¿Cuál es el impacto medioambiental de la generación de energía solar?
La energía solar se promueve como una alternativa verde para el medio ambiente, que aprovecha la energía gratuita y abundante del sol. Viene con la promesa de una energía más barata para los consumidores, además de ser una fuente de energía libre de emisiones de gases de efecto invernadero y otros contaminantes. Pero, como los críticos se apresuran a señalar, esa imagen de color de rosa no es del todo cierta.
La energía solar conlleva sus propios retos medioambientales en cuanto al uso del suelo, el consumo de agua, las emisiones y el uso de materiales peligrosos. Vamos a «arrojar luz» sobre estos impactos ambientales y a determinar si lo bueno supera a lo malo en lo que respecta a la energía solar y el medio ambiente.
Uso del suelo
Las implicaciones del uso del suelo para los proyectos de energía solar dependen de su escala. Las instalaciones pequeñas en los tejados no suponen un problema importante. Sin embargo, los proyectos de mayor envergadura pueden ocupar mucho terreno.
Dependiendo de la topografía, la intensidad solar y el tipo de tecnología solar, los grandes sistemas pueden abarcar entre 3,5 y 16,5 acres por megavatio de generación. (Un megavatio hora puede dar servicio a unos 650 hogares, más o menos.)
Como señala la Unión de Científicos Preocupados (UCS), las grandes instalaciones solares pueden «plantear problemas de degradación del suelo y pérdida de hábitat.»
A diferencia de los proyectos de energía eólica, que pueden coexistir con el uso de tierras agrícolas, hay pocas oportunidades para un modelo de uso compartido con las grandes instalaciones solares, que pueden perturbar la flora y la fauna locales. Este problema puede mitigarse utilizando ubicaciones de bajo valor, como terrenos baldíos, emplazamientos mineros abandonados o a lo largo de corredores de transporte y transmisión.
Uso del agua
En cuanto al uso del agua, es importante señalar que hay dos tipos principales de tecnología de energía solar:
- Células solares fotovoltaicas (FV)
- Centrales solares térmicas de concentración (CSP)
La energía solar FV no utiliza agua en la generación eléctrica, mientras que los proyectos CSP sí consumen agua. El uso real de agua depende de variables como el diseño de la planta, la ubicación y el tipo de sistema de refrigeración empleado.
Según la UCS, las plantas ESTC que utilizan tecnología de recirculación húmeda con torres de refrigeración extraen entre 600 y 650 galones de agua por megavatio-hora de producción eléctrica. La tecnología de refrigeración en seco puede reducir el uso de agua en un 90%, pero puede dar lugar a costes más altos y a una menor eficiencia.
Un posible punto de preocupación es que algunos de los mejores lugares para la energía solar resultan tener los climas más secos y la menor disponibilidad de agua. Por lo tanto, el suministro de agua es una consideración importante cuando se trata de proyectos solares.
Materiales peligrosos
Durante el proceso de fabricación de células fotovoltaicas se utilizan varios materiales peligrosos. Los productos químicos se utilizan en su mayoría para limpiar y purificar la superficie del semiconductor, incluyendo sustancias como el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico, el ácido nítrico, el fluoruro de hidrógeno, el 1,1,1-tricloroetano y la acetona.
Los fabricantes deben cumplir los requisitos legales para asegurarse de que los trabajadores no resulten perjudicados por la exposición a sustancias químicas peligrosas, y de que dichas sustancias se eliminen adecuadamente.
Las células fotovoltaicas de capa fina incluyen sustancias tóxicas como el arseniuro de galio, el diseleniuro de cobre-indium-galio y el teluro de cadmio. Aunque una manipulación o eliminación inadecuada podría dar lugar a graves problemas medioambientales, los fabricantes están muy motivados para reciclar estos materiales tan valiosos en lugar de enviarlos al vertedero.
Por cierto, los materiales tóxicos están asociados a todo tipo de generación de energía. El carbón debe limpiarse con productos químicos y quemarse, la energía nuclear requiere material altamente radiactivo y las turbinas eólicas utilizan metal que debe extraerse y procesarse. Ningún tipo de energía es ideal, pero está claro que algunas son mejores que otras, como demuestran las emisiones comparativas del ciclo de vida que se analizan en la siguiente sección.
Emisiones del ciclo de vida
La energía solar se gana su reputación estelar como fuente de energía en el sentido de que no genera gases de efecto invernadero durante su funcionamiento. Sin embargo, las emisiones de calentamiento global se crean en otras etapas del ciclo de vida de la energía solar. Estas etapas incluyen la extracción de recursos, la fabricación, el transporte, la instalación, el mantenimiento, la clausura y el desmantelamiento.
Esta inversión inicial en energía se amortiza, sin embargo, con 30 años de generación de energía respetuosa con el medio ambiente. La energía generada con combustibles fósiles, en cambio, sigue produciendo emisiones de gases de efecto invernadero de forma continua.
«Sí, la energía solar fotovoltaica requiere grandes cantidades de energía al principio para extraer y fabricar los materiales», señala un artículo, «pero cuando esa emisión se dispersa a lo largo de un perfil de generación de 30 años, las emisiones/kWh son mucho más favorables.»
La mayoría de las estimaciones muestran que la energía solar, a lo largo de su ciclo de vida completo, produce mucho menos dióxido de carbono equivalente que el gas natural, y mucho menos que el carbón. Según la UCS, los sistemas fotovoltaicos se sitúan en un rango de 0,07 y 0,18 libras de dióxido de carbono equivalente por kilovatio-hora, mientras que los sistemas solares CSP generan un equivalente de CO2 en un rango de 0,08 a 0,2 libras. Estas cifras son mucho menores que las emisiones del ciclo de vida del gas natural (0,6-2 libras de CO2E/kWh) y del carbón (1,4-3,6 libras de CO2E/kWh).