La energía solar será una parte integral de un futuro más sostenible, pero con la tecnología actual, generar la cantidad de energía necesaria sólo en Colorado requeriría utilizar aproximadamente la superficie terrestre de Denver.
por Allison Sylte, Universidad Estatal de Colorado
Eso es mucho espacio y una posible perturbación de los ecosistemas, especialmente si se tiene en cuenta que en el pasado, las empresas de energía normalmente primero nivelaban el terreno y luego colocaban grava o césped corto y fácil de cortar debajo de sus paneles solares.
La agrovoltaica (el uso dual de la tierra tanto para instalaciones solares como para agricultura) ofrece una forma alternativa de generar energía solar renovable. Ahora, dos investigadores de la Universidad Estatal de Colorado proponen llevar esto un paso más allá a través de lo que se conoce como «ecovoltaica», que prioriza conjuntamente la producción de energía y los servicios ecosistémicos durante las fases de diseño y gestión del desarrollo solar.
«Es importante hablar sobre la sostenibilidad de la industria solar para que no realice las mismas supervisión ambientales que el petróleo y el gas», dijo Matt Sturchio, Ph.D. Estudiante de Biología y del Programa de Posgrado en Ecología. «Con la energía ecovoltaica, esperamos fomentar un enfoque ecológicamente fundamentado en el diseño y operación de paneles solares».
Sturchio y el profesor de biología de CSU Alan Knapp describieron este concepto en un artículo en la revista Nature Ecology and Evolution .
«Se necesitarán muchos paneles solares y mucho terreno para producir la electricidad que nuestra sociedad necesita», afirmó Knapp. «Como institución que concede tierras, nos consideramos administradores de la tierra y nuestro trabajo es ofrecer soluciones sostenibles sobre cómo utilizar la tierra de manera inteligente».
Los paneles solares crean microambientes únicos
Si bien la agrovoltaica es un paso en la dirección correcta, dijo Sturchio, en muchas aplicaciones, todavía prioriza producir la mayor cantidad de electricidad posible en un área de tierra determinada. Esto permite el uso de la tierra debajo de los paneles solares, pero pasa por alto las oportunidades de manipular los diseños de los paneles de manera que puedan beneficiar a las plantas y animales que se encuentran debajo, especialmente en ecosistemas con agua limitada, como los pastizales de Colorado.
En los diseños ecovoltaicos, la producción de energía solar y la preservación del paisaje van de la mano.
El concepto ecovoltaico se basa en parte en el trabajo actual de los investigadores en Jack’s Solar Garden en Longmont, que es el sitio comercialmente activo más grande para la investigación de energía agrivoltaica en los EE. UU.
Aquí, el equipo de CSU estudia cómo los paneles solares afectan los patrones de luz solar y redistribuyen la lluvia para crear microambientes que influyen en los procesos de los ecosistemas de pastizales. Estos microambientes promueven la diversidad dentro de las instalaciones solares y son la piedra angular del concepto ecovoltaico.
«Lo que estamos tratando de hacer es mostrar los impactos potenciales de la energía solar en nuestra tierra y cómo podemos mitigarlos y potencialmente aprovecharlos para alcanzar los resultados deseados», dijo.
Y quizás lo más importante es que estos enfoques pueden utilizarse para restaurar tierras agrícolas gravemente degradadas o abandonadas, que son excelentes candidatas para grandes instalaciones solares.
«Los enfoques ecovoltaicos podrían ayudar a restaurar e incluso mejorar la biodiversidad en estos lugares, al mismo tiempo que proporcionarían la tan necesaria energía limpia», dijo Sturchio.
‘Es una solución climática’
Sturchio y Knapp continuarán su investigación en una nueva instalación en las llanuras al este del campus de CSU en Fort Collins.
Aquí, los paneles solares se instalarán en un entorno de pastizales nativos, lo que ofrecerá nuevos conocimientos sobre cómo impactan la ecología de lugares que se sabe que son duros y secos, y donde se espera que las condiciones se vuelvan más volátiles a medida que el cambio climático empeore en el futuro .
«Construir nuestros propios paneles solares de investigación nos permitirá descubrir mejores formas de utilizar esta asombrosa fuente de energía y nos ayudará a determinar qué podemos hacer para asegurarnos de que las instalaciones solares a gran escala tengan un impacto menos negativo», dijo Knapp. «Estudiaremos los impactos de colocar paneles solares más separados, cambiar sus orientaciones y orientar los paneles verticalmente durante las tormentas; hay muchas opciones potenciales».
Sturchio dijo que tiene la esperanza de que las empresas de energía utilicen algunos de estos principios al construir futuras instalaciones.
«Esta investigación es realmente importante porque es una solución de uso de la tierra para una solución climática», dijo.
Más información: Matthew A. Sturchio et al, Principios ecovoltaicos para un futuro de energía solar más sostenible y ecológicamente informado, Nature Ecology & Evolution (2023). DOI: 10.1038/s41559-023-02174-x
