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Por qué Estados Unidos ya no fabrica realmente paneles solares

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Hoy en día no lo sabrías, pero la celda solar fotovoltaica de silicio, el panel solar estándar de color negro y cobre que puedes encontrar en los tejados suburbanos y las granjas solares, nació y se crió en Estados Unidos.

La tecnología se inventó aquí. En 1954, tres ingenieros estadounidenses de Bell Labs descubierto que los electrones fluyen libremente a través de las obleas de silicio cuando se exponen a la luz solar.

Fue desplegado aquí. En 1958, la Marina de los EE. UU. Atornilló paneles solares para Vanguardia 1, el segundo satélite estadounidense en el espacio.

Y durante un tiempo, incluso se hizo aquí. En las décadas de 1960 y 1970, las empresas estadounidenses dominaron el mercado solar mundial y registraron la mayoría de las patentes solares. Todavía en 1978, las empresas estadounidenses dominaban el 95 por ciento del mercado solar mundial, según un estudio.

La frase clave es “por un tiempo”. Los paneles solares ya no se fabrican realmente en los Estados Unidos, a pesar de que el mercado para ellos es más grande que nunca. A partir de la década de 1980, el liderazgo en la industria pasó a Japón y luego a China. Hoy dia, solo uno de los 10 mayores fabricantes de células solares del mundo es americano.

Durante las últimas décadas, este tipo de historia —de invención, globalización y desindustrialización— ha sido parte del zumbido de fondo de la economía estadounidense. Últimamente, los legisladores parecen ansiosos por hacer algo al respecto. La semana pasada, una mayoría robusta y bipartidista (!) En el Senado aprobó una factura destinado a preservar la “competitividad tecnológica” de Estados Unidos frente a China. Gastará más de $ 100 mil millones en investigación y desarrollo básicos durante los próximos años.

Y como parte de su propuesta de infraestructura, Joe Biden ha pedido al Congreso que autorice $ 35 mil millones para la I + D en energías limpias. Observadores a la izquierda han pintado esta cifra como lamentablemente pequeña, señalando que es aproximadamente igual a lo que los estadounidenses gastan en comida para mascotas cada año.

Simpatizo con sus preocupaciones. Pero estoy escribiendo sobre estas propuestas porque tengo un problema mayor con ellas: No estoy seguro de que la I + D sea la respuesta a nuestros problemas.. O, al menos, no estoy seguro el tipo de I + D que el Congreso quiere autorizar es la respuesta a nuestros problemas.

Retrocedamos. I + D generalmente se refiere al gasto en investigación que no tiene una aplicación de mercado obvia o inmediata. Los Estados Unidos lidera el mundo en gasto en I + D, y lo ha hecho durante décadas, aunque China está en el segundo lugar y ganando terreno. La I + D puede parecer un tema insondablemente aburrido, similar a discutir sobre datos médicos o aprobaciones de subvenciones, pero gira en torno a algunas de las preguntas más profundas, y sin respuesta, de la civilización industrial: ¿Por qué algunas tecnologías se desarrollan en lugar de otras? ¿Por qué algunos países se vuelven más ricos más rápido que otros? ¿Cómo podemos mejorar materialmente la vida de las personas lo más rápido posible? ¿Puede el gobierno hacer algo para ayudar? Sobre todo, ¿De dónde viene el crecimiento económico? Esto es por lo que luchamos cuando luchamos por la I + D.

Y es por eso que creo que la historia de la industria solar es tan importante. (La siguiente cuenta está en deuda con mi leyendo y hablando con Max Jerneck, investigador de la Escuela de Economía de Estocolmo que ha documentado la historia de la energía solar en los EE. UU. y Japón.)

A finales de la década de 1970, no era obvio que la industria solar estadounidense estuviera en peligro. El presidente Jimmy Carter y el Congreso acababan de establecer el Departamento de Energía, que prometió desarrollar nuevas tecnologías energéticas con la misma seriedad que Estados Unidos dedica al desarrollo de nuevas tecnologías militares. Los ingenieros solares vieron un futuro brillante. Pero luego una serie de cambios azotaron la economía estadounidense. La Reserva Federal elevó las tasas de interés hasta máximos históricos, lo que dificultó a los estadounidenses obtener préstamos para automóviles, al tiempo que fortaleció el dólar frente a otras monedas, lo que lo hizo difícil para los exportadores estadounidenses vender mercaderías en el exterior. Presidentes Carter y Ronald Reagan reglas relajadas contra las “incursiones corporativas”, permitiendo a los comerciantes de Wall Street obligar a las empresas a cerrar o escindir parte de su negocio. Después de 1980, Reagan también debilitó las reglas ambientales federales al desmantelar el nuevo Departamento de Energía, eliminando el apoyo a fuentes de energía alternativas como la energía solar.

Los fabricantes estadounidenses ya habían estado luchando por competir con las importaciones de Asia oriental. Ahora se hundieron. Se cierran las empresas emergentes; los expertos abandonaron la industria. Los asaltantes corporativos obligaron a las compañías petroleras, como Exxon, a vender o cerrar sus pequeñas divisiones de I + D solar. Estados Unidos, el país que alguna vez produjo todo paneles solares del mundo, vio caer su cuota de mercado. En 1990, las empresas estadounidenses producido 32 por ciento de los paneles solares en todo el mundo; en 2005, ganaban sólo el nueve por ciento.

Japón se benefició de esta repentina abdicación. En la década de 1980, empresas japonesas, alemanas y taiwanesas compró las patentes y divisiones vendido por empresas estadounidenses. Mientras que Japón no tenía una industria solar de la que hablar en 1980, en 2005 estaba produciendo casi la mitad de los paneles solares del mundo.

Esto puede parecer el tipo de cuento clásico que el Congreso espera evitar. Sin embargo, I + D no tenía casi nada que ver con el colapso de la industria solar estadounidense. De 1980 a 2001, Estados Unidos gastó más que Japón en I + D solar en todos los años menos uno. Déjame repetir: Estados Unidos gastó más que Japón en I + D en todos los años menos uno. De todos modos, perdió la frontera tecnológica.

El problema no era entonces, ni lo es ahora, la falta de gasto en I + D de Estados Unidos. Fue el conjunto de suposiciones lo que guía cómo piensa Estados Unidos sobre el desarrollo de alta tecnología.

El sistema estadounidense, en la década de 1980 y hoy, está diseñado para producir ciencia básica—Investigación sin una aplicación obvia inmediata. En los EE. UU., A principios de los años 80, la mayoría de las empresas solares se estaban preparando para los mercados masivos previstos del futuro: tejados residenciales y granjas solares a escala de red. Ambos requería que los paneles solares fueran significativamente más baratos y más eficientes de lo que eran en ese momento: en otras palabras, requerían I + D.

Pero la política industrial de Japón, orquestada por su poderoso Ministerio de Industria y Comercio Internacional, se centró en encontrar una aplicación comercial para las tecnologías de inmediato. También proporcionó financiación de apoyo constante para las empresas que deseaban invertir en la búsqueda de aplicaciones. Como tal, se presionó a las empresas japonesas para que incorporaran paneles solares en sus productos lo antes posible. En unos pocos años, encontraron la primera aplicación comercial importante de los paneles solares, colocándolos dentro de calculadoras de bolsillo, relojes de pulsera y otros productos electrónicos de consumo. Debido a que esos dispositivos no requerían mucha electricidad, estaban bien servidos por paneles solares. como existieron en la década de 1980, no como lo que un estudio de I + D dijera que teóricamente podrían convertirse en el futuro.

Y la voluntad de Japón de realizar envíos rápidos e imperfectos eventualmente lo ayudó a desarrollar energía solar a gran escala. A medida que las empresas japonesas produjeron en masa más paneles solares, mejoraron en eso. Aprendieron a hacerlo de forma económica. Este “aprender haciendo” eventualmente redujo el costo de las células solares más de lo que la investigación y el desarrollo teórico de Estados Unidos alguna vez logró. Más recientemente, las empresas chinas han emulado esta técnica para comerse la participación de Japón en la industria solar mundial. Greg Nemet, profesor de políticas públicas en la Universidad de Wisconsin y autor de Cómo la energía solar se volvió barata, me dijo.

Aléjese un poco y podrá ver un problema más profundo con la forma en que los estadounidenses piensan sobre la tecnología. Tendemos, tal vez de manera contradictoria, a sobreintelectualizar eso. Aquí hay un ejemplo: Probablemente haya vivido con un grifo que gotea en su casa en algún momento, un lavabo o una ducha en el que tenía que sacar la perilla de agua fría. solo bien para cerrar realmente el flujo de agua. ¿Cómo aprendiste a girar la perilla de la manera correcta? ¿Encontraste y leíste un libro de texto universitario sobre estudios avanzados de grifos con fugas, o simplemente jugueteaste con la perilla hasta que aprendiste cómo hacerla funcionar? Si tuviera que escribir instrucciones para girar la perilla para que no goteara, ¿podría hacerlo?

Conseguir que el grifo no gotee es un ejemplo de lo que los antropólogos llaman conocimiento tácito, información que se almacena en la mente humana y es difícil de explicar. La alta tecnología requiere un conocimiento mucho más tácito de lo que suele admitir el sistema estadounidense. La comprensión de cómo producir en masa un automóvil o un panel solar no se almacena en un libro o en la presentación de una patente; existe en los cerebros y cuerpos de los trabajadores, capataces e ingenieros de la línea. Es por eso que el lugares donde los ingenieros, diseñadores y trabajadores se unen, ya sea en Detroit, Silicon Valley o Shenzhen, siempre han sido la fuente del progreso.

El sistema estadounidense de I + D está diseñado para solucionar un supuesto fracaso del mercado libre: que ninguna corporación tiene un incentivo para financiar la ciencia por el bien de la ciencia. Sin duda, este enfoque ha traído avances, especialmente en medicina: las vacunas de ARNm de COVID-19 se basó en años de I + D “pura” ingrata. Sin embargo, como el académico del Instituto Niskanen Samuel Hammond escribe, esta distinción —entre ciencia pura y aplicada— es ilusoria. La I + D es útil, pero en última instancia solo organizaciones que despliegan tecnología a escala masiva realmente puede hacer avanzar la frontera tecnológica. No necesitamos que el gobierno financie más ciencia solo; Necesitamos que el gobierno apoye a un sector industrial próspero e incentive a las empresas a implementar nuevas tecnologías., como hace el gobierno de Japón.

La administración Biden parece consciente de algunos de los problemas de invertir solo en I + D “pura”. El plan de empleo estadounidense propone gastar $ 20 mil millones en nuevos “centros regionales de innovación” que unirán la inversión pública y privada para acelerar el desarrollo de diversas tecnologías energéticas. También tiene como objetivo establecer 10 nuevas “instalaciones pioneras”, proyectos de demostración a gran escala que trabajarán en algunos de los problemas aplicados más desafiantes en la descarbonización, como la fabricación de acero y hormigón sin carbono. Creo que son más prometedores que invertir más dinero en I + D per se.

Abordar el cambio climático requiere que hagamos bien la I + D. Estados Unidos es responsable de 11 por ciento de las emisiones globales anuales de gases de efecto invernadero en la actualidad. Su participación ha caído desde la década de 1990 y seguirá disminuyendo. Sin embargo, independientemente de su participación en la contaminación mundial por carbono, sigue siendo el laboratorio de I + D del mundo y su mercado de consumidores más grande y rico. Una de las mejores formas en que EE. UU. Puede servir al mundo es desarrollar tecnologías aquí que hacen que la descarbonización sea barata y fácil, y luego exportarlos al exterior. Pero para cumplir ese papel, tendrá que invertir en tecnologías del mundo real: una avalancha de patentes de investigadores universitarios no salvará al mundo. Los ingenieros, trabajadores y científicos que trabajan juntos podrían hacerlo.


Un breve pensamiento más sobre todo esto: Me doy cuenta de que puede parecer torpe decir que los paneles solares son una americano tecnología. ¿Cómo pueden la ciencia y la tecnología tener una nacionalidad cuando son patrimonio de la humanidad? (Jonas Salk, el inventor de la vacuna contra la polio, cuando se le preguntó quién era el propietario de la patente de su fórmula: “¿Podrías patentar el sol?”) Sino describir los paneles solares como “estadounidenses” no quiere decir que solo los estadounidenses tengan derecho a usarlos o fabricarlos. Es importante señalar, en primer lugar, que las tecnologías se desarrollan en lugares específicos, por personas específicas. Deberíamos centrarnos en qué tipo de lugares hacen más para impulsar el buen tipo de progreso tecnológico. Y es un guiño, en segundo lugar, a una realidad que la pandemia hizo inevitable: un mercado grande, rico e industrializado como los Estados Unidos (o la Unión Europea). debería poder fabricar suficientes bienes para sí mismo en una emergencia. Que los Estados Unidos no pudo producir sus propias mascarillas faciales el año pasado, por ejemplo, fue absurdo. Ningún país debería especializarse en la fabricación de todos los productos, por supuesto, pero los países son, por ahora, las unidades básicas del sistema económico mundial y deberían poder satisfacer las necesidades de alta tecnología para sus residentes en caso de emergencia.


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