Alemania va un paso por delante: está reciclando munición del siglo XVII para fabricar paneles solares con perovskita

Los paneles solares con perovskita llevan años siendo la gran promesa de la energía renovable: más baratos de fabricar que los de silicio, con eficiencias que ya superan el 26% en células individuales y con una flexibilidad de diseño que el silicio rígido no puede igualar. El problema es que dependen de compuestos de plomo cuya extracción y refinado resultan inviables.

Ahí es donde entra Alemania con una solución tan poco obvia como efectiva. En lugar de extraer plomo nuevo, un equipo del Centro de Investigación de Jülich y de la Universidad Friedrich-Alexander de Erlangen-Núremberg ha demostrado que el plomo de balas de los siglos XVII y XVIII, degradado y lleno de impurezas, sirve como punto de partida para obtener yoduro de plomo de alta pureza fotovoltaica.

¿Cómo se reciclan balas del siglo XVII para fabricar paneles solares con perovskita?

Según señala el flamante trabajo alemán, publicado en Cell Reports Physical Science, el proceso funciona en dos fases. Primero, los investigadores funden las balas y las reforman como electrodos. Después, las sumergen en una disolución de acetonitrilo con yodo disuelto y aplican corriente eléctrica.

La electroquímica hace el resto: se genera yoduro de plomo que, tras una etapa de purificación, alcanza calidad fotovoltaica.

Y nos tenemos que parar en los números del proceso, porque son llamativos. La conversión electroquímica logró una eficiencia del 94% y la optimización del procedimiento elevó el rendimiento total un 204% respecto a los valores de partida. Las impurezas metálicas finales son comparables a las del yoduro de plomo comercial.

Ian Marius Peters, coautor del estudio, resumió bien el punto de partida del proyecto: «Las células solares de perovskita dependen de yoduro de plomo de alta pureza, pero el plomo es tóxico e intensivo en recursos para extraer y refinar. En la actualidad existen millones de toneladas de plomo infrautilizado en residuos».

¿Qué es la perovskita y por qué ha revolucionado la energía solar?

El nombre perovskita viene de un mineral descubierto en el siglo XIX (trióxido de calcio y titanio, CaTiO₃), aunque hoy designa a cualquier material sintético con la misma estructura cristalina. Su interés para la industria solar surgió hace apenas quince años y la curva de progreso no tiene precedentes. En ese tiempo pasó de eficiencias inferiores al 4% a superar el 26% en laboratorio.

La gran ventaja frente al silicio es el coste de fabricación. Mientras que el silicio requiere procesos industriales a temperaturas muy elevadas y altamente intensivos en energía, las perovskitas pueden sintetizarse mediante procesos químicos a baja temperatura.

Son además ligeras, potencialmente flexibles y semitransparentes, lo que abre la puerta a integrarlas en ventanas o fachadas.

No obstante, su talón de Aquiles sigue siendo la estabilidad… Estas se degradan más rápido ante la humedad y el calor prolongados. De ahí que la economía circular (usar plomo ya existente en residuos en lugar de extraer plomo nuevo) resulte más relevante aún. Si la durabilidad avanza, el volumen de material necesario escalará.

Un polvo amarillo con eficiencia del 21%: los paneles solares con perovskita que nacen del conflicto

El yoduro de plomo obtenido del proceso electroquímico tiene aspecto de polvo amarillo. A partir de él, el equipo cultivó cristales de perovskita mediante una técnica denominada cristalización por temperatura inversa.

Con esos cristales fabricaron dispositivos solares que, en las pruebas, registraron una eficiencia cercana al 21%, un valor que los propios autores califican de «estadísticamente indistinguible» de los estándares actuales del sector.

La investigación se enmarca en la línea más amplia de la fotovoltaica sostenible y la economía circular, dos estrategias que la Universidad Friedrich-Alexander considera decisivas para abaratar la próxima generación de paneles. El siguiente paso es escalar el método y comprobar si funciona con otras corrientes de residuos ricos en plomo.

La segunda vida del plomo bélico y el camino hacia la escala industrial

El resultado más relevante del estudio no es solo el reciclaje en sí, sino la elección deliberada del material de partida. Los científicos optaron por balas especialmente deterioradas (con residuos de carbono, pátina de oxidación y una amplia variedad de impurezas metálicas) precisamente para demostrar que el método aguanta con residuos difíciles.

Ese rigor convierte el trabajo en algo más que una demostración de laboratorio. Si la electroquímica mantiene resultados en materiales contaminados de origen históricamente complicado, la misma lógica se aplicaría a baterías de plomo-ácido en desuso, tuberías viejas o una larga lista de residuos industriales.

El científico Peters cifra en millones de toneladas el plomo que permanece sin aprovechar en corrientes de residuos globales. Y aquí, no queda nada más que agregar: el dato marca la escala del problema que este hallazgo aspira a resolver.