La energía solar es la fuente de electricidad más barata del mundo, según un informe de 2020 de la AIE.
Sin embargo, requiere mucho terreno, por lo que los investigadores han estudiado el potencial de los paneles solares flotantes en masas de agua.
Su estudio sugiere que la idea tiene potencial, pero aún quedan preguntas sobre su impacto en la fauna silvestre y en los ecosistemas en general.
La energía solar es ahora la fuente de electricidad más barata de la historia, según un informe de 2020 de la Agencia Internacional de Energía. Pero hay algo que frena a esta potencia de energía limpia: el espacio. A diferencia de las centrales eléctricas de combustibles fósiles, las granjas solares necesitan mucho espacio para generar suficiente electricidad y satisfacer la demanda. La mayoría de las granjas solares están formadas por paneles instalados en el suelo que ocupan terreno que podría utilizarse para cultivar alimentos o proporcionar hábitat a la fauna silvestre.
Aunque la electricidad y el agua no suelen mezclarse, cada vez son más las granjas solares flotantes que se instalan en todo el mundo. Los paneles solares flotantes en un lago o embalse podrían parecer un accidente a punto de ocurrir, pero estudios recientes han demostrado que la tecnología genera más electricidad que las instalaciones solares en tejados o montadas en el suelo. Esto se debe al efecto refrigerante del agua bajo los paneles, que puede aumentar la eficiencia con la que estos sistemas generan electricidad hasta en un 12,5 %.
Sin embargo, los lagos y embalses ya son muy importantes para las personas y el planeta. Aunque estos cuerpos de agua dulce cubren menos del 1 % de la superficie terrestre, albergan casi el 6 % de su biodiversidad y proporcionan agua potable y agua de riego para los cultivos, vital para miles de millones de personas. Preocupantemente, el cambio climático ha elevado la temperatura superficial de los lagos de todo el mundo una media de 0,34 °C por década desde 1985, lo que favorece las floraciones de algas tóxicas, el descenso de los niveles de agua y la interrupción de la mezcla de agua entre las distintas capas que se forman de manera natural en los lagos más grandes y profundos, privando de oxígeno a las profundidades.
En la carrera por descarbonizar la energía para frenar el calentamiento global, ¿podría la apuesta por las granjas solares flotantes simplemente aumentar la presión sobre las preciadas reservas de agua dulce del mundo? Sorprendentemente, en nuevas investigaciones, hemos comprobado que las granjas solares flotantes cuidadosamente diseñadas podrían, de hecho, reducir las amenazas que el cambio climático supone para los lagos y embalses.
Un amortiguador frente al calentamiento
Junto con colegas, utilicé un modelo informático para simular cómo es probable que las granjas solares flotantes afecten a las temperaturas del agua de los lagos. Nuestras simulaciones se basan en Windermere, el lago más grande de Inglaterra y uno de los lagos más estudiados del mundo.
Las granjas solares flotantes reducen la cantidad de viento y de luz solar que llega a la superficie del lago, lo que modifica muchos de los procesos que tienen lugar en su interior. Como cada granja solar flotante tiene un diseño distinto, realizamos simulaciones para observar cómo cambiaban las temperaturas del lago con más de 10 000 combinaciones únicas de velocidad del viento y radiación solar.
Nuestros resultados sugieren que los cambios en la temperatura del agua provocados por las granjas solares flotantes podrían ser tan grandes como el propio cambio climático, pero en sentido contrario.
Una granja solar flotante que reduzca la velocidad del viento y la radiación solar un 10 % en todo el lago podría compensar una década de calentamiento causado por el cambio climático. Los diseños que sombreaban el lago más de lo que lo protegían del viento, al reducir la luz solar más que el viento, tuvieron el mayor efecto refrescante. La evaporación disminuyó y el lago se mezcló con más frecuencia, lo que ayuda a oxigenar el agua más profunda.
Estos efectos podrían variar en función de la profundidad, la superficie y la ubicación del lago. Sin embargo, los procesos ecológicos de los lagos se ven más afectados por la velocidad del viento y la luz solar, que son los aspectos en los que se centraron nuestras simulaciones.
Potencial mundial
Aunque la mayoría de nuestras simulaciones indicaron una situación en la que todos ganan, tanto para los lagos como para las granjas solares flotantes, algunas sugirieron efectos secundarios no deseados. En un pequeño número de simulaciones, comprobamos que las granjas solares flotantes que reducían la velocidad del viento en la superficie del lago más de lo que reducían la luz solar podrían, de hecho, imitar o amplificar los efectos del cambio climático, aumentando el tiempo que los lagos más profundos permanecen estratificados. Afortunadamente, creemos que un diseño cuidadoso de las granjas solares flotantes debería reducir estos riesgos.
La energía solar flotante ha crecido más de cien veces en los últimos cinco años, hasta alcanzar 2,6 gigavatios de capacidad instalada en 35 países. Si solo el 1 % de la superficie de todas las masas de agua creadas por el ser humano (que son más fáciles de acceder y, por lo general, menos sensibles desde el punto de vista ecológico que los lagos naturales) quedara cubierta por paneles solares flotantes, podría generar 400 gigavatios (energía suficiente para alimentar 44 000 millones de bombillas LED durante un año).
Es probable que la energía solar flotante contribuya de forma importante a la descarbonización de los suministros energéticos mundiales. Por una feliz casualidad, nuestra investigación sugiere que esto podría tener el beneficio adicional de compensar en parte los daños causados a los lagos por el aumento de las temperaturas.
Aun así, nuestras simulaciones solo abarcaron los efectos físicos de la energía solar flotante, mientras que otras cuestiones siguen sin resolverse. ¿Cómo interactuarían las granjas solares flotantes con otros usos del lago, como el deporte o la acuicultura? ¿Cómo le irá a la fauna que comparte el lago? ¿Y qué lagos son los más adecuados para albergar una granja solar flotante? El trabajo para comprender plenamente el potencial de esta tecnología acaba de empezar.
