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El mundo apuesta por nuevas fuentes de energía que permitan revertir, detener o desacelerar el cambio climático. Sin embargo, el calentamiento global parece estar contraatacando. Y es que las crecientes temperaturas podrían tener un efecto negativo en la eficiencia de los paneles solares, poniendo en riesgo el crecimiento de una alternativa viable al uso de combustibles fósiles.
Las células solares necesitan luz solar para generar electricidad, pero con los rayos también viene el calor. A medida que el planeta se calienta, las temperaturas podrían ser demasiado altas para que los paneles solares funcionen de manera eficiente. Así lo advierten los científicos.
Más calor=Menos eficiencia
Actualmente, la tecnología solar fotovoltaica representa el 55 por ciento de toda la capacidad de energía renovable. Además, continuará en auge, según un informe de 2018 sobre el estado de la energía renovable. Es poco probable que el planeta se caliente demasiado para que los paneles solares funcionen por completo en el corto plazo.
Pero un artículo reciente del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) encontró que por cada grado Celsius de aumento de temperatura, la salida de voltaje de los módulos solares disminuye en un promedio de 0,45 por ciento.
Bajo un escenario de calentamiento proyectado por el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático de la ONU, que estima que la temperatura global aumentará en 1,8 grados centígrados para 2100,ese factor afectaría la eficiencia de los paneles solares en una escala que representaría una reducción del uno por ciento en la generación eléctrica fotovoltáica.
El estudio, titulado “El impacto del calentamiento global en el rendimiento de la energía fotovoltaica de silicio en 2100”, fue realizado por Tonio Buonassisi y Marius Peters. Ambos son investigadores en el área de energía fotovoltáica del MIT.
El informe calcula que la reducción media será de aproximadamente 15 kilovatios hora (kWh) por instalación. Pero en algunas regiones, donde el aumento de la temperatura será mayor, hasta 50 kWh.
“A 1% drop in solar energy generation per panel might not seem like much, but if you take into account all the panels across the globe, it adds up.” @CityLab features research from Tonio Buonassisi and Ian Marius Peters of @MITMechE https://t.co/Jjc1qz9Fc4
— MIT Energy Initiative (@mitenergy) August 26, 2019
Un efecto notable
Una caída del uno por ciento en la generación de energía solar por panel puede no parecer mucho. Pero si tiene en cuenta todos los paneles en todo el mundo, se suma, afirma Peters .
El investigador estima que la generación solar suministrará al menos el 50 por ciento de la demanda de energía para 2100. Bajo ese escenario, habrá miles de millones de paneles solares con una capacidad fotovoltaica instalada total de unos 20 teravatios.
Tan solo el uno por ciento de ese volumen podría ser suficiente para satisfacer la demanda de energía de todo un país. “Un pequeño efecto en algo enorme, puede tener un impacto apreciable”, dice el científico.
Otras variables en juego
Peters señala que los números, aunque reveladores, son especulativos. La temperatura del aire es solo uno de varios factores que intervienen en la evaluación de la eficiencia del panel solar. Hay otras variables relacionadas con el clima, como la humedad. Cuanto más agua hay en el aire que impide que los rayos del Sol lleguen a los paneles, menos energía se genera y polvo.
Al mismo tiempo, a medida que la tecnología solar continúa mejorando, también lo hará el rendimiento de cada instalación.
En el corto plazo, las reducciones afectarán el mercado de energía solar. “Los márgenes económicos seguirán siendo bajos”, dice Buonassisi. Asegura que privar a un panel solar del uno por ciento de la generación de energía, podría generar una caída del 33 por ciento en los ingresos netos, “por lo que es un gran problema”.
At MIT, we recently figured out that installing one solar panel locally, helps improve the performance of two billion other solar panels globally. The environment really connects us all. More here: https://t.co/gqKQJffmMW
— Tonio Buonassisi (@toniobuonassisi) August 21, 2019
“Los paneles son un poco como las personas; les gustan las condiciones templadas con vientos suaves y poca humedad, y ahí es cuando funcionan mejor “. Así lo explica Chad Higgins, profesor de ciencias agrícolas en la Universidad Estatal de Oregón.
Él y sus colegas reunieron datos de salida fotovoltaica en intervalos de 15 minutos de una matriz solar operada por Tesla en la Oregon State University.
A menor eficiencia mayor superficie
A medida que aumenta la dependencia global de la energía solar, será necesario instalar más paneles para satisfacer la creciente demanda. Según una estimación, el mundo agregará 70,000 paneles solares cada año solo durante los próximos cinco años. Eso requerirá espacio.
Utilizando datos de instalaciones solares existentes, el Laboratorio Nacional de Energía Renovable calculó en 2013 que para instalar una planta de energía solar capaz de generar 1 gigavatio hora por año se requerirían 32 acres de tierra (unos 24 campos de fútbol). Ello sería suficiente para alimentar 1.000 hogares en EEUU.
“Solar panels are just like people and the weather, they are happier when it’s cool and breezy and dry” – Chad Higgins, OSU College of Agricultural Sciences Associate Professor Curious and want to learn more? Check out the latest Ecologue article!☀️https://t.co/zKrGn9gqoU pic.twitter.com/z8gQoLF4Wh
— Sustainability at OSU (@OSUsustainable) August 28, 2019
En otra estimación, la instalación de paneles solares en menos del uno por ciento de las tierras de cultivo del mundo compensaría la demanda mundial de energía.
Ese es el hallazgo del reciente estudio de Higgins en la revista Nature. El artículo concluye que las tierras agrícolas tienen el microclima óptimo para generar la mayor cantidad de energía fotovoltaica. Posee mucha luz solar, temperatura moderada, vientos ligeros -lo que aumenta la eficiencia de los paneles solares-, y poca humedad.
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