esta tecnología pudiera satisfacer en gran medida la demanda energética del país.
De hecho, la península de Yucatán es una de las regiones bastante bien favorecidas de un potencial de generación fotovoltaico (Pourjafari 2019), lo cual ha llevado consigo inversiones importantes en nuestro estado en lo que se refiere a mega parques de generación a partir de sistemas de ESF (El Heraldo de México, 2020), granjas solares de media y baja escala, pero sobre todo al incremento de inversiones en techos fotovoltaicos en casa habitación.
Sin embargo, esta tecnología aún no es accesible para todo el mundo desde el punto de vista financiero, ya que el elemento principal de un panel, las Celdas Solares (CS), aún están en proceso de mejora tanto desde el punto de vista técnico, como económico. Es decir, la relación costo-eficiencia en una CS todavía deja mucho que desear, por lo que sólo para ciertos casos se hace viable una inversión de ese tipo en ciertos hogares de México y el mundo.
Muchos grupos de científicos alrededor del mundo trabajan en la mejora y perfeccionamiento de las CS, de ahí la aparición de las diferentes generaciones de CS que van desde las CS de Silicio monocristalino y policristalino, hasta las de tipo perovskitas, que son de las más actuales y con los resultados más prometedores (Ajayan, et al., 2020).
Los retos que enfrenta la comunidad científica básicamente se enfocan en el mejoramiento del performance de las CS, específicamente en lo que se refiere a la arquitectura de la CS, los materiales utilizados para su fabricación, su estabilidad térmica y operacional, minimizar el fenómeno de la recombinación (Reinders et al., 2010), entre otros.
Sin embargo, el cuidado del medio ambiente es imperativo por lo que es de vital importancia suplir el uso de combustibles fósiles por fuentes de generación de energías limpias como la ESF.
Por esta razón, se requiere cada vez más profesionales enfocados en impulsar este sector. Disciplinas como la Ingeniería en Energías Sustentables, permiten analizar y evaluar la problemática y el avance tecnológico en el sector energético y su impacto en el medio ambiente y la sociedad.
Mejorar la calidad de vida de las personas, impulsando e implementando proyectos de energías sustentables que favorezcan su bienestar y provean a la sociedad recursos energéticos requeridos, son algunas de las aplicaciones de este sector.
Y es que, en cuanto al campo laboral, las opciones son diversas. Desde empresas nacional y/o internacional de desarrollo, construcción o mantenimiento de proyectos energéticos de gran envergadura hasta empresas proveedoras de equipos relacionados con las energías renovables y no renovables. Así como la asesoría empresarial para la eficiencia energética y desarrollo de proyectos del área. Y las empresas relacionadas con las energías, orientadas al sector residencial, agropecuario o industrial, entre otras.
El mejoramiento de los materiales para la fabricación de las CS, por ejemplo, es uno de los temas en los que más se han enfocado diversos grupos de científicos, para hacer estos sistemas mucho más eficientes. El grupo de investigación en materiales con aplicaciones fotovoltaicas de División de Ingeniería de la Universidad Anáhuac Mayab, trabaja en la generación y mejoramiento de ciertos materiales nanoestructurados que tengan óptimas propiedades y, que permitan su uso en CS.
Además de estas propiedades, los materiales deben ser amigables con el medio ambiente y deben poder ser generados a partir de sistemas de depósito de bajo costo que permitan generar la menor huella de carbono posible. Los profesionales e investigadores de este sector enfrentan un gran desafío y se están obteniendo resultados prometedores que permitirán en un corto plazo, poner esta tecnología al alcance de todos.
*Por Dr. Gerardo Alonzo, profesor investigador de la División de Ingeniería.