Los tejados verdes y la energía solar en azoteas son dos tecnologías que pueden combinarse para crear tejados biosolares.
Los tejados biosolares pueden aumentar tanto la biodiversidad como la producción de energía.
Los tejados verdes moderan las temperaturas en las azoteas, lo que puede ayudar a aumentar la eficiencia de los paneles solares.
Un estudio realizado en Australia reveló que los tejados biosolares pueden aumentar la generación solar hasta en un 107 % durante los períodos de máxima demanda.
El crecimiento de la población urbana y el espacio limitado están impulsando la adopción de tejados verdes y muros verdes cubiertos de plantas vivas. Además de impulsar la biodiversidad, los tejados verdes podrían desempeñar otra función sorprendentemente valiosa al aumentar la producción de electricidad de los paneles solares.
Cuando los paneles solares se calientan por encima de 25 ℃, su eficiencia disminuye notablemente. Los tejados verdes moderan las temperaturas en las azoteas. Por ello, quisimos averiguar: ¿podrían los tejados verdes ayudar a resolver el problema del calor que reduce la producción de los paneles solares?
Nuestra investigación comparó un tejado verde “biosolar”, es decir, uno que combina un sistema solar con un tejado verde, con un tejado convencional comparable que cuenta con un sistema solar equivalente. Medimos los efectos sobre la biodiversidad y la producción solar, así como la forma en que las plantas se adaptaban a tener paneles instalados sobre ellas.
El tejado verde albergó mucha más biodiversidad, como cabría esperar. Al reducir las temperaturas máximas medias en unos 8 ℃, aumentó la generación solar hasta en un 107 % durante los períodos de máxima demanda. Y aunque algunas especies vegetales tuvieron mejores resultados que otras, la vegetación prosperó.
Estos resultados demuestran que no tenemos que elegir entre un tejado verde o un tejado solar: podemos combinar ambos y obtener el doble de beneficios.
¿Cómo se llevó a cabo el estudio?
Muchos estudios han analizado una única azotea dividida en secciones “verdes” y “no verdes” para medir las diferencias causadas por la vegetación. Un problema de estos estudios es la “confusión espacial”, es decir, los efectos de dos espacios cercanos que se influyen mutuamente. Así, por ejemplo, la sección más fresca del tejado verde podría moderar la temperatura de la sección no verde contigua.
En los estudios que utilizan edificios distintos, estos podrían estar demasiado separados o ser demasiado diferentes en su construcción como para resultar comparables.
Los dos edificios de nuestro estudio tenían la misma altura, tamaño y forma, y estaban situados uno junto al otro en el distrito central de negocios de Sídney. La única diferencia era que Daramu House tenía un tejado verde e International House no.
Seleccionamos una mezcla de gramíneas y plantas no leñosas autóctonas y no autóctonas, que florecían en todas las estaciones, para atraer a diversas especies animales.
El tejado verde biosolar y el tejado convencional tenían la misma superficie, de unos 1860 metros cuadrados, con aproximadamente un tercio cubierto por paneles solares. La vegetación cubría alrededor del 78 % del tejado verde, y los paneles solares cubrían el 40 % de esta superficie plantada.
Para identificar las especies presentes en los tejados, utilizamos cámaras con detección de movimiento y tomamos muestras de rastros de ADN. Documentamos los cambios en la vegetación del tejado verde para registrar cómo el sombreado de los paneles solares afectaba a las plantas.
¿Qué está haciendo el Foro Económico Mundial en favor de la naturaleza?
El Centro para la Naturaleza y el Clima ayuda a los líderes a comprender las interconexiones entre el clima, la naturaleza y el desarrollo económico. Ofrece una plataforma para explorar vías que favorezcan la resiliencia y la prosperidad dentro de los límites planetarios.
Al posibilitar la cooperación entre sectores y regiones, el Centro apoya a los socios en la traducción de un entendimiento compartido en soluciones prácticas para el clima y la naturaleza.
¿Cómo afectaron los paneles a las plantas?
En las zonas abiertas, observamos cambios mínimos en la cobertura vegetal durante el periodo de estudio en comparación con la comunidad vegetal inicial plantada.
El crecimiento de las plantas fue más rápido y saludable en las zonas situadas inmediatamente alrededor de los paneles solares. Varias especies duplicaron su cobertura. Seleccionamos vegetación de crecimiento rápido para esta sección con el fin de lograr la cobertura completa de los lechos del tejado verde lo antes posible.
La vegetación cambió más en las zonas situadas directamente debajo y alrededor de los paneles solares. La Baby Sun Rose, Aptenia cordifolia, surgió como la planta dominante. Ocupó la mayor parte del espacio debajo y alrededor de los paneles solares, a pesar de haberse plantado en densidades relativamente bajas.
Esto fue sorprendente: no se esperaba que las plantas prefirieran las zonas sombreadas bajo los paneles a las zonas abiertas. Esto demuestra que el sombreado de los paneles solares no impedirá el crecimiento de jardines de azotea densos y sanos.
¿Cuáles fueron los efectos sobre la biodiversidad?
Utilizamos estudios de ADN ambiental (ADNe) para comparar la biodiversidad del tejado verde y del tejado convencional. Se recogieron muestras del agua de escorrentía de ambos tejados y se procesaron in situ con un equipo portátil de muestreo de ADN ambiental para ciencia ciudadana equipo de muestreo de ADN ambiental para detectar rastros de ADN desprendidos por las especies presentes en el tejado.
Los estudios de ADN ambiental detectaron una amplia variedad de especies. Entre ellas había algunas (como algas y hongos) que no se detectan fácilmente con otros métodos de muestreo. Los resultados confirmaron la presencia de especies de aves registradas por las cámaras, pero también mostraron que otras especies de aves visitantes no fueron detectadas por las cámaras.
En conjunto, el tejado verde albergó cuatro veces más especies de aves, más de siete veces más artrópodos, como insectos, arañas y milpiés, y el doble de especies de caracoles y babosas que el tejado convencional. La diversidad de microorganismos, como algas y hongos, fue muchas veces superior.
Resulta alentador que el tejado verde atrajera especies inesperadas en la ciudad. Entre ellas se encontraban abejas de franjas azules (Amegilla cingulata) y chinches escudo metálicas (Scutiphora pedicellata).
¿Cómo alteró el tejado verde las temperaturas?
El tejado verde redujo las temperaturas superficiales hasta en 9,63 ℃ en los paneles solares y en 6,93 ℃ en las superficies del tejado. Una reducción de 8 ℃ en la temperatura máxima media del tejado verde se traduciría en un ahorro sustancial de energía para calefacción y refrigeración en el interior del edificio.
Esta disminución de las temperaturas aumentó la producción máxima de los paneles solares entre un 21 % y un 107 %, según el mes. El modelado del rendimiento indica que un tejado verde extensivo en el centro de Sídney puede producir, de media, un 4,5 % más de electricidad con cualquier nivel de luz dado.
Estos resultados demuestran que no tenemos que elegir entre un tejado verde o un tejado solar. Podemos combinarlos para aprovechar los numerosos beneficios de los tejados verdes biosolares.
Los tejados biosolares pueden ayudar a que las ciudades alcancen el cero neto
El siguiente paso es diseñar tejados verdes y sus plantaciones específicamente para mejorar la biodiversidad. Los tejados verdes y otras infraestructuras verdes pueden alterar las actividades de la fauna urbana y, con el tiempo, podrían atraer a especies no urbanas.
Nuestro tejado verde también redujo la escorrentía de aguas pluviales, eliminó una serie de contaminantes arrastrados por la escorrentía y aisló el edificio de temperaturas extremas. Un sistema relativamente económico proporciona todos estos servicios con un mantenimiento moderado y, lo que es lo mejor, sin aportes energéticos.
Sin duda, los tejados verdes biosolares podrían contribuir de forma notable a las ciudades de cero neto. Y solo se necesita espacio que actualmente no tiene otro uso.
