Mantequilla de maní y gelatina. Hall & Oates. Ahora hay un dúo que, literal y figurativamente, podría ser incluso más poderoso: paneles solares y canales. ¿Qué pasa si en lugar de dejar los canales abiertos, dejando que el sol evapore el agua, los cubrimos con paneles que darían sombra al precioso líquido y absorberían la energía solar? Tal vez la humanidad lata ve por eso.
Los científicos en California simplemente calcularon lo que sucedería si su estado colocara paneles solares en 4,000 millas de sus canales, incluido el principal Acueducto de California, y los resultados apuntan a una asociación potencialmente hermosa. Su estudio de viabilidad, publicado en la revista Sostenibilidad de la naturaleza, encuentra que si se aplica en todo el estado, los paneles evitarían la evaporación de 63 mil millones de galones de agua cada año. Al mismo tiempo, los paneles solares en los canales expuestos de California proporcionarían 13 gigavatios de energía renovable anualmente, aproximadamente la mitad de la nueva capacidad que el estado necesita para cumplir con sus objetivos de descarbonización para el año 2030.
El sistema de conducción de agua de California es el más grande del mundo y atiende a 35 millones de personas y 5.7 millones de acres de tierras agrícolas. El setenta y cinco por ciento del agua disponible se encuentra en el tercio norte del estado, mientras que los dos tercios inferiores del estado representan el 80 por ciento de la demanda urbana y agrícola. Transportar toda esa agua requiere bombas para hacerla fluir cuesta arriba; en consecuencia, el sistema de agua es el mayor consumidor de electricidad del estado.
Los canales de paneles solares no solo producirían energía renovable para su uso en todo el estado, sino que también harían funcionar el sistema de agua. "Al cubrir los canales con paneles solares, podemos reducir la evaporación y evitar perturbar las tierras naturales y de trabajo, al tiempo que proporcionamos energía renovable y otros beneficios colaterales", dice el ingeniero ambiental Brandi McKuin de la Universidad de California, Merced y la Universidad de California. Santa Cruz, autor principal del artículo.
Irónicamente, el rendimiento de los paneles solares disminuye a medida que aumentan las temperaturas. En una célula solar, los fotones del sol eliminan electrones de los átomos y producen una corriente eléctrica. Cuando un panel se calienta demasiado, eso pone a los electrones en un estado ya excitado, por lo que no crean tanta energía cuando los fotones los desprenden. Extender paneles sobre canales, en cierto sentido, los enfriaría por agua, aumentando su eficiencia. "Y además", agrega McKuin, "la sombra de los paneles mitiga el crecimiento de malezas acuáticas, que es un problema importante para el mantenimiento del canal".
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La ingeniería tampoco sería tan complicada. Podría lanzar una armadura de acero sobre un canal y cubrirlo con paneles. India realmente ha estado experimentando con canales solares como este, y ha encargado un tramo de 25 millas de largo por un costo estimado de $ 14 millones.
Para ser claros, este nuevo documento no es un discurso enérgico para que los funcionarios estatales cubran de inmediato todos los canales con paneles solares. “Nuestro artículo no es un diseño de ingeniería detallado o un diseño conceptual, es un estudio de viabilidad, una prueba de concepto para llevarlo a la siguiente fase de inversión en un proyecto de demostración”, dice el ingeniero Roger Bales de la Universidad de California, Merced. "Pero creo que la cantidad de electricidad podría ser significativa, tanto a nivel estatal como local".
Bales y McKuin calcularon todo esto incorporando una variedad de modelos. Las tasas de evaporación, por ejemplo, provienen de modelos hidrológicos. También incluyeron modelos climáticos para predecir cómo se calentará el estado en los próximos años. Se volvieron tan granulares que también calcularon cómo el efecto de enfriamiento del agua del canal mejoraría la eficiencia de generación de los paneles.
En última instancia, obtuvieron un potencial ahorro anual de 63 mil millones de galones de agua en todo California. Pero también tuvieron en cuenta los beneficios humanos de tal proyecto, que son más nebulosos. Por ejemplo, muchos agricultores bombean su agua con generadores diesel. Si los paneles solares proporcionaran esa energía, eso podría reducir las emisiones locales, mejorando así la calidad del aire. “Puedes mirar los costos económicos, pero también puedes mirar el beneficio social”, dice Bales.
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