Una descripción general de la idea del servicio básico solar. Los costos de inversión se pagarían rápidamente al eliminar la necesidad de combustibles fósiles y podrían estar cubiertos, por ejemplo, por un impuesto de emisiones. Crédito: Empa
¿Qué necesitamos para lograr la transición de energía? Las tecnologías para producir y almacenar energías renovables están disponibles y están mejorando constantemente. El desafío radica en la implementación. ¿Cómo traemos negocios, política y el público, con sus intereses a veces conflictivos, bajo un techo (solar)?
Los investigadores de Empa Harald DeSing, Huke Schlesier y Marcel Gauch del Laboratorio de Tecnología y Sociedad han desarrollado una propuesta sobre cómo la transición energética podría implementarse de manera rápida, sostenible y de manera socialmente aceptable, ya sea en todo el mundo, en Suiza o solo en un solo municipio. El estudio fue publicado En la revista progreso en energía.
Los investigadores llaman a su modelo el “servicio básico solar”. En esencia, la idea de que cada persona debe recibir un presupuesto personal de energía solar de 500 vatios (equivalente a 4,400 kilovatios por año), financiado por el público en general.
“Muchos servicios esenciales ya se brindan como servicios básicos, como carreteras, educación, suministro de agua y sistemas de aguas residuales. Entonces, ¿por qué no las bases para la transición energética?” pregunta Harald DeSing, el autor principal del estudio.
“Foundation” es una palabra clave importante. El Servicio Básico Solar no significa que el Gobierno deba cubrir todas las necesidades energéticas de la sociedad de forma gratuita. Los 500 vatios son suficientes, al menos en Suiza, para cerrar la brecha de electricidad creada por la eliminación de los combustibles fósiles. Sin embargo, el modelo propuesto por los investigadores de Empa no proporciona el almacenamiento de energía pública. Esto significa que la energía solar pública solo está disponible gratuitamente cuando brilla el sol.
Esta restricción cumple dos funciones importantes: por un lado, está destinado a motivar a las personas y las empresas a ajustar su comportamiento y consumir electricidad principalmente cuando está disponible de forma gratuita. Los investigadores se refieren a esto como una “sociedad de girasol”, que, como su homónimo, siempre se vuelve hacia el sol. Por otro lado, la omisión de almacenamiento ahorra dinero (público).
“La construcción de instalaciones de almacenamiento aumenta el precio de la transición de energía”, dice DeSing. “Es por eso que, en nuestro modelo, el almacenamiento de energía no es parte del servicio básico, sino una conveniencia que requerirá más inversiones privadas”.
Factible en cinco años
Dado que 500 vatios es un poco más de lo necesario para cubrir los requisitos de energía básicos, los ciudadanos pueden vender su energía no utilizada. Un posible escenario sería utilizar los equivalentes de energía como medio de pago por movilidad eléctrica o transporte público. Según los investigadores, las personas que consumen poca energía se beneficiarían más, un importante factor de equilibrio social.
“Hoy, el estado usa subsidios para incentivar la transición de energía”, dice DeSing. “Pero solo la parte rica de nuestra sociedad se beneficia de esto, porque debe ser un propietario y proporcionar el capital restante. En nuestro modelo, los inquilinos y las personas sin grandes ahorros también se benefician de la inversión conjunta”.
Los investigadores han calculado lo que significaría en términos concretos hacer realidad el servicio básico solar en Suiza. 500 vatios de energía solar corresponden a aproximadamente 21 metros cuadrados de área de superficie solar por persona. “Eso equivaldría a aproximadamente cada tercer techo de Suiza”, dice DeSing.
Los estacionamientos, las barreras de ruido y las áreas no utilizadas a lo largo de las autopistas y las líneas ferroviarias también podrían considerarse para este propósito. Desing enfatiza que es importante usar principalmente áreas ya desarrolladas para la instalación de paneles solares y no convertir nuevas tierras para este propósito.
Esta es otra razón por la cual el servicio básico se basa en la energía solar: los fotovoltaicos se pueden instalar de manera rápida, fácil y descentralizada; Se mezclan bien con el paisaje urbano, requieren poco mantenimiento y no causan ruido ni discapacidad visual.
Para construir una “planta pública de energía solar” en Suiza en cinco años, sería necesaria una inversión de alrededor de 58 mil millones de francos suizos. Esto corresponde a aproximadamente el 1% del producto interno bruto de Suiza durante cinco años, comparable a las inversiones anuales en carreteras o el doble de los gastos militares.
La inversión se pagaría dentro de los seis o siete años posteriores a la puesta en marcha, a pesar de que la planta de energía solar pública no está diseñada para obtener ganancias. “Los consumidores finales actualmente gastan alrededor de 20 mil millones de francos suizos por año en combustibles fósiles en total. El servicio solar básico proporciona suficiente electricidad para reducir este gasto a cero”.
Los investigadores estiman que el costo de renovar regularmente la planta de energía solar pública ascendería a alrededor de 6.600 francos suizos por persona cada 30 años.
Asegurar materiales y una fuerza laboral calificada
Incluso si es completamente factible, la instalación de una planta de energía solar de este tamaño no vendría sin desafíos. Uno es encontrar trabajadores calificados. Los investigadores están pidiendo que la planta se construya lo más rápido posible para que los beneficios de abandonar los combustibles fósiles puedan cosecharse antes.
Se necesitarían alrededor de 50,000 trabajadores para convertir Suiza a energía solar básica en cinco años. Sin embargo, solo una fracción de estos trabajadores necesitaría una amplia capacitación. La mayoría del trabajo de instalación se puede llevar a cabo de manera competente después de unas pocas semanas de capacitación.
“Ya hay los llamados campamentos solares donde puedes aprender a instalar paneles solares en muy poco tiempo”, dice DeSing. El investigador también prevé un “año solar” en el que los jóvenes trabajan por el bien común, por ejemplo, como una alternativa al servicio militar o civil. Otra ventaja es que, si bien los fondos suizos fluyen en el extranjero para combustibles fósiles, una gran parte de la inversión en sistemas solares, es decir, los costos de instalación, permanecerían en Suiza.
Los materiales necesarios para los paneles representan otro desafío, pero los investigadores están convencidos de que esto también puede resolverse. El componente principal de las células, el silicio, es el elemento más común en la corteza terrestre y se encuentra en todas partes del mundo. Más críticos son la plata, la lata y el aluminio, que se utilizan como conductores, soldadura, marco y materiales de montaje, respectivamente. La demanda de estaño y aluminio puede reducirse considerablemente mejorando el diseño de los paneles.
Actualmente se está realizando una investigación en materiales sustitutos de la plata, pero esto ni siquiera sería necesario para la construcción de la planta solar pública: “Hay más plata en los cajones de cubiertos en todo el mundo de lo necesario para proporcionar 500 vatios de energía solar para todos en la Tierra”, dice Desing. La producción de paneles solares, que actualmente tiene lugar principalmente en China, podría reubicarse en Europa como parte de la transición, fortaleciendo así la industria local.
Revertir el cambio climático
El modelo descrito en el estudio es una propuesta inicial y flexible en muchos aspectos, dice Harald DeSing. Su implementación exacta debe aclararse en el discurso público. La gran ventaja del servicio solar Solar Basic es que cualquier municipio, cantón o país que lo implementen se beneficiaría de forma inmediata y directa. Sin embargo, para que el modelo tenga el efecto previsto, se deben considerar especial varios puntos.
“La energía libre no debería tentar a las personas a desperdiciarla”, advierte DeSing. “Además, el desarrollo del servicio básico solar debe ir de la mano con la eliminación gradual de los combustibles fósiles”. También se debe prestar especial atención a la justicia social.
El investigador está convencido de que Solar Basic Services haría que las inversiones en otras energías renovables, como el viento y el agua, sean más atractivas, ya que complementan la energía solar y también están disponibles cuando la energía solar es escasa. La expansión adicional de la capacidad solar también valdría la pena en ciertos casos.
“Cuanta más capacidad solar tengamos, más electricidad podemos cosechar en los tiempos de menor actividad o en mal tiempo, cuando los paneles solares ofrecen un mayor rendimiento”, explica DeSing. ¿Y cuando el sol brilla de nuevo? “La electricidad excedente podría usarse para eliminar las emisiones históricas de la atmósfera y procesarlas en materiales de unión a carbono”. Este también es actualmente un tema de investigación en Empa como parte de la iniciativa Mining the Atmosphere.
Más información: Harald DeSing et al, Servicio básico solar: una idea para la aceleración solo de la transición energética, progreso en la energía (2025). Dos: 10.1088/2516-1083/ADC370
Proporcionado por Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology
Cita: los expertos proponen el servicio público de energía solar para acelerar la transición verde (2025, 26 de junio) recuperado el 26 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-experts-solar-energy-green-transition.html
Este documento está sujeto a derechos de autor. Además de cualquier trato justo con el propósito de estudio o investigación privada, no se puede reproducir ninguna parte sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona solo para fines de información.
