La energía fotovoltaica no es igual de efectiva en mitad del campo o en una gran ciudad. Esa es la principal conclusión de un informe publicado en Advances in Atmospheric Sciences, que señala "el efecto negativo de la contaminación del aire en la producción de energía renovable y la carga económica asociada".
Los científicos han descubierto que la contaminación del aire absorbe y dispersa la luz solar y, por lo tanto, reduce la cantidad que llega a la superficie de la Tierra. Y que cuanto más pequeñas son las partículas, más dañinos son los impactos.
Estos hallazgos servirán, dice el estudio, para aumentar la conciencia al ver cómo la contaminación afecta a la generación de electricidad limpia y, por lo tanto, puede ayudar a que se busquen más métodos para mejorar esa calidad del aire.
La radiación solar de superficie (RSS) se calcula en función de la energía que llega del sol a la superficie de la Tierra, una cantidad que fluctúa con el tiempo, las condiciones meteorológicas, la zona del planeta y ahora se sabe que también en función de lo limpia que esté la atmósfera. La aparición de partículas en suspensión a causa de aerosoles, polvo o cenizas, levantadas por el aire o expulsadas por las chimeneas pueden dispersar y apagar la luz solar, lo que hace que llegue menos cantidad a la Tierra.
China es el mayor productor mundial de energía fotovoltaica. Al mismo tiempo, sin embargo, se ha convertido en una de las regiones más pobladas y de rápido desarrollo en el mundo durante las últimas décadas. La consecuencia directa es que ha aumentado rápidamente y continuadamente de la emisión de aerosoles o gases de condensación, también conocidos como gases precursores.
Un gas precursor clave es el ácido sulfúrico que se produce en la atmósfera por la degradación de la combustión de combustibles fósiles, volcanes y otras fuentes. Otros gases precursores se originan por la degradación de los subproductos creados por organismos vivos, así como por las emisiones.
Basado en observaciones y simulaciones numéricas, el estudio tuvo como objetivo determinar cuánta contaminación del aire afecta la radiación solar de superficie bajo cielos sin nubes en Nanjing, China. Anteriormente otros estudios se centraron en determinar los efectos de la contaminación del aire en la luz solar desde diferentes perspectivas, ya sea centrándose en las diferencias de efecto entre diferentes años y estaciones, o en separar diferentes cantidades de contaminación sin otras posibles obstrucciones, como las nubes o precipitación.
"Hasta donde sabemos, pocos estudios han analizado los efectos de diferentes niveles de contaminación del aire en RSS bajo cielos despejados", señala Yong Han, PhD y profesor de la escuela de Ciencias Atmosféricas, Universidad Sun Yat-Sen, Guangzhou, China. El estudio ha reunido información a lo largo de las cuatro estaciones y bajo diferentes condiciones climáticas y de luz.
Los investigadores concluyen que la relación entre la radiación dispersa y la radiación global aumenta con el aumento de los niveles de contaminación del aire, lo que significa que llega menos luz solar a la superficie de la Tierra. También han encontrado que una mayor cantidad de partículas evita la incidencia directa de radiación solar en la superficie terrestre y mejora la capacidad de dispersión de la radiación solar en la atmósfera contaminada. Además, lo importante es la variación de la radiación dispersa de las partículas finas, porque las partículas gruesas tienen pocos efectos.
Cuando estos datos se posicionan en el contexto de la energía solar, significa que la contaminación del aire podría reducir la cantidad de energía que se obtiene de los paneles solares, ya que bloquea una cantidad considerable de luz solar que llega a nuestro planeta. Esto podría tener graves implicaciones para el negocio de la energía renovable, más concretamente, la fotovoltaica en entornos urbanos o cerca de centrales con altas emisiones de gases, tanto en China como en todo el mundo.
"Nuestro objetivo final es comprender los procesos relacionados con los aerosoles, las nubes y la radiación, y desarrollar parámetros medibles para mejorar los modelos de predicción del clima y el clima", concluye el autor Chunsong Lu, Ph.D. y profesor en el Laboratorio Clave para la Administración Meteorológica de Aerosol-Nube-Precipitación de China, Escuela de Física Atmosférica, Universidad de Ciencia y Tecnología de la Información de Nanjing, Nanjing, China.
Miguel
01/09/2019