Investigadores del Instituto Weizmann de Ciencias de Israel han comparado cómo pueden competir la energía fotovoltaica instalada en el suelo y la forestación de tierras en la lucha contra el cambio climático y han descubierto que la primera puede tener mejores posibilidades.
Para sus simulaciones, los científicos crearon una nueva métrica que denominaron «tiempo de equilibrio» (BET). Calcula el tiempo que pueden necesitar las dos tecnologías para tener un efecto sobre las emisiones de carbono y compensar los efectos de calentamiento causados por el oscurecimiento de la tierra.
«La electricidad fotovoltaica puede contribuir significativamente a disminuir las emisiones antropogénicas de carbono. La restauración forestal puede desempeñar un importante papel complementario en los esfuerzos de mitigación del cambio climático al proporcionar un medio inmediato para eliminar activamente el carbono atmosférico», afirman los investigadores. «Sin embargo, ambas tienen una gran demanda de superficie, lo que puede provocar una competencia por la tierra en zonas que pueden albergar bosques».
Para comprobar qué uso de la tierra es más eficiente, los científicos realizaron una serie de mediciones en el sur de Israel, que, según dijeron, es muy representativo de las tierras secas. «Las zonas áridas representan una gran proporción de la superficie terrestre de la Tierra, de la que casi la mitad es semiárida y ha atraído la atención para posibles proyectos de forestación. Sin embargo, también pueden albergar potencialmente una proporción significativa de campos fotovoltaicos a escala de servicios públicos», explicó el grupo como centro de atención.
Conclusiones
En cuanto al efecto de la energía fotovoltaica en la temperatura de la superficie, los investigadores han estudiado un campo fotovoltaico en una región hiperárida del valle de Arava (Israel), junto al kibutz Ketura. Ese campo tiene una superficie de 75.600 m2 y una capacidad instalada de 4,9 MW. Se comparó con mediciones de fondo de la misma zona.
Según sus mediciones, el calor sensible en la planta fotovoltaica era de 359 W m-2. En comparación, en el fondo circundante era de 199 W m-2. Los niveles de albedo eran de 0,2 y 0,37, respectivamente. Sin embargo, según los cálculos, la planta fotovoltaica suprimiría unas emisiones de carbono de 14,9 kg m2 al año.
En cuanto al efecto de la forestación sobre los niveles de calor, los científicos realizaron sus mediciones en el bosque de Yatir, en el extremo norte del desierto del Néguev, en Israel. Se trata de una forestación de 2.800 hectáreas de pinos de Jerusalén principalmente. Los datos obtenidos allí se compararon con los del desierto de fondo.
En este caso, las mediciones mostraron que el calor sensible en la zona de forestación era de 522 W m2, mientras que en el fondo era de 225 W m2. Los niveles de albedo en la zona de forestación eran de 0,12 y en el desierto de 0,27. Según los cálculos, el secuestro de carbono se produjo a un ritmo de 0,15 kg m2 al año debido a la fotosíntesis.
«Los resultados muestran que en las zonas áridas los campos fotovoltaicos son más de 50 veces más eficientes que la forestación», afirman los investigadores, que añaden que los campos fotovoltaicos alcanzan el umbral de rentabilidad al cabo de unos 1,4-3,6 años en las zonas áridas, mientras que la forestación tarda entre 94 y 175 años en hacerlo.
Climas templados y tropicales
Además, los investigadores utilizaron su método para calcular el umbral de rentabilidad de la energía fotovoltaica y la forestación en otros climas, templados y tropicales. Los datos se basaron en estudios previos realizados en Alemania y Panamá, respectivamente. Los resultados se mostraron en «Photovoltaic fields largely outperform afforestation efficiency in global climate change mitigation strategies» (Los campos fotovoltaicos superan ampliamente la eficiencia de la forestación en las estrategias globales de mitigación del cambio climático), publicado en PNAS Nexus.
«Aunque la eficiencia relativa de la forestación comparada con la de los campos fotovoltaicos aumenta significativamente en climas más mésicos, la BET de los campos fotovoltaicos sigue siendo unas 20 veces más rápida que la de la forestación», añadieron, y señalaron que, tanto en climas tropicales como templados, los campos fotovoltaicos tardarán menos de un año, mientras que en el caso de la forestación templada tardará 18,5 años, y en la forestación tropical tardará 15,4 años.
«La generación de electricidad fotovoltaica puede evitar emisiones de carbono mucho mayores que la cantidad que puede secuestrar la forestación», concluyen. «Sin embargo, la eliminación activa del carbono emitido en el pasado y el posible almacenamiento a largo plazo en forma de biomasa y materia orgánica del suelo suponen una importante ventaja para la forestación. Los bosques proporcionan muchos otros beneficios ecológicos en comparación con esta perspectiva puramente climática».
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