MIT: el confinamiento por la COVID-19 hizo aumentar la producción de energía solar gracias a una menor polución

La energía solar ha encontrado un aliado en la COVID. Un grupo de investigadores del MIT han podido demostrar que una menor polución por el confinamiento llevado en buena parte del planeta tuvo un impacto medible en la producción de los paneles solares fotovoltaicos, lo que condujo a un aumento de más del 8% en este tipo de instalaciones en Delhi (India).

Si bien este rendimiento mejorado no fue inesperado, los investigadores dicen que este es el primer estudio que demuestra y cuantifica el impacto de la reducción de la contaminación del aire en la producción solar. El efecto debería aplicarse a las instalaciones solares en todo el mundo, pero sería muy difícil de medir en un contexto de múltiples variaciones naturales en la producción de los paneles solares, desde nubes hasta polvo en los paneles.

Las condiciones extraordinarias desencadenadas por la pandemia, con el cese repentino de las actividades, combinado con datos de alta calidad sobre la contaminación del aire de una de las ciudades más grises del mundo, brindaron la oportunidad de aprovechar los datos en un experimento natural sin precedentes.

Los hallazgos se han informado en la revista Joule, en un artículo del profesor de ingeniería mecánica del MIT, Tonio Buonassisi, el científico investigador Ian Marius Peters y otros tres científicos de Singapur y Alemania.

El estudio fue una extensión de la investigación previa que el equipo ha llevado a cabo en Delhi durante varios años. Como ya estaba investigando sobre energía solar fotovoltaica, Peters decidió investigar qué efectos estaba teniendo la contaminación del aire en la producción de paneles solares. El equipo tenía buenos datos a largo plazo tanto de producción del panel solar como en la insolación solar, reunidos al mismo tiempo por estaciones de monitoreo ubicadas adyacentes a las instalaciones solares.

Vieron que durante el evento de neblina de 18 días de duración que produjo los grandes incendios de Malasia, el rendimiento de algunos tipos de paneles solares disminuyó, mientras que otros se mantuvieron igual o aumentaron ligeramente. Esa distinción resultó útil para separar los efectos de la contaminación de otras variables que podrían estar en juego, como las condiciones climáticas.

Más tarde, Peters se enteró de que cada año se había recogido un registro de alta calidad de mediciones reales de la contaminación del aire por partículas finas (partículas de menos de 2.5 micrómetros) en la Embajada de los Estados Unidos en Delhi. Eso proporcionó la línea de base necesaria para determinar los efectos reales de la contaminación en la producción de paneles solares; Los investigadores compararon los datos de contaminación del aire de la embajada con los datos meteorológicos sobre la nubosidad y los datos de irradiación solar de los sensores.

Identificaron una reducción general de aproximadamente el 10 por ciento en la producción de las instalaciones solares en Delhi debido a la contaminación, lo suficiente como para hacer mella significativa en las proyecciones financieras de las instalaciones.

Para ver cómo el confinamiento por la Covid-19 había afectado, pudieron usar las herramientas matemáticas que habían desarrollado, junto con la recopilación de datos en curso de la embajada, para ver el impacto de las reducciones en los viajes y las operaciones de la fábrica. Compararon los datos de antes y después de que India entró en el cierre obligatorio el 24 de marzo, y también compararon esto con los datos de los tres años anteriores.

Descubrieron que los niveles de contaminación se redujeron en aproximadamente un 50% después del cierre. Como resultado, la producción total de los paneles solares se incrementó en un 8,3 por ciento a fines de marzo, y en un 5,9 por ciento en abril.

"Estas desviaciones son mucho mayores que las variaciones típicas que tenemos" de un año a otro, dice Peters, de tres a cuatro veces mayor. "Así que no podemos explicar esto con solo fluctuaciones". La cantidad de diferencia, dice, es aproximadamente la diferencia entre el rendimiento esperado de un panel solar en Houston versus uno en Toronto.

Un aumento del 8 por ciento en la producción podría no parecer mucho, dice Buonassisi, pero "los márgenes de ganancia son muy pequeños para estas empresas". Si una compañía solar esperaba obtener un margen de beneficio del 2% de su producción esperada del panel al 100%, y de repente obtiene un rendimiento del 108%, eso significa que su margen se ha multiplicado por cinco, del 2% al 10%, señala.

Los resultados proporcionan datos reales sobre lo que puede suceder en el futuro a medida que las emisiones se reducen a nivel mundial, dice. "Esta es la primera evaluación cuantitativa real en la que casi tienes un interruptor que puedes encender y apagar para la contaminación del aire, y puedes ver el efecto", dice. "Tiene la oportunidad de basar estos modelos con y sin contaminación del aire".

Al hacerlo, dice, "da una idea de un mundo con una contaminación del aire significativamente menor". También demuestra que el solo hecho de aumentar el uso de energía solar y, por lo tanto, desplazar la generación de combustibles fósiles, hace que esos paneles sean más eficientes todo el tiempo.

Aunque el foco estaba en Delhi, debido a que los efectos allí son tan fuertes y fáciles de detectar, “es cierto que en cualquier lugar donde haya algún tipo de contaminación del aire, si se reduce, tendrá consecuencias beneficiosas para los paneles solares”, dice Peters.