Ian Marius Peters, ahora un científico investigador del MIT, Estaba trabajando en una investigación sobre energía solar en Singapur en 2013 cuando se encontró con una extraordinaria nube de contaminación. La ciudad se vio repentinamente envuelta en una neblina maloliente de neblina tan espesa que desde un lado de la calle no se podían ver los edificios del otro lado. y el aire tenía un olor acre a quemado. El evento, desencadenado por incendios forestales en Indonesia y concentrado por patrones de viento inusuales, duró dos semanas, rápidamente provocando que las tiendas se quedaran sin máscaras faciales cuando los ciudadanos las abrochaban para ayudarles a respirar.

Mientras que otros estaban abordando los problemas de salud pública de la espesa contaminación del aire, Andre Nobre, compañero de trabajo de Peters de Cleantech Energy Corp., cuyo campo es también la energía solar, se preguntó qué impacto podrían tener tales neblinas en la producción de paneles solares en el área. Eso llevó a un proyecto de años para tratar de cuantificar cómo las instalaciones solares urbanas se ven afectadas por las neblinas. que tienden a concentrarse en ciudades densas.

Ahora, los resultados de esa investigación se acaban de publicar en la revista Ciencias de la energía y el medio ambiente , y los hallazgos muestran que estos efectos son realmente sustanciales. En algunos casos, puede significar la diferencia entre una instalación de energía solar exitosa y una que no alcanza los niveles de producción esperados y posiblemente funcione con pérdidas.

Después de recopilar inicialmente datos sobre la cantidad de radiación solar que llega al suelo, y la cantidad de materia particulada en el aire medida por otros instrumentos, Peters trabajó con el profesor asociado de ingeniería mecánica del MIT Tonio Buonassisi y otros tres para encontrar una manera de calcular la cantidad de luz solar que estaba siendo absorbida o dispersada por la neblina antes de llegar a los paneles solares. Encontrar los datos necesarios para determinar ese nivel de absorción resultó ser sorprendentemente difícil.

Finalmente, pudieron recopilar datos en Delhi, India, proporcionando medidas de insolación y contaminación durante un período de dos años, y confirmó reducciones significativas en la producción de paneles solares. Pero a diferencia de Singapur, lo que encontraron fue que "en Delhi es constante. Nunca hay un día sin contaminación, "Peters dice. Ahí, encontraron que el nivel medio anual de atenuación de la salida del panel solar era de alrededor del 12 por ciento.

Si bien eso puede no parecer una cantidad tan grande, Peters señala que es mayor que los márgenes de beneficio de algunas instalaciones solares, y, por lo tanto, literalmente podría ser suficiente para marcar la diferencia entre un proyecto exitoso y uno que falla, no solo impactando ese proyecto, pero también puede causar un efecto dominó al disuadir a otros de invertir en proyectos solares. Si el tamaño de una instalación se basa en los niveles esperados de luz solar que llega al suelo en esa área, sin considerar los efectos de la neblina, en cambio, no alcanzará la producción prevista ni los ingresos previstos.

"Cuando estás planificando un proyecto, si no ha considerado la contaminación del aire, vas a ser demasiado pequeño, y obtenga una estimación incorrecta del retorno de la inversión, Peters dice

Después de su detallado estudio de Delhi, el equipo examinó datos preliminares de otras 16 ciudades de todo el mundo, y encontró impactos que van desde el 2 por ciento para Singapur hasta más del 9 por ciento para Beijing, Dakha, Ulan Bator, y Calcuta. Además, observaron cómo los diferentes tipos de células solares:arseniuro de galio, telururo de cadmio, y perovskita:se ven afectados por las neblinas, debido a sus diferentes respuestas espectrales. Todos ellos se vieron afectados incluso más fuertemente que los paneles de silicio estándar que estudiaron inicialmente, con perovskita, un nuevo material de células solares muy prometedor, siendo los más afectados (con más del 17 por ciento de atenuación en Delhi).

Muchos países de todo el mundo se han estado moviendo hacia una mayor instalación de paneles solares urbanos, con la India apuntando a 40 gigavatios (GW) de instalaciones solares en azoteas, mientras que China ya tiene 22 GW de ellos. La mayoría de ellos se encuentran en áreas urbanas. Entonces, el impacto de estas reducciones en la producción podría ser bastante severo, dicen los investigadores.

Solo en Delhi la pérdida de ingresos por generación de energía podría ascender a 20 millones de dólares anuales; para Kolkata alrededor de $ 16 millones; y para Pekín y Shanghái son unos 10 millones de dólares anuales cada uno, las estimaciones del equipo. Las instalaciones planificadas en Los Ángeles podrían perder entre $ 6 millones y $ 9 millones.

En general, ellos proyectan, las pérdidas potenciales "fácilmente podrían ascender a cientos de millones, si no miles de millones de dólares al año ". Y si los sistemas no están bien diseñados debido a que no se tienen en cuenta las neblinas, que también podría afectar la confiabilidad general del sistema, ellos dicen.

Peters dice que los principales beneficios para la salud relacionados con la reducción de los niveles de contaminación del aire deberían ser una motivación suficiente para que las naciones tomen medidas enérgicas. pero este estudio "con suerte es otra pequeña muestra de que realmente deberíamos mejorar la calidad del aire en las ciudades, y demostrar que realmente importa ".

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un sitio popular que cubre noticias sobre la investigación del MIT, innovación y docencia.