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Contexto y evidencias sobre el efecto de los paneles solares y las turbinas eólicas en las temperaturas

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Claves:
  • Se comparten contenidos diciendo que la energía eólica y la fotovoltaica hacen aumentar la temperatura, contribuyendo al calentamiento global
  • El efecto de los paneles solares en la temperatura del aire está vinculado al efecto isla de calor urbano, ya que pueden absorber mucho calor del sol durante el día y por tanto calentar el aire a su alrededor. Pero hay estudios con resultados muy diferentes en cuanto a la intensidad de este efecto en ellos
  • Sobre la eólica, los estudios indican que incrementan la temperatura del suelo donde se instalan, pero no aumentan la del aire de forma significativa. Esto se debe a que mueven el aire caliente de la atmósfera hacia el suelo

Qué circula: contenidos que dicen que los paneles solares y los molinos eólicos hacen aumentar la temperatura, contribuyendo al calentamiento global. Sobre los paneles, además, se destaca que “sólo transforman el 20% de la energía en electricidad”.

Lo que sabemos: estos contenidos necesitan contexto.

  • El aumento de temperatura vinculado a la fotovoltaica está ligado al efecto isla de calor urbana: los paneles solares absorben mucha energía del sol y pueden calentar el aire de su entorno 

  • Trabajos científicos que estudian este efecto llegan a diferentes resultados: algunos consideran que habría un aumento de temperaturas parcial, otros señalan un enfriamiento y otros dicen que el efecto es pequeño

  • Los paneles fotovoltaicos comerciales transforman un 20% de la energía del sol en electricidad. Si hace más calor, esta eficiencia baja

  • El aumento de temperatura vinculado a la energía eólica se debe a que las turbinas recirculan el aire caliente hacia el suelo. No agregan calor a la atmósfera de forma significativa, según indican estudios científicos y expertos

Paneles solares y aumento de temperaturas: vinculado al efecto isla de calor urbana y con estudios científicos con diferentes resultados

Los contenidos comparten titulares que afirman: “Hallazgo inédito sobre los paneles solares: suben la temperatura”. Especialmente, citan un estudio científico publicado en octubre de 2024 que explora esta cuestión. Este estudio y sus conclusiones necesitan contexto: es cierto que la temperatura del aire puede ser más alta en el entorno de las placas solares y el motivo está relacionado con efecto isla de calor urbana, ya que al absorber la energía solar pueden aumentar la temperatura del aire de su alrededor. Sin embargo, hay otros estudios científicos que concluyen lo contrario, que los paneles enfrían el entorno, y otros que presentan resultados variados. En cualquier caso, no es un “hallazgo inédito”, existen otros trabajos previos que han estudiado esto y se citan en el propio trabajo de octubre de 2024.

La principal conclusión del trabajo que citan los contenidos es que los paneles solares instalados en los tejados urbanos pueden incrementar localmente las temperaturas durante las horas de sol (+1,5 ºC), al tiempo que pueden reducir las temperaturas durante la noche (-0,6 ºC). Llegan a este resultado tras desarrollar una ecuación que permite combinar previsiones meteorológicas, modelos energéticos de edificios y el efecto que tienen los edificios en el clima local. Esta ecuación la prueban en Calcuta (India) simulando diferentes porcentajes de tejados urbanos cubiertos con paneles y luego la comparan con otros estudios y con otras ciudades (Atenas, Austin, Bruselas y Sidney), donde encuentran resultados similares.

Cambios en la temperatura durante el día (arriba) y noche (abajo) según distinta cobertura urbana de paneles solares en Calcuta (India). Fuente: Khan, A. et al. (2024), con destacados de Maldita.es.

¿Por qué ocurre esto? Los autores lo atribuyen al albedo de los paneles solares. El albedo es la capacidad de reflejar la energía solar de vuelta. Tener un bajo albedo (como el asfalto, los coches de color oscuro o el océano) significa absorber mucho calor del sol, y tener un albedo alto (como la nieve o la arena del desierto), no absorberlo y reflejarlo de vuelta. Los paneles solares tienen un albedo bajo, como muestran estudios científicos. Science Feedback, miembro al igual que Maldita.es de la European Fact-Checking Standards Network (EFCSN), muestra en un gráfico una comparación del albedo de diferentes superficies estudiadas con el de diferentes tipos de instalaciones fotovoltaicas.

Fuente: Science Feedback (licencia CC BY-NC-SA 4.0), con traducción de Maldita.es.

Así, esta capacidad de absorber e irradiar calor durante las horas de sol es lo que hace que estos paneles aumenten las temperaturas diurnas, apuntan los autores del estudio

Este trabajo científico se ha centrado en los paneles solares en tejados y su capacidad de cambiar las temperaturas locales. No obstante, hay que indicar que en las ciudades hay otros elementos que contribuyen a aumentar las temperaturas urbanas, como el hormigón, el asfalto o los motores de coches y aires acondicionados. Todo esto sin contar las actividades humanas que generan gases de efecto invernadero, que refuerzan este calentamiento.

Por último, hay que indicar que otros trabajos científicos sobre este tema llegan a conclusiones diferentes. Aquí una muestra:

  • Un trabajo en Sidney (Australia) señala que los paneles solares pueden aumentar las temperaturas diurnas (+1,5 ºC) pero disminuir mucho más las nocturnas (-2,7 ºC)

  • Un trabajo en Múnich (Alemania) llega a conclusiones similares que el de Calcuta, pero incide en que las diferencias de temperatura son muy pequeñas

  • Un trabajo en Ontario (Canadá) dice que una instalación generalizada de paneles, sin otras estrategias para mitigar el calor (como plantar árboles), hace que aumente un poco la temperatura

  • Un trabajo en París (Francia) destaca que, en verano, la sombra que dan los paneles solares reduciría el uso de aparatos de aire acondicionado, que tienen motores que calientan el aire, por lo que se reduciría la temperatura diurna y nocturna

  • Un estudio a escala global indica que, si se adoptan de manera generalizada los paneles solares, los gases de efecto invernadero que se evitan emitir conllevarían un enfriamiento generalizado

Lo que es verdaderamente “inédito” en el estudio de Calcuta es la ecuación que utilizan para las conclusiones, que no se ha empleado en ninguno de los demás trabajos, concluyen los autores.

Paneles solares y menor producción de electricidad: una eficiencia del 20% es lo normal y esta se reduce con el calor

Los contenidos que comparten el “hallazgo inédito” de las temperaturas aumentadas por los paneles vinculan esto a que los paneles “solo recogen el 20% de la energía”. Esto es lo normal de los paneles fotovoltaicos: no pueden transformar toda la energía que les llega del sol en electricidad. De forma estándar, los paneles comerciales más vendidos (los de silicio cristalino) tienen una eficiencia del 22%: del 100% de la energía solar que reciben, transforma en electricidad un 22%, según el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar y la consultora PSE Project.

El estudio al que se refieren estos contenidos cita esta cifra de la eficiencia de los paneles. A su vez, recuerdan que las altas temperaturas reducen esta eficiencia: entre un 0,5% y un 0,8% menos por cada grado por encima de los 25 ºC.

La máxima eficiencia registrada hasta la fecha de un panel solar ha sido del 47,6%, en condiciones experimentales de laboratorio. No obstante, existen límites físicos a la cantidad de electricidad que pueden generar células fotovoltaicas. Una eficiencia del 100% sería algo descomunal (y ahora mismo propio de la ciencia-ficción), teniendo en cuenta que la energía solar que llega a la Tierra en una hora equivale a lo que consume toda la humanidad en un año, según estudios teóricos.

Turbinas eólicas y aumento de temperaturas: calientan el suelo en el que se instalan al recircular parte del aire

Los contenidos citan otro estudio diferente que señala que los parques eólicos aumentan la temperatura superficial de la zona donde se instalan. Esta conclusión viene de un trabajo de la NASA publicado en abril de 2012 que estudió este efecto durante nueve años en una granja eólica de Texas (Estados Unidos). Este y otros trabajos necesitan contexto, pero la clave es que esta tecnología no provoca un aumento de la temperatura del aire pero sí del suelo, al redistribuir parte del aire caliente hacia el suelo

La principal conclusión del estudio de la NASA es que han visto un aumento de 0,72 ºC en la temperatura de la superficie donde se instalan los parques eólicos que estudian, en Texas (en ese momento, una de las regiones del mundo con los parques eólicos más grandes). ¿Por qué ocurre esto? Los autores consideran que se debe a que estas turbinas actúan como ventiladores moviendo el aire más caliente de partes altas de la atmósfera hacia abajo.

Otros trabajos científicos (en 2004, en 2010, en 2015, en 2016 y en 2018) han llegado a conclusiones similares: que las turbinas eólicas pueden calentar la temperatura del suelo donde se instalan, y que este efecto se nota más por la noche. A su vez, todos estos estudios destacan que este efecto es mínimo en comparación con la quema de combustibles fósiles, que refuerzan el efecto invernadero y contribuyen al calentamiento global.

El Science Media Centre del Reino Unido recogió en 2018 opiniones expertas de un trabajo científico que llegó a conclusiones similares al de la NASA. Algunas de estas declaraciones ayudan a contextualizar qué supone este calentamiento causado por la eólica:

  • “Si apagas una turbina eólica, este efecto de calentamiento desaparecerá. Sin embargo, si apagamos las plantas de combustibles fósiles, el planeta seguirá calentándose”. Alona Armstrong, catedrática de Energía y Ciencias Ambientales en la Universidad de Lancaster.

  • “Los 1.500 millones de viajes en vehículos y los 10.000 vuelos diarios también empujan grandes cantidades de aire [...] que también tendrán un pequeño impacto en el clima a cierta escala”. Kevin Anderson, catedrático de Energía y Cambio Climático en la Universidad de Manchester.

  • “Es crucial entender que las turbinas eólicas no calientan significativamente la atmósfera. Simplemente redistribuyen el calor, que ya está de forma natural en la atmósfera, de modo que hay más calor cerca de la superficie”. Stephen Mobbs, director ejecutivo del Centro Nacional de Ciencias Atmosféricas de Reino Unido.

Créditos de imagen destacada: Kool Nerd 123/Wikimedia