Dentro de un almacén de 1.700 metros cuadrados en Halfmoon, Nueva York (EE.UU.), un pueblo al norte de la ciudad de Albany, un investigador levanta con delicadeza de un horno una célula fotovoltaica cuya parte trasera de cristal brilla con una película ultrafina de metales exóticos.

Esta tecnología solar en concreto, basada en un material llamado seleniuro de cobre-indio-galio (que se suele abreviar como CIGS por sus siglas en inglés), es un claro perdedor en el mercado. Con un exceso de oferta hundiendo los precios de los paneles fabricados con silicio cristalino, que es la tecnología dominante en el mundo de la energía solar, el CIGS sigue siendo demasiado caro por vatio de producción como para resultar competitivo.

Con mejoras en la eficiencia y mejoras en los métodos de producción, la tecnología CIGS aún podría ser una opción potencial para las energías renovables, por lo menos en algunas aplicaciones. Pero las infraestructuras necesarias para llegar a ese punto son tremendamente caras. La planta de producción en Halfmoon, capaz de producir células fotoeléctricas CIGS por valor de unos modestos 100 kilovatios al año, es clave para probar si los nuevos avances en materiales se pueden traducir en una producción comercial fiable y asequible. Montar una línea de producción de este tipo, dependiendo de su configuración, puede costar entre 10 y 50 millones de dólares (entre 7,7 y 38 millones de euros).

Eso es muchísimo para una diminuta empresa de CIGS como Magnolia Solar, que tiene su sede en Woburn, Massachusetts (EE.UU.). Ahora mismo la capitalización de la empresa son solo 3 millones de dólares (unos 2,3 millones de euros) tras una caída del 90 por ciento del precio de sus acciones a lo largo de los dos últimos años debido a la bajada de precio de los paneles solares. “Es imposible que nosotros pudiéramos permitirnos esto”, afirma  Ashook Sood, el director ejecutivo de la empresa.

Empresas como Magnolia y muchas otras pueden sobrevivir gracias a que los costes de Halfmoon los comparten toda la industria. Bajo el auspicio del Consorcio de Fabricación Fotovoltaica, situado en la Facultad de Ciencia e Ingeniería a Nanoescala de la Universidad de Albany, la línea de producción a escala piloto la comparten unas 40 empresas y está respaldada por una subvención de 57 millones de dólares (unos 43 millones de euros) del Departamento de Energía de Estados Unidos. Y está previsto que la línea de producción aumente su capacidad de generación de paneles por valor de 100 kilovatios al año a 20 megavatios. “Tenemos acceso a estas magníficas instalaciones solares sin tener que poner el capital”, afirma Sood.

Como señalaba un informe reciente de la Casa Blanca, las ideas norteamericanas a veces no llegan a comercializarse porque las empresas, especialmente las más pequeñas, no pueden permitirse las inversiones grandes y arriesgadas necesarias para decidir cómo producir sus invenciones. Entre las ideas de producto que surgieron en Estados Unidos pero acabaron fabricándose en otros países, se incluyen las televisiones planas, las baterías de ión-litio y los libros electrónicos.

Para cerrar esa brecha, la administración de Obama ha lanzado una campaña para recuperar la preeminencia estadounidense en la fabricación de altas tecnologías. A la cabeza de ese esfuerzo está un plan por mil millones de dólares (unos 767 millones de euros) para 15 nuevos institutos de fabricación.

“La idea es crear instalaciones que beneficien a sectores completos, no escoger ganadores o perdedores”, sostiene Michael Molnar, director de fabricación del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología en Bethesda, Maryland (EE.UU.), quien también dirige un grupo de trabajo en la Casa Blanca sobre fabricación avanzada. “Es algo que una única empresa o universidad no sería capaz de hacer por sí sola”.

Para arrancar este esfuerzo, este año el Departamento de Defensa de Estados Unidos ha adjudicado 30 millones de dólares (unos 23 millones de euros) para crear un Instituto de Fabricación Aditiva en Youngston, Ohio. Albergará tecnologías de impresión 3D que construyen objetos capa a capa. La iniciativa de Ohio, que se lanzó en agosto, ha tenido un arranque potente: al principio contaba con 62 participantes, pero el número ha aumentado hasta las 132 empresas y grupos de investigación en materiales, láseres y software 3D.

La esperanza es que los institutos repitan el éxito de Sematech, la organización de I+D para semiconductores creada en la década de 1980 para ayudar a las empresas estadounidenses a competir con los fabricantes de chips japoneses (ahora es un socio del consorcio fotovoltaico). En un principio, la investigación de 14 empresas, entre ellas Intel, estaba fuertemente subvencionada por el Gobierno, pero ahora se financia exclusivamente gracias a sus miembros, explica Michael Idelchik, vicepresidente de tecnología avanzada en General Electric. “Yo sostengo que esto creó uno de los ecosistemas de investigación más eficaces del mundo”, afirma.  

Idelchik cree que el modelo colaborativo puede “hacer prosperar y acelerar” otras áreas, incluyendo la electrónica flexible, los compuestos de fibra de carbono e incluso otra tecnología solar de película fina basada en un material llamado telururo de cadmio. Hace poco General Electric retrasó la producción de sus propios paneles solares que usaban esta tecnología hasta que mejorasen las condiciones del mercado. A General Electric le interesa especialmente la impresión en 3D, que se está convirtiendo poco a poco en una forma viable de fabricar piezas industriales.

“Hacer la transición para que esta industria pase de ser una de prototipos a una con capacidad de producción, es el futuro”, afirma Idelchik. “El país que acepte este reto y lo trate como una prioridad nacional, ganará”, concluye.