Cariño Pablo: ¿Instalar energía solar fotovoltaica en tejados comerciales (con las células fotovoltaicas de color oscuro) anula el efecto de pintar ese mismo tejado de blanco para aliviar el efecto de «isla de calor» en las ciudades?
Cuando la energía del sol llega a la superficie de la Tierra se refleja o se absorbe. Cuando se absorbe más energía de lo normal, como en una ciudad con mucho asfalto y hormigón oscuro, se produce un efecto de «isla de calor». Estamos explorando si los paneles solares contribuyen a este efecto, y si es así, si este impacto se compensa con sus beneficios.
Tabla de contenidos
Aspectos básicos de la absorción de la energía del sol
El coeficiente medio de reflexión (piensa en 1,00 como un espejo perfecto, y en 0,00 como una superficie que absorbe toda la energía entrante), o albedo, de la tierra está entre 0,30 y 0,35. Cuando el ser humano se desplaza y pavimenta todo, ese albedo disminuye, lo que significa que se absorbe más radiación solar. El albedo del asfalto fresco y desgastado es de 0,04 y 0,12 respectivamente.
La insolación media (término que designa la cantidad de energía solar que llega a la tierra) durante las 24 horas del día es de 250 vatios por metro cuadrado, que es la cantidad de energía que utilizan unas 25 bombillas fluorescentes compactas. Reducir el albedo a la mitad cambiando la reflectividad de la tierra duplica efectivamente la cantidad de energía absorbida. Un metro cuadrado de asfalto podría absorber una media de 225 W/m2 al día, o 5,4 kilovatios-hora (kWh) de energía.
¿Qué es un tejado frío y cómo podemos beneficiarnos de los materiales de tejado de color más claro?
En la terminología de la construcción, un tejado frío es un tejado cubierto con materiales con una alta reflectancia solar y emitancia térmica, o sea, la capacidad de liberar el calor rápidamente, en lugar de almacenarlo e irradiarlo hacia el interior del edificio. Aunque un tejado frío no tiene por qué consistir en un espejo, suelen ser de color blanco o más claro. Un estudio reveló que, si todas las estructuras de la tierra tuvieran un tejado frío, el efecto colectivo sobre el forzamiento radiativo, la medida del impacto del cambio climático, sería de 0,01-0,19 W/m2 (En comparación, el impacto neto de las emisiones humanas en la tierra es de aproximadamente 1,6 W/m2.)
¿Cuánto calor absorben los paneles solares?
Los paneles fotovoltaicos van del azul al negro, pero son lisos y tienen un albedo de alrededor de 0,3. Pero no es el albedo en sí lo que importa, sino el cambio relativo en el albedo con respecto al statu quo. Dado que la mayoría de los paneles solares están montados en el tejado, y la mayoría de los tejados están cubiertos de tejas oscuras de papel de alquitrán, cubrir el tejado con paneles solares puede representar en realidad un cambio positivo en la reflectividad. Los paneles solares absorberían 1,8 kWh por metro cuadrado y día, mucho menos que los 5,4 kWh que absorbe el asfalto. El mismo panel solar, suponiendo una eficiencia del 15%, también generaría 0,9 kWh de electricidad por metro cuadrado y día.
Aunque los paneles solares absorben el calor como lo haría un tejado, el hecho de que estén elevados del tejado cambia significativamente la cantidad de radiación infrarroja (calor) que entra en la casa. Piénsalo así: el panel solar absorbe aproximadamente el 30% de la energía calorífica del sol, reemite la mitad hacia el cielo y la otra mitad hacia el tejado, que absorbe aproximadamente el 30% del calor emitido por el panel solar o sólo el 5% del calor del sol (30% de 50% de 30%). Este concepto está respaldado por un estudio de la UC San Diego.
¿Contribuyen los paneles solares al efecto isla de calor?
Las ciudades y sus extensos paisajes duros son sin duda los culpables del efecto isla de calor y, dado que los paisajes duros y los tejados que absorben la energía solar ya están ahí, los paneles solares pueden representar en realidad una reducción de la absorción de calor. Añade el hecho de que los paneles solares producen energía renovable que no contribuye al cambio climático como las fuentes convencionales, como el carbón. Además, las partículas de hollín en la atmósfera procedentes de la quema de combustibles fósiles contribuyen a un forzamiento radiativo de 0,1 a 0,4 W/m2. Los paneles solares, en cambio, reducen la cantidad de emisiones causantes del cambio climático.
Así que si te preguntas por el efecto isla de calor antes de instalar paneles solares en el tejado, no lo hagas. Según las cifras, los paneles solares no sólo producirán energía, sino que mantendrán tu casa ligeramente más fresca, lo que significa que consumirás menos energía en primer lugar, lo que nos mantendrá a todos un poco más frescos.
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