Παρά την πρόοδο που έχει σημειωθεί τα τελευταία χρόνια, η ηλιακή ενέργεια αποτελεί μόλις το 1% της παγκόσμιας ενέργειας του παγκόσμιου ενεργειακού μίγματος και το περισσότερο αυτής παράγεται από αποκεντρωμένα φωτοβολταϊκά συστήματα εγκαταστημένα σε στέγες.
Ωστόσο η Διεθνής Υπηρεσία Ενέργειας ισχυρίζεται ότι η ηλιακή ενέργεια θα μπορούσε κάλλιστα να αποτελέσει τη μεγαλύτερη πηγή ενέργειας. Πως;
Οι επιστήμονες συμφωνούν ότι η λύση βρίσκεται σε μια νέα γενιά ηλιακών συλλεκτών οι οποίοι μπορούν να είναι εξαιρετικά αποδοτικοί και ταυτόχρονα η παραγωγή τους να είναι χαμηλού κόστους. Παρά το γεγονός ότι η έρευνα και η ανάπτυξη συστημάτων ηλιακής ενέργειας απέχει από το σημείο που θα έπρεπε να είναι, οι επιστήμονες κάνουν σταθερά βήματα προόδου στην προσπάθεια τους να δημιουργήσουν μια νέα γενιά υλικών τα οποία συλλέγουν την ηλιακή ενέργεια αποτελεσματικότερα από τα παραδοσιακά ηλιακά στοιχεία πυριτίου.
Ο στόχος είναι να αυξηθεί η συλλογή ήλιου ως αποθηκευμένο απόθεμα ενέργειας. Τα περιθώρια βελτίωσης είναι πολλά. Η συντριπτική πλειοψηφία των ηλιακών πάνελ στην αγορά χρησιμοποιεί στοιχεία κρυστάλλων πυριτίου ικανά να μετατρέψουν περίπου το 15% του ηλιακού φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια.
Οι αποδόσεις των υπολοίπων πάνελ, τεχνολογίας λεπτού υμενίου με τελλουριούχο κάδμιο (Cd-Te), με σεληνιούχο χαλκό-ίνδιο-γάλλιο (CIGS) ή άλλης μορφής, κυμαίνονται 12 έως 15 %. Συνεπώς, η προσπάθεια να καταφέρουμε να πάρουμε καλύτερες αποδόσεις από τα φωτοβολταϊκά – οι ειδικοί λένε ότι το 50% δεν είναι εξωπραγματικός στόχος και ας μοιάζει ως τέτοιος – θα κάνει την ηλιακή ενέργεια όλο και πιο προσιτή.
Η εξέλιξη της ηλιακής ενέργειας την τελευταία δεκαετία υπήρξε εντυπωσιακή, καθώς η πτώση των τιμών των πάνελ και η αυξανόμενη ζήτηση συμπίεσαν το κόστος σε τέτοιο βαθμό ώστε να γίνει ευθέως ανταγωνιστική του άνθρακα ή, σε κάποια μέρη, ακόμα και του φυσικού αερίου. Η αλλαγή υπήρξε τόσο σημαντική ώστε να έχει αυξήσει τις προσδοκίες για τον ρόλο που μπορεί να παίξει ο ήλιος σε ένα ενεργειακά καθαρό μέλλον.
Η ΔΥΕ προσφάτως αναπροσάρμοσε προς τα πάνω κατά 50% τους στόχους της για την αναμενόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ηλιακής ενέργειας το 2050. Μια μελέτη του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ, σχετικά με την εξέλιξη των φωτοβολταϊκών, έδειξε ότι το 2030, το 14% της ηλεκτρικής ενέργειας των ΗΠΑ θα παράγεται από τον ήλιο.
Δυνητικά, νέα υλικά και σχέδια είναι σε θέση να διευρύνουν το εύρος του φάσματος του φωτός που το πυρίτιο μπορεί να μετατρέψει σε ηλεκτρικό ρεύμα.
Αυτό που ξέρουμε είναι ότι στο πυρίτιο, φωτόνια με ενέργεια κάτω από συγκεκριμένο εύρος φάσματος δεν απορροφούνται ενώ πάνω από αυτό μετατρέπονται σε θερμότητα. Αντίθετα από το πυρίτιο, η χημεία μπορεί να τροποποιήσει νέα υλικά και να τα ρυθμίσει έτσι ώστε να μεγαλώσει το εύρος αυτό ώστε να μεγιστοποιείται ο αριθμός των εκμεταλλεύσιμων φωτονιών.
Αν και τα νέα πάνελ θα κοστίζουν αρχικά ακριβότερα από αυτά που κυκλοφορούν, η αυξημένη παραγωγή ηλεκτρισμού θα υπερκαλύπτει το αρχικό κόστος.
Ένα γενικό συμπέρασμα είναι ότι η έρευνα για καινοτόμες ιδέες στο χώρο της ηλιακής ενέργειας παραμένει σε χαμηλά επίπεδα εξαιτίας της μικρής προτεραιότητας που δίνουν πολλές χώρες στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από καθαρές πηγές. Η ΔΥΕ αναφέρει ότι οι κυβερνήσεις των αναπτυγμένων χωρών δαπανούν τουλάχιστον έξι φορές περισσότερα χρήματα για έρευνες επί αμυντικών θεμάτων από όσα για την ενέργεια.
Επίσης, οι πολλά υποσχόμενες νέες τεχνολογίες δεν έχουν ακόμα εμπορικό αντίκτυπο, δεν «φέρνουν χρήματα» και κατά συνέπεια, δεν επενδύουν εύκολα ιδιώτες σε αυτές.
Ακόμα και χωρίς τις νέες καινοτόμες τεχνολογίες, προβλέπεται ότι η ηλιακή ενέργεια θα εξακολουθήσει να αυξάνεται. Οι μελέτες του δείχνουν ότι το ένα τρίτο της συνολικά παραγόμενης ενέργειας θα είναι «ηλιακό» σε μέρη όπως οι Δυτικές ΗΠΑ, μέχρι το 2050.
Ούτως ή άλλως όλοι οι επιστήμονες συμφωνούν σε ένα πράγμα: «Είναι σημαντικό να παραμείνουμε προσηλωμένοι στην ανάπτυξη αλλά να μην ξεχάσουμε την καινοτομία. Δεν πρέπει να την αφήσουμε να μείνει πίσω.»
