El silicio secreto del arroz

La apuesta por la energía solar ha creado una gran demanda de silicio altamente purificado, clave para la fabricación de células fotovoltaicas. El problema es que en el mercado no hay suficiente silicio con la pureza necesaria para satisfacer la demanda, lo que está provocando una frenética búsqueda de alternativas.

Una de las que han salido a la palestra ha llamado la atención por la materia prima que quiere usar para extraer el silicio: la cáscara de arroz.

En el Ebro se quiere fundir cáscara de arroz para extraer silicio ultrapuro

Aunque muchos consumidores y cultivadores de esta planta gramínea no lo sepan, su cáscara contiene, tras ser convertida en ceniza, un importante porcentaje de silicio. Según expertos del Centro Nacional de Energías Renovables, de la quema de la cáscara de arroz se obtiene un 18% de ceniza, que contiene un 92% de silicio. Quien anuncia tener a punto la tecnología para el proceso es Vallombrosa, una poco conocida empresa de Barcelona, que va a construir un complejo de energías renovables fotovoltaicas en Flix, localidad tarraconense en la ribera del Ebro, es decir, a un paso de los productores de arroz del delta del río, para quienes la cáscara es un problemático desecho. Vallombrosa anuncia que no quemará la cáscara, sino que la fundirá. Parte de la expectación por este proyecto se debe a que el nuevo proceso tecnológico resulta desconocido para otros científicos del sector de la energía solar consultados por EL PAÍS, y Vallombrosa es reticente a aportar datos concretos sobre cómo y quién ha conseguido este potencial avance tecnológico.

"Si no tenemos retraso, Cataluña será el primer lugar donde se aplicará esta tecnología en el mundo", explica el presidente de Vallombrosa, el italiano Mauricio Caroldi, y destaca: "En Cataluña hemos encontrado mucho apoyo político". Respecto a la autoría del proyecto, Caroldi sólo afirma: "Los equipos de investigación, que están integrados en los departamentos de investigación y desarrollo de Vallombrosa, están compuestos por científicos de distintos países y ubicados en su mayoría en Italia, Reino Unido y EE UU".

Caroldi explica cómo funciona el sistema: "Un horno, que trabaja a 2.400 grados, transforma la cáscara bruta en arena (primera fusión), la arena depurada en silicio (segunda fusión) y el silicio común en silicio de grado solar (mediante un proceso conocido como dopaje)". A continuación se cortan las células y se instalan en los paneles fotovoltaicos. Según Caroldi, el proceso "garantiza un rendimiento superior en un 20% respecto al proceso convencional de producción, gracias a la calidad del silicio obtenido y a la forma de instalarlo".

El silicio de las células solares fotovoltaicas actuales se suele extraer de la arena y no es sencillo obtenerlo. Según Carlos del Cañizo (Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid) "La clave es que se necesita una purificación extrema; si el silicio para aplicaciones metalúrgicas puede tener una pureza del 99%, aquí hablamos de purezas del 99,9999999% o mayores". El resultado se llama polisilicio.

El mercado del polisilicio está dominado hasta ahora "por seis u ocho empresas" en todo el mundo, en palabras de Del Cañizo. Estas compañías utilizan una tecnología convencional para purificar el silicio, pero, "tampoco es tan fácil hacerse con ella, porque las empresas que la dominan se cuidan de revelar detalles importantes". Y esto ocurre ahora que "el sector fotovoltaico es muy ávido de polisilicio, y en pocos años ha pasado de consumir menos de 5.000 toneladas por año a sobrepasar en demanda a la microelectrónica

[que usa silicio para los chips], alcanzando en 2006 unas 25.000 toneladas", resume este investigador.