A medida que los cierres de Covid-19 y los pedidos para quedarse en casa paralizaron gran parte de los viajes y el comercio del mundo, la gente de todo el mundo comenzó a notar cielos más despejados como resultado de niveles más bajos de contaminación del aire. Ahora, los investigadores han estadocapaz de demostrar que esos cielos más despejados tuvieron un impacto medible en la producción de paneles solares fotovoltaicos, lo que llevó a un aumento de más del 8 por ciento en la producción de energía de las instalaciones en Delhi.
Si bien una producción tan mejorada no fue inesperada, los investigadores dicen que este es el primer estudio que demuestra y cuantifica el impacto de la contaminación del aire reducida en la producción solar. El efecto debería aplicarse a las instalaciones solares en todo el mundo, pero normalmente sería muy difícil demedir en un contexto de variaciones naturales en la producción de paneles solares causadas por todo, desde nubes hasta polvo en los paneles. Las condiciones extraordinarias desencadenadas por la pandemia, con su repentino cese de actividades normales, combinadas con datos de alta calidad de contaminación del aire de uno de loslas ciudades más contaminadas del mundo, brindó la oportunidad de aprovechar los datos de un experimento natural sin precedentes y no planificado.
Los hallazgos se informan en la revista julio , en un artículo del profesor de ingeniería mecánica del MIT Tonio Buonassisi, el científico investigador Ian Marius Peters y otros tres en Singapur y Alemania.
El estudio fue una extensión de la investigación anterior que el equipo ha estado realizando en Delhi durante varios años. El ímpetu del trabajo se produjo después de que un patrón meteorológico inusual en 2013 barriera una columna de humo concentrada de incendios forestales en Indonesia a través de una vasta franja deIndonesia, Malasia y Singapur, donde Peters, que acababa de llegar a la región, descubrió que "estaba tan mal que no se podían ver los edificios al otro lado de la calle".
Como ya estaba investigando sobre energía solar fotovoltaica, Peters decidió investigar qué efectos estaba teniendo la contaminación del aire en la salida del panel solar. El equipo tenía buenos datos a largo plazo tanto sobre la salida del panel solar como sobre la insolación solar, recopilados al mismo tiempomediante estaciones de monitoreo instaladas adyacentes a las instalaciones solares. Vieron que durante el evento de neblina de 18 días, el rendimiento de algunos tipos de paneles solares disminuyó, mientras que otros permanecieron iguales o aumentaron levemente. Esa distinción resultó útil para diferenciarlos efectos de la contaminación de otras variables que podrían estar en juego, como las condiciones climáticas.
Peters descubrió más tarde que cada hora, año tras año, en la Embajada de los Estados Unidos en Delhi se había recolectado un registro de alta calidad de varios años de mediciones reales de la contaminación del aire por partículas finas partículas de menos de 2.5 micrómetros de tamaño.proporcionó la línea de base necesaria para determinar los efectos reales de la contaminación en la salida del panel solar; los investigadores compararon los datos de contaminación del aire de la embajada con los datos meteorológicos sobre nubosidad y los datos de irradiación solar de los sensores.
Identificaron una reducción general de aproximadamente un 10 por ciento en la producción de las instalaciones solares en Delhi debido a la contaminación, lo suficiente como para hacer una mella significativa en las proyecciones financieras de las instalaciones.
Para ver cómo los cierres de Covid-19 habían afectado la situación, 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.datos de antes y después de que India entrara en bloqueo obligatorio el 24 de marzo, y también lo compararon con los datos de los tres años anteriores.
Los niveles de contaminación se redujeron en aproximadamente un 50 por ciento después del cierre, encontraron. Como resultado, la producción total de los paneles solares aumentó en un 8,3 por ciento a fines de marzo y en un 5,9 por ciento en abril, calcularon.
"Estas desviaciones son mucho mayores que las variaciones típicas que tenemos" dentro de un año o de un año a otro, dice Peters, de tres a cuatro veces mayor ". Por lo tanto, no podemos explicar esto solo con fluctuaciones". La cantidad deLa diferencia, dice, es aproximadamente la diferencia entre el rendimiento esperado de un panel solar en Houston y uno en Toronto.
Un aumento del 8 por ciento en la producción puede no parecer mucho, dice Buonassisi, pero "los márgenes de beneficio son muy pequeños para estas empresas". Si una empresa solar espera obtener un margen de beneficio del 2 por ciento del 100 por ciento esperadoproducción de panel, y de repente están obteniendo un 108 por ciento de producción, eso significa que su margen se ha multiplicado por cinco, del 2 por ciento al 10 por ciento, señala.
Los hallazgos brindan datos reales sobre lo que puede suceder en el futuro a medida que se reducen las emisiones a nivel mundial, dice. "Esta es la primera evaluación cuantitativa real en la que casi tiene un interruptor que puede encender y apagar para detectar la contaminación del aire, ypuede ver el efecto ", dice." Tiene la oportunidad de establecer una línea de base de 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 mismo acto de aumentar el uso de electricidad solar y, por lo tanto, desplazar la generación de combustibles fósiles que produce contaminación del aire, hace que esos paneles sean más eficientes todo el tiempo.
Poner paneles solares en la casa, dice, "no solo te ayuda a ti mismo, no solo a poner dinero en tu bolsillo, sino que también ayuda a todos los que ya tienen paneles solares instalados, así como a todos los que instalarándurante los próximos 20 años ". En cierto modo, una marea creciente de paneles solares eleva todos los paneles solares.
Aunque la atención se centró en Delhi, debido a que los efectos allí son tan fuertes y fáciles de detectar, este efecto "es cierto en cualquier lugar donde haya algún tipo de contaminación del aire. Si lo reduce, tendrá consecuencias beneficiosas para los paneles solares,Peters dice.
Aun así, no todas las afirmaciones de tales efectos son necesariamente reales, dice, y los detalles son importantes. Por ejemplo, también se observaron cielos más despejados en gran parte de Europa como resultado de los cierres, y algunos informes noticiosos describieron resultados excepcionalesniveles de granjas solares en Alemania y en el Reino Unido, pero los investigadores dicen que resultó ser una coincidencia.
"Los niveles de contaminación del aire en Alemania y Gran Bretaña son generalmente tan bajos que la mayoría de las instalaciones fotovoltaicas no se ven significativamente afectadas por ellos", dice Peters. Después de verificar los datos, lo que más contribuyó a esos altos niveles de producción solar esta primavera,dice, resultó ser simplemente "un clima extremadamente agradable", que produjo un número récord de horas de luz solar.
El equipo de investigación incluyó a C. Brabec y J. Hauch en el Helmholtz-Institute Erlangen-Nuremberg for Renewable Energies, en Alemania, donde Peters también trabaja ahora, y A. Nobre en Cleantech Solar en Singapur. El trabajo fue apoyado por elGobierno del Estado de Baviera.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por David L. Chandler. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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