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María Beatriz Nieto Morone, investigadora predoctoral en el Ciemat

"La reutilización puede ser una pieza clave para una transición energética justa y eficiente"

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Ingeniera química por la Universidad Nacional de Río Cuarto (Argentina), María Beatriz Nieto Morone vino en 2021 a nuestro país con un contrato predoctoral para incorporarse a la Unidad de Energía Solar Fotovoltaica del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat) en Madrid. En su trayectoria también ha cumplido con más de 17 años de experiencia como profesora universitaria en su país de origen. Este año termina su tesis doctoral centrada en la reutilización de módulos fotovoltaicos y la aplicación de estrategias de economía circular en sistemas agrivoltaicos. Energías Renovables ha hablado con ella en la que es su primera entrevista. Esto es todo lo que nos ha contado.
"La reutilización puede ser una pieza clave para una transición energética justa y eficiente"

Actualmente es investigadora en el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat), ¿cuándo comenzaste? ¿Cómo surgió la oportunidad?
Me incorporé al Ciemat en el 2021 dentro de la unidad de energía solar fotovoltaica con un contrato predoctoral asociado a un proyecto de investigación dentro de las líneas estratégicas de la división de energías renovables. La oportunidad surgió al postularme en una de las convocatorias competitivas de contratos predoctorales Esto me permitió trabajar en líneas estratégicas sobre sostenibilidad. Como ya teníamos una colaboración entre la Unidad de Energía Solar Fotovoltaica y la Universidad Politécnica de Madrid, esto me permitió adherirme a uno de los programas de doctorados que ofrece la universidad y trabajar en temas de reutilización de módulos y economía circular.

A España llegué justo antes de la pandemia y estuve trabajando en una universidad privada como profesora, pero al enterarme de la posibilidad de hacer el doctorado porque salían estas convocatorias me presenté. La verdad es que era un desafío porque se presenta mucha gente con unos conocimientos muy importantes. Ahora, a medida que pasa el tiempo, la gente está cada vez más formada. Pero mi alegría pude ganar la plaza y la verdad es que trabajar en el Ciemat siempre me ha gustado. Yo ya había estado en otro momento haciendo una estancia de investigación porque obtuve una beca de la Agencia Española de Cooperación Internacional para el Desarrollo (AECID). Siempre me ha gustado, siempre ha sido un sitio excelente y competitivo, y quería volver. Estoy muy contenta.

¿Cómo es su contrato predoctoral?
Cuando ingresé pensaba que me faltaba muchísimo tiempo para la tesis, pero ya estoy casi en la recta final de presentar la tesis doctoral. Es un contrato predoctoral de cuatro años, los años en los que tienes que hacer el doctorado. Una vez que se termina el doctorado, se termina el contrato. Pero han sido cuatro años de formación en los que he aprendido técnicas muy importantes. Si la pregunta es si me gustaría quedarme, pues sí.

Exactamente, ¿qué está investigando?
Mi tesis aborda el estudio del fin de vida de los módulos fotovoltaicos, abordando el análisis de la viabilidad de la reutilización de módulos fotovoltaicos parcialmente degradados que han sido retirados prematuramente de plantas comerciales. Investigo el comportamiento eléctrico y el comportamiento óptico. Todo esto lo hacemos en el laboratorio mediante ensayos estandarizados, todo bajo normas. Analizamos la curva I,V del módulo, que es la curva que nos da el comportamiento de los parámetros eléctricos del módulo, técnicas avanzadas como la electroluminiscencia, la termografía infrarroja, etcétera. Es decir, estudio la caracterización de los módulos, y una vez caracterizados, su posible reutilización, que, en mi tesis, es en un sistema agrivoltaico. Pero la reutilización puede darse, por ejemplo, sistemas en la integración urbana o en otros tipos de sistemas.

Y estudio también la normativa porque no hay leyes o normas actuales que regulen la reutilización de los módulos fotovoltaicos. No nos olvidemos que un módulo fotovoltaico nuevo tiene que pasar una serie de ensayos para poder ser instalados, que son los que ofrecen la garantía. En contraposición, los módulos reutilizados todavía no tienen un estándar normativo de qué ensayos tienen que pasar. Algunos son evidentes, como por ejemplo el aislamiento eléctrico, ya que tiene que ser un módulo completamente aislado eléctricamente para poder ser instalado, pero no hay una normativa ya escrita. Se está estudiando con el comité técnico 82 de la IEC, pero todavía no está completamente desarrollado.

Cuéntenos alguna investigación que haya tenido unos resultados sorprendentes.
Hemos hecho varios estudios que son muy interesantes, pero voy a hablar de alguno en particular. Uno se centra en los Planes Nacionales de Energía y Clima con los objetivos de capacidad fotovoltaica instalada a 2030 y 2050 en el contexto de la neutralidad de carbono que cada Estado miembro envió, con su versión actualizada, en diciembre de 2023. Nosotros, frente a eso, hemos tenido la oportunidad de actualizar nuestras proyecciones de generación de residuos fotovoltaicos. Es decir, cuánta masa de residuos fotovoltaicos se va a generar hacia 2030 y también hacia 2050.

Hemos visto como resultados destacables que Alemania, Italia y España son los tres países que más residuos van a generar. Esto hay que pensarlo en el contexto de que la generación de residuos está asociada con la capacidad instalada de cada país, es decir, se van a instalar muchos paneles, entonces también se van a generar muchos residuos. Estamos hablando de millones de toneladas.

Este estudio, además, revela la necesidad de adelantar estas políticas públicas directas acerca de la gestión de los residuos. Tenemos la posibilidad de adelantarnos para poder ver cómo gestionar los residuos fotovoltaicos. Una de las opciones es la reutilización de módulos reacondicionados, es decir, que puedan reutilizarse, aunque hay otros que van a ir directamente a ser considerados residuos. Esta es nuestra idea, y la hemos planteado en una instalación agrivoltaica experimental que tenemos en la Universidad Politécnica de Madrid, en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica, Alimentaria de y de Biosistemas. Desde el Ciemat hemos incorporado paneles reutilizados, y hacemos una comparativa entre los paneles nuevos y los reutilizados, cómo es su funcionamiento, cómo es su rendimiento en el tiempo. Es un proyecto muy interesante porque nos da valores reales acerca de la posible circularidad.

¿Y tienen ya resultados de este proyecto?
Estos resultados han sido publicados hace muy poco en la revista Agronomy. Como conclusiones podemos decir que los paneles reutilizados tienen un comportamiento estable y comparable al de los paneles nuevos. Creemos que la reutilización en este caso particular ha sido prometedora para este tipo de aplicaciones en las cuales no se necesitan niveles de energía generada muy altos. No lo podemos comparar con una instalación de un huerto solar o una planta fotovoltaica de gran demanda energética.

¿Qué es más adecuado decir, reutilización o reciclaje?
Es verdad que el término reciclaje se utiliza de modo general. Pero sí se puede hacer la distinción entre reciclaje puro, es decir, el módulo se envía a una planta donde se desmantela completamente y se obtienen los materiales más valiosos mediante algún proceso ya sea mecánico o químico, o a veces la combinación de ambos. En cambio, la reutilización está enfocada más hacia la recuperación, es decir, mantener el módulo como está, hacerle reparación o reacondicionamiento y volverlo a instalar. Pero no se obtienen materiales puros para poder generar un nuevo módulo fotovoltaico, sino que se mantiene el módulo fotovoltaico como está.

¿Cómo ve la formación, tanto de oferta como de demanda, en energías renovables? ¿Y en fotovoltaica en concreto?
Creo que la oferta formativa de energías renovables ha crecido notablemente en los últimos años, tanto en universidades como en centros públicos. Sin embargo, existe un desfase entre los contenidos impartidos y los desafíos reales del sector. Esto ocurre porque la mayor parte de la formación está orientada, por ejemplo, hacia el diseño, la instalación, la operación y el mantenimiento de sistemas. Pero echo en falta que se aborden temáticas como la sostenibilidad de los materiales, la gestión de los residuos y la reutilización y reparación de tecnologías, aspectos fundamentales para la formación.

A medida que crezca el volumen de energías renovables instaladas, es decir, que nuestra capacidad aumente, también se va a generar la posibilidad de analizar rutas de reciclaje y de reutilización. Por tanto, ese es un punto que hay que estudiar porque no hay marcos regulatorios firmes todavía para la reutilización de materiales de las energías renovables.

Y lo mismo pasa con la fotovoltaica. Es decir, la oferta educativa cubre bien aspectos como el dimensionado de las instalaciones y técnicas de diagnóstico, pero faltan más conocimientos de normativas y de procesos necesarios para la reutilización de los módulos. Esa parte formativa falta y quizá sea necesario implementarlo a medida que crezcan la cantidad de residuos o la capacidad instalada.

¿Cómo van a ser los próximos años en el plano de investigación y desarrollo?
Creo que va a haber una convergencia entre eficiencia energética, sostenibilidad y digitalización. Y vamos a necesitar investigar más en materiales reciclables y en modelos predictivos de degradación, porque cada módulo fotovoltaico, a medida que pase el tiempo, va a sufrir una degradación de potencia.

En cuanto a la operación de módulos fotovoltaicos es sumamente importante poder hacer esas predicciones, unos análisis rápidos y predictivos que nos permitan detectar el problema que pueda surgir a tiempo, corregirlo y quitarlo de la planta para su reutilización o dejarlo en la misma planta mediante una técnica de reparación apropiada.

¿Cómo imagina el panorama energético de España? ¿Cómo cree que será realmente?
Yo imagino un sistema más distribuido, con una fuerte penetración de generación renovable descentralizada y también una participación ciudadana activa. Me gustaría que España no solo fuera líder en instalación de renovables, sino también en innovación y sostenibilidad, reparación, reutilización, y también el reciclaje de alto valor añadido. Sin embargo, esto implicaría invertir más en I+D+i, fomentar cadenas de valor y establecer sinergias entre la industria, la investigación y la administración pública. En este contexto, la reutilización de módulos fotovoltaicos puede ser una herramienta clave para una transición energética justa y eficiente.

En cuanto a los pasos que estamos dando y hacia dónde vamos, España tiene que cumplir con los objetivos de instalación a 2030. Y al cumplir esos objetivos, la capacidad instalada va a aumentar, el volumen de residuos también y los centros de reciclado se tienen que acomodar al nuevo paradigma. La industria y las políticas públicas tienen que alinearse para que esta economía circular sea posible. Creo que vamos bien, pero necesitamos más impulso en I+D+i.

• Esta entrevista ha sido publicada en el número de mayo de la revista en papel (ER241), que puedes descargar gratis en PDF 

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Suso
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