Las celdas (o células) solares están hechas de materiales inorgánicos, como el silicio. Esos materiales grosso modo serían algo así como los promotores de la transformación de la luz del Sol en electricidad. El proyecto SolarFlex quiere superar las celdas solares de silicio (que es un mineral que hay que extraer) por celdas solares orgánicas (de origen biológico). SolarFlex promueve además la sustitución de materiales raros y escasos habitualmente empleados en la fabricación de las celdas solares convencionales, como el Indio, por electrodos transparentes, y quiere sustituir determinados sustratos flexibles por materiales biobasados (como el bioplástico bioPET) y materiales reciclados (como el plástico PET reciclado). Todo ello, en aras de abaratar la fabricación de celdas solares y rebajar el impacto ambiental de ese proceso de fabricación.
El Instituto Tecnológico del Plástico (Aimplas) lidera el proyecto SolarFlex, que financian la UE y el Ivace, y cuyo objetivo es impulsar el desarrollo de "celdas solares de polímeros flexibles OPVs [Organic PhotoVoltaic] en substratos de bajo impacto ambiental como bioPET y rPET (PET reciclado)". Según Aimplas, SolarFlex hará posible que la fabricación de celdas solares se independice de materias primas caras, escasas y muchas veces procedentes de terceros países. En ese sentido, el Instituto valenciano se ha propuesto desarrollar celdas libres de ITO (óxido de indio y estaño), un "metal caro, raro y escaso". Para el desarrollo de este trabajo, Aimplas cuenta con la colaboración de las empresas Bornay, ClearPet, Applynano Solutions, Itera, Sinfiny y Forvia. Según la investigadora líder en Ingeniería en Aimplas, Susana Otero, el proyecto va a propiciar un abaratamiento del coste de fabricación de las nuevas celdas solares, fabricación que se llevará a cabo "mediante tecnologías de impresión convencional".
Los resultados esperados de SolarFlex son los siguientes
• electrodo trasero libre de ITO con nivel de transmitancia < 75%
• electrodo metálico frontal mediante técnicas de procesado en atmósfera convencional
• capa activa depositada en solución mediante técnicas escalables como Slot Die y serigrafía
• demostrar el uso de substratos de menor impacto ambiental que los que se utilizan en la actualidad: celda solar de polímero flexible de entre 1 y 2 centímetros cuadrados sobre sustrato flexible sostenible (bioPET y/o rPET) con PCE < 5%. [PCE: eficiencia de conversión fotovoltaica]
• panel solar flexible de celdas en serie de entre 25 y 100 centímetros cuadrados para aquellas aplicaciones y demandas de superficies complejas que los paneles rígidos no pueden
Otros proyectos Aimplas
Por otra parte -avanzan desde Aimplas-, el Instituto está avanzando así mismo en otros proyectos, como MatenergyH2, iniciativa que está desarrollando "para conseguir vectores energéticos, como el hidrógeno, a través de procesos asistidos por catalizadores y el desarrollo de materiales poliméricos". Según la investigadora en Descarbonización en Aimplas, Daniela Ramírez, “este proyecto puede ayudar a las empresas a implantar tecnologías de generación de hidrógeno adaptadas a sus características y necesidades”.
MatenergyH2 -explican desde Aimplas- tiene por objetivo el desarrollar soluciones tecnológicas innovadoras "para la producción de hidrógeno asistida por catalizadores debido a la conversión a través de la gasificación de residuos y la utilización de amoníaco como vector alternativo". Participan en el proyecto empresas como UBE, Keraben, Energy Storage Solutions, Greene Waste to Energy, BluePlasma Power y Stadler. Esta iniciativa “también servirá -explica Ramírez- para aligerar los sistemas de almacenamiento de hidrógeno”.
Según el Instituto Tecnológico del Plástico, MatenergyH2 está llamado a ser "una nueva solución para que sectores como cerámica, transporte, polímeros, generación de residuos de biomasas, plástico, química, entre otros, reduzcan su dependencia a través de la electrificación de la industria". Todo ello -añaden desde el Instituto- abaratará los costes de producción.
En la misma línea, el Instituto Aimplas trabaja en el proyecto CapturO2, centrado en tecnologías de captura de dióxido de carbono para recoger y separar el CO2 presente en los gases de combustión del proceso de fabricación cerámica y reutilizarlo como recurso.
El Instituto de Tecnología Cerámica (ITC-AICE) coordina este proyecto, que está llevando a cabo actividades prácticas como caracterizar las corrientes gaseosas de varias instalaciones industriales para conocer con precisión la cantidad de CO2 emitida y la presencia de otros elementos, y así analizar las posibilidades de aumentar la concentración de CO2 en los gases de salida de las instalaciones para facilitar su captura. Las empresas Keraben, Grupo Euroatomizado, Calcinor, Colorobbia y UBE participan en este proyecto.
Según la investigadora en Descarbonización de Aimplas, responsable de este proyecto, Mónica Viciano, “con esta información, se realizará una simulación para discernir qué tecnología de captura se adaptaría mejor a estos procesos y se realizarán ensayos de laboratorio para analizar qué material proporciona mejores valores de captura y/o filtración de CO2. Los resultados obtenidos serán la base de un futuro desarrollo a escala piloto para la captura de CO2 de instalaciones industriales”.
Estos proyectos -informa Aimplas- cuentan con la financiación del Ivace a través de los fondos Feder de la Unión Europea, dentro del Programa Operativo Feder de la Comunitat Valenciana 2021-2027. Estas ayudas -añaden desde el Instituto- están dirigidas a centros tecnológicos de la Comunitat Valenciana para el desarrollo de proyectos de I+D de carácter no económico realizados en cooperación con empresas para el ejercicio 2022.
Credenciales
El Instituto Tecnológico del Plástico (Aimplas) es una entidad sin ánimo de lucro perteneciente a la Red de Institutos Tecnológicos de la Comunitat Valenciana, Redit, que ofrece a las empresas del sector de los plásticos "soluciones integrales y personalizadas, desde los proyectos de I+D+i hasta la formación y los servicios de inteligencia competitiva y estratégica, pasando por otros servicios de carácter tecnológico como los análisis y ensayos o el asesoramiento técnico".
