¡Atención a quienes están considerando paneles solares en techos urbanos! Según un estudio aunque son excelentes para generar energía limpia, también tienen efectos no intencionados sobre el clima urbano

Actualizado: 20/10/2024

Según este estudio, el uso generalizado de paneles solares fotovoltaicos en los tejados tendría un impacto negativo en los microclimas urbanos. En Calcuta, una de las ciudades donde se llevó a cabo el estudio, la temperatura habría aumentado hasta 1,5°C durante el día.

Aumento de la temperatura diurna: Las instalaciones de paneles solares en techos pueden elevar la temperatura del aire cerca de la superficie hasta en 1,5 °C durante el día, debido a que los paneles absorben aproximadamente el 90% de la energía solar.

Reducción de la temperatura nocturna: Estos mismos paneles pueden ayudar a reducir las temperaturas nocturnas en hasta 0,6 °C, enfriando el entorno cercano.

Modificación de las dinámicas atmosféricas: Los paneles alteran el flujo de aire entre los edificios y la atmósfera, lo que puede elevar la altura de la capa límite planetaria en hasta 615,6 metros, ayudando a reducir la contaminación a nivel del suelo.

Conversión de energía: Los paneles convierten aproximadamente el 20% de la energía solar que reciben en electricidad, mientras que el resto se convierte en calor.

Impacto en múltiples ciudades: El estudio fue validado en varias ciudades, incluyendo Kolkata, Sídney, Austin, Atenas y Bruselas, mostrando efectos similares en el clima urbano.

Los paneles solares en techos y su impacto en el clima urbano

La adopción generalizada de paneles solares fotovoltaicos en techos dentro de entornos urbanos ha sido ampliamente promovida como una solución clave para el uso de energías renovables.

Esta tecnología ofrece múltiples ventajas, tanto económicas como medioambientales. Sin embargo, un estudio reciente ha revelado que, si bien los paneles solares reducen la dependencia de combustibles fósiles, también pueden tener consecuencias inesperadas en los microclimas urbanos, especialmente en las temperaturas.

Efectos sobre el microclima urbano

Uno de los descubrimientos más sorprendentes de esta investigación es que los paneles solares instalados en los techos tienen un albedo más bajo que otros materiales de construcción. Esto significa que absorben más radiación solar que la que reflejan, lo que puede provocar un aumento en las temperaturas superficiales.

En ciudades como Kolkata, la instalación masiva de paneles solares fotovoltaicos ha mostrado elevar las temperaturas diurnas hasta en 1,5 °C. Durante las horas más calurosas del día, la temperatura cerca de los paneles puede aumentar hasta 3,2 °C.

Este fenómeno se debe a que solo el 20 % de la energía solar absorbida por los paneles se convierte en electricidad, mientras que el 70 % restante se traduce en calor que calienta las superficies. A nivel global, se ha estimado que los paneles solares fotovoltaicos absorben aproximadamente el 90 % de la energía solar que reciben.

Modelos aplicados en la investigación

Para estudiar estos impactos, los científicos emplearon un enfoque combinado utilizando el modelo de investigación meteorológica y de pronóstico (WRF), en conjunto con un modelo energético del edificio (BEM) y un modelo de parametrización del efecto del edificio (BEP).

Estos modelos permiten analizar el intercambio de calor, humedad y energía cinética turbulenta entre los edificios y el entorno urbano en condiciones atmosféricas estables. Este tipo de modelado es clave para entender cómo los paneles solares no solo impactan las temperaturas, sino también la dinámica meteorológica en las zonas urbanas, como la circulación de brisas marinas y la capa límite urbana.

Resultados de estudios en varias ciudades

Además de Kolkata, se han realizado estudios en otras ciudades como Sídney, Austin, Atenas y Bruselas para evaluar cómo los paneles solares en techos afectan el clima urbano en distintos contextos climáticos.

En Sídney, por ejemplo, las temperaturas diurnas aumentaron hasta en 9 °C, mientras que durante la noche se registró un enfriamiento de hasta 0,8 °C. En Bruselas, se observó un aumento diurno de 1,1 °C y un ligero enfriamiento nocturno de 0,3 °C.

Estos resultados ponen de manifiesto que, si bien la energía solar es una herramienta esencial en la transición hacia energías renovables, es crucial tener en cuenta los impactos colaterales en el clima urbano. Las ciudades que planean implementar paneles solares a gran escala deben considerar estos efectos y buscar soluciones para mitigar el aumento de las temperaturas.

Consideraciones para futuras instalaciones

Para balancear los beneficios de los paneles solares con su impacto en el clima urbano, los científicos sugieren varias estrategias que podrían ayudar a reducir los efectos negativos:

• Mayor investigación sobre materiales reflectantes: Utilizar materiales con un mayor albedo en las superficies de los techos o entre los paneles podría ayudar a reducir la absorción de calor.
• Diseños más ventilados: La creación de sistemas de ventilación o el uso de tecnologías de enfriamiento pasivo entre los paneles y las superficies de los techos podrían reducir la acumulación de calor.
• Combinación con techos verdes: Integrar paneles solares con techos verdes o vegetación puede ayudar a contrarrestar el aumento de temperaturas, ya que las plantas absorben y dispersan el calor de manera más eficiente.

En definitiva, aunque la instalación de paneles solares fotovoltaicos en techos es una solución prometedora para reducir las emisiones de carbono y aumentar el uso de energías limpias, también es esencial abordar y mitigar sus efectos sobre los microclimas urbanos para lograr una implementación verdaderamente sostenible.

Más información: www.nature.com