Ian Marius Peters, ahora científico investigador del MIT, estaba trabajando en investigación de energía solar en Singapur en 2013 cuando se encontró con una extraordinaria nube de contaminación. La ciudad se vio repentinamente envuelta en una nube de bruma maloliente tan espesa que de un ladode una calle en la que no se podían ver los edificios del otro lado, y el aire tenía un olor acre a quemado. El evento, provocado por incendios forestales en Indonesia y concentrado por patrones de viento inusuales, duró dos semanas, lo que rápidamente hizo que las tiendas funcionenfuera de las máscaras cuando los ciudadanos los levantaron para ayudarlos a respirar.
Mientras que otros abordaban los problemas de salud pública de la fuerte contaminación del aire, el compañero de trabajo de Peters, Andre Nobre, de Cleantech Energy Corp., cuyo campo también es la energía solar, se preguntó qué impacto podrían tener esos peligros en la producción de paneles solaresen el área, lo que llevó a un proyecto de un año de duración para tratar de cuantificar cómo las instalaciones solares urbanas se ven afectadas por los peligros, que tienden a concentrarse en ciudades densas.
Ahora, los resultados de esa investigación acaban de publicarse en la revista Energía y ciencias ambientales , y los resultados muestran que estos efectos son de hecho sustanciales. En algunos casos puede significar la diferencia entre una instalación de energía solar exitosa y una que termina por no cumplir con los niveles de producción esperados, y posiblemente opera con pérdidas.
Después de recopilar inicialmente datos sobre la cantidad de radiación solar que llega al suelo y la cantidad de partículas en el aire, medida por otros instrumentos, Peters trabajó con el profesor asociado de ingeniería mecánica del TMI Tonio Buonassisi y otros tres para encontrar una maneracalcular la cantidad de luz solar que estaba siendo absorbida o dispersada por la bruma antes de llegar a los paneles solares. Encontrar los datos necesarios para determinar ese nivel de absorción resultó ser sorprendentemente difícil.
Finalmente, pudieron recopilar datos en Delhi, India, proporcionando medidas de insolación y contaminación durante un período de dos años, y confirmaron reducciones significativas en la producción de paneles solares. Pero a diferencia de Singapur, lo que encontraron fue que"En Delhi es constante. Nunca hay un día sin contaminación", dice Peters. Allí, encontraron que el nivel promedio anual de atenuación de la producción de paneles solares fue de alrededor del 12 por ciento.
Si bien eso puede no parecer una cantidad tan grande, Peters señala que es mayor que los márgenes de beneficio para algunas instalaciones solares, y por lo tanto, literalmente podría ser suficiente para marcar la diferencia entre un proyecto exitoso y uno que falla, nosolo afecta ese proyecto, pero también puede causar un efecto dominó al disuadir a otros de invertir en proyectos solares. Si el tamaño de una instalación se basa en los niveles esperados de luz solar que llegan al suelo en esa área, sin considerar los efectos de la neblina, lo haráen cambio, no alcanzan su producción prevista y sus ingresos esperados.
"Cuando está haciendo la planificación del proyecto, si no ha considerado la contaminación del aire, va a reducir el tamaño y obtendrá una estimación incorrecta de su retorno de la inversión", dice Peters
Después de su estudio detallado de Delhi, el equipo examinó datos preliminares de otras 16 ciudades de todo el mundo, y encontró impactos que van del 2 por ciento para Singapur a más del 9 por ciento para Beijing, Dakha, Ulan Bator y Kolkata. Además, observaronen cómo los diferentes tipos de células solares arseniuro de galio, teluro de cadmio y perovskita se ven afectados por los peligros, debido a sus diferentes respuestas espectrales. Todos ellos se vieron afectados aún más que los paneles de silicio estándar que estudiaron inicialmente,con perovskita, un material de células solares más nuevo y prometedor, que fue el más afectado con más del 17 por ciento de atenuación en Delhi.
Muchos países de todo el mundo se han estado moviendo hacia una mayor instalación de paneles solares urbanos, con India apuntando a 40 gigavatios GW de instalaciones solares en la azotea, mientras que China ya tiene 22 GW de ellos. La mayoría de ellos están en áreas urbanas.El impacto de estas reducciones en la producción podría ser bastante severo, dicen los investigadores.
Solo en Delhi, la pérdida de ingresos por la generación de energía podría ascender a $ 20 millones anuales; para Calcuta, alrededor de $ 16 millones; y para Beijing y Shangai es de aproximadamente $ 10 millones anuales cada uno, estima el equipo. Las instalaciones planificadas en Los Ángeles podríanperder entre $ 6 millones y $ 9 millones.
En general, proyectan, las pérdidas potenciales "podrían ascender fácilmente a cientos de millones, si no miles de millones de dólares anualmente". Y si los sistemas están sub-diseñados debido a una falla en tomar en cuenta los peligros, eso también podría afectar el sistema generalfiabilidad, dicen.
Peters dice que los principales beneficios para la salud relacionados con la reducción de los niveles de contaminación del aire deberían ser una motivación suficiente para que las naciones tomen medidas firmes, pero este estudio "con suerte es otra pequeña muestra de que realmente deberíamos mejorar la calidad del aire en las ciudades, y mostrarque realmente importa "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por David L. Chandler. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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