Por qué el cambio climático hará que la energía solar sea menos eficiente

Una de las energías renovables más importantes del planeta es la energía solar. Es vital que para evitar el progresivo calentamiento del planeta debido al cambio climático la adoptemos frente a los clásicos combustibles fósiles. Es limpia, verde y respetuosa con el medio ambiente.

Y aunque el cambio climático sea un peligro por muchas razones, puede incluso afectar a cómo recibimos la energía solar. En general, puede conseguir que la energía solar sea menos eficiente y en definitiva que generemos menos de esta energía limpia.

Un nuevo cálculo realizado por Ian Peters y Tonio Buonassisi en el MIT desvela que el cambio climático podría afectar seriamente a la energía solar y a la manera en la que la producimos.

El cambio climático podría afectar gravemente a la producción de energía solar

Energía solar. American Public Power Association Unsplash

La energía solar puede verse afectada por numerosos factores referentes al cambio climático. Por ejemplo, los cambios en la cantidad de luz proporcionada por el sol incidentes en distintas partes del mundo pueden afectar a la cantidad de energía producida. Algunas áreas verán más luz y otras menos debido a los cambios en la capa de nubes, el contenido de agua atmosférica, etcétera. La mayoría de lugares del globo verán una alta variabilidad en este aspecto.

Estos cambios son difíciles de calcular, al menos de manera exacta en según qué zonas. El factor principal que hará que nuestra energía solar sea menos eficiente está en la temperatura.

La producción de células fotovoltaicas disiminuye a medida que estas se calientan. Aquí es donde entran Ian Peters y Tonio Buonassisi, responsables de calcular cómo se acumulará dicha temperatura a medida que el planeta se vaya calentando.

Las células fotovoltaicas crean corriente cuando la luz solar transfiere energía a los electrones en el material. Este proceso también crea "agujeros" cargados positivamente en la estructura que fluyen en la dirección opuesta a los electrones.

Un factor importante en la eficiencia de las células fotovoltaicas es la velocidad a la que los electrones se recombinan con los agujeros, un proceso que los saca de la banda de conducción y reduce la producción. Esta tasa es altamente sensible a la temperatura: cuanto más caliente es, mayor es la tasa de recombinación.

Paneles solares produciendo energía. American Public Power Association Unsplash

Según Peters y Buonassisi, en promedio, la producción de energía fotovoltaica se reduce en un 0,45% por cada grado de aumento de temperatura. Tras este cálculo, estudian el efecto de este cambio utilizando el cambio de temperatura predicho por el Panel Internacional sobre Cambio Climático.

El IPCC ha realizado numerosas predicciones basadas en diferentes estimaciones de futuras emisiones de gases de efecto invernadero. Lo que usan Peters y Buonassisi es el denominado escenario Representative Pathway Concentration 4.5, en el que las emisiones alcanzan su punto álgido en 2040 y aumentando a temperatura global promedio 1.8 grados Kelvin para 2100.

Según los investigadores: "a medida que las temperaturas aumentan en casi todas partes en la masa terrestre de nuestro planeta, la producción de energía se reduce en todas partes. Las áreas especialmente afectadas incluyen el sur de los Estados Unidos, el sur de África y Asia central".

Estos investigadores lanzan una serie de advertencias. Otros factores, dicen, influirán en la potencia de salida de las células fotovoltaicas. En particular la cantidad de luz solar incidente dependerá de la cantidad de nubes y de la cantidad de agua atmosférica (es decir, la humedad).

También advierten que la cifra de -0.45% / K que han usado para calcular la caída en la potencia de salida es solo un número representativo. Avances en la ciencia especializada en materiales podrían hacer variar esta cantidad en un futuro. No obstante, el mensaje es claro: el calentamiento global reducirá la cantidad de energía que las células fotovoltaicas pueden producir.

Y eso se tendrá que tener en cuenta a la hora de realizar una planificación energética para el futuro, en el mismo momento en el que tengamos que hacer algo para evitar el desastre del cambio climático.