La energía solar está provocando el cambio energético más rápido de la historia
Grandes conjuntos de paneles solares flotantes en mares en calma cerca del ecuador podrían proporcionar energía solar ilimitada a países densamente poblados en el sudeste asiático y África occidental.
Una nueva investigación muestra que la energía solar en alta mar podría generar solo en Indonesia alrededor de 35.000 teravatios-hora (TWh) de energía solar al año, lo que es similar a la actual producción global de electricidad (30.000 TWh al año).
Y mientras que la mayoría de los océanos del mundo experimentan tormentas, algunas regiones en el ecuador son relativamente tranquilas y pacíficas. Por lo tanto, las estructuras de ingeniería relativamente económicas podrían ser suficientes para proteger los paneles solares flotantes en alta mar.
Mapas de calor globales de alta resolución muestran que el archipiélago de Indonesia y el África occidental ecuatorial cerca de Nigeria tienen el mayor potencial para los paneles solares flotantes en alta mar.
Imagen: Mapa de calor para paneles solares flotantes en alta mar. Las áreas rojas son las mejores, seguidas de las amarillas, verdes y azul oscuro. Las líneas grises muestran las trayectorias de las tormentas tropicales. Proporcionado por el autor, utilizando la base de OpenStreetMap, CC BY-ND
La energía solar ganará a mediados de siglo
Con las actuales tendencias, la economía global estará en gran medida descarbonizada y electrificada para 2050, respaldada por grandes cantidades de energía solar y eólica.
Unos 70 kilómetros cuadrados de paneles solares pueden satisfacer todas las necesidades energéticas de un millón de personas en una economía sin emisiones de carbono. Los paneles se pueden colocar en los techos, en áreas áridas, en la agricultura o flotando en cuerpos de agua.
Pero los países con altas densidades de población, como Nigeria e Indonesia, tendrán un espacio limitado para la recolección de energía solar.
Su ubicación tropical en las llamadas latitudes "de calma" también significa que son escasos los recursos eólicos. Afortunadamente, estos países, y sus vecinos, pueden recolectar energía ilimitada de manera efectiva de los paneles solares flotantes en los mares ecuatoriales en calma.
Los paneles solares flotantes también se pueden colocar en lagos y embalses interiores. La energía solar flotante interior tiene un gran potencial y ya está creciendo rápidamente.
El artículo recientemente publicado examina los océanos globales para encontrar regiones que no experimentaron grandes olas o fuertes vientos en los últimos 40 años. Los paneles solares flotantes en tales regiones no requieren sólidas y costosas defensas de ingeniería.
Imagen: Potencial solar fotovoltaico flotante marino
Las regiones que no experimentan olas de más de 6 metros ni vientos de más de 15 metros por segundo podrían generar hasta un millón de TWh por año. Eso es aproximadamente cinco veces más energía anual de la que se necesita para una economía global completamente descarbonizada que sustente a 10 mil millones de personas.
La mayoría de los buenos sitios están cerca del ecuador, en y alrededor de Indonesia y África occidental ecuatorial. Estas son regiones de alto crecimiento demográfico y altos valores ambientales. Los paneles solares marinos flotantes podrían ayudar a resolver el conflicto de uso de la tierra.
Indonesia tiene un enorme potencial de energía solar
Indonesia es un país densamente poblado, particularmente en las islas de Java, Bali y Sumatra. A mediados de siglo, la población de Indonesia puede superar los 315 millones de personas.
Afortunadamente, Indonesia tiene un gran potencial de energía solar y también un gran potencial de almacenamiento de energía hidroeléctrica bombeada para almacenar la energía solar durante la noche.
Se necesitarían unos 25.000 kilómetros cuadrados de paneles solares para apoyar a una Indonesia próspera después de la descarbonización total de la economía utilizando energía solar.
Indonesia tiene la opción de una gran cantidad de paneles solares flotantes en sus tranquilos mares interiores. La región tiene alrededor de 140.000 kilómetros cuadrados de paisaje marino que no ha experimentado olas de más de 4 m, ni vientos de más de 10 m por segundo, en los últimos 40 años.
El área marítima de Indonesia de 6,4 millones de kilómetros cuadrados es 200 veces más grande de lo que se necesitaría si todas las necesidades futuras de energía de Indonesia se cubrieran con paneles solares flotantes en alta mar.
Imagen: Mapa de calor para paneles solares flotantes en alta mar en Indonesia. Las áreas rojas son las mejores, seguidas de las amarillas, verdes y azul oscuro. Las líneas grises muestran las trayectorias de las tormentas tropicales. Proporcionado por el autor, utilizando la base de OpenStreetMap, CC BY-ND
El futuro de la energía solar flotante en alta mar
La mayor parte del paisaje marino mundial experimenta olas de más de 10 m y vientos más fuertes que 20 m por segundo. Varias empresas están trabajando para desarrollar defensas de ingeniería para que los paneles flotantes en alta mar puedan tolerar las tormentas. Por el contrario, los entornos marítimos benignos a lo largo del ecuador requieren defensas mucho menos robustas y costosas.
Los investigadores encontraron que las regiones más adecuadas se agrupan dentro de los 5 a 12 grados de latitud del Ecuador, principalmente en y alrededor del archipiélago de Indonesia y en el Golfo de Guinea cerca de Nigeria. Estas regiones tienen un bajo potencial para la generación eólica, una alta densidad de población, un rápido crecimiento (tanto en población como en consumo de energía) y ecosistemas sustancialmente intactos que no deberían ser talados para granjas solares. Las tormentas tropicales rara vez afectan las regiones ecuatoriales.
Imagen: Sistema solar fotovoltaico flotante con sus componentes. Imagen del Instituto de Investigación de Energía Solar de Singapur
La industria solar flotante en alta mar está en su infancia. Los paneles solares en alta mar tienen desventajas en comparación con los paneles en tierra, incluida la corrosión por sal y las incrustaciones marinas. Se prefieren los mares poco profundos para anclar los paneles al fondo marino. Y se debe prestar especial atención a minimizar los daños al medio ambiente marino y la pesca. El calentamiento global también puede alterar los patrones del viento y las olas.
A pesar de estos desafíos, los autores creen que los paneles flotantes en alta mar proporcionarán un gran componente de la combinación energética para los países con acceso a mares ecuatoriales en calma. Para mediados de siglo, alrededor de mil millones de personas en estos países dependerán principalmente de la energía solar, que está provocando el cambio energético más rápido de la historia.
La investigación se ha publicado en la revista MDPI: Global Atlas of Marine Floating Solar PV Potential
