¿Cuáles son las emisiones de carbono para fabricar paneles solares y molinos aerogeneradores?

Las fuentes de energía renovables, como el sol y el viento, se presentan a menudo como la mejor forma de reducir nuestra huella de carbono, las emisiones de gases de efecto invernadero causantes del cambio climático.

Pero, ¿existen emisiones asociadas a la energía renovable? La respuesta rápida es que sí pero, según los cálculos actuales, estas emisiones parecen ser mucho menores que si se usaran combustibles fósiles (carbón, gas y petróleo) para producir esa energía.

Aún así, es importante conocer las emisiones que conlleva su producción y uso, como las derivadas de la fabricación de paneles solares y generadores eólicos. 

Las emisiones de fabricar paneles solares fotovoltaicos

A diferencia de los combustibles fósiles, los paneles solares no producen emisiones mientras generan energía, por eso son un componente tan importante de la transición energética limpia.

Sin embargo, las etapas de producción que conducen a la generación de energía solar sí causan emisiones, desde la extracción de metales y minerales de tierras raras hasta el proceso de producción de los paneles y el transporte de las materias primas y los paneles terminados. 

Los paneles solares requieren un complejo proceso de fabricación que implica el uso de productos químicos, calor y electricidad para producir células fotovoltaicas de silicio, un material que se funde a 1.414°C.

Este proceso libera una serie de contaminantes a la atmósfera como óxidos de nitrógeno (NOx), dióxido de azufre (SO2), monóxido de carbono (CO), compuestos orgánicos volátiles (COV) y partículas (PM). 

Además del silicio, los paneles solares utilizan tierras raras y metales preciosos como la plata, el cobre, el indio, el telurio y, para el almacenamiento de las baterías solares, el litio.

La extracción de todas estas sustancias produce emisiones de gases de efecto invernadero y puede contaminar el aire, el suelo y el agua. Aunque se han producido mejoras tecnológicas que han reducido estas emisiones a lo largo del tiempo, siguen siendo preocupantes. 

Hay dos tipos principales de células fotovoltaicas. Las células monocristalinas se fabrican a partir de una sola pieza de silicio cortada en pequeñas y finas obleas. Son las más comunes y tienen la mayor eficiencia.

Sin embargo, debido a la dificultad para fabricar cristales de silicio individuales, son las que producen más emisiones. Las células solares policristalinas, en cambio, implican la fusión de varios cristales de silicio, lo que requiere menos energía y, por tanto, produce menos emisiones.

Teniendo en cuenta esto, como media, durante los primeros años de funcionamiento de estos paneles se produce el equivalente a unos 50 g de CO2 por kilovatio-hora. Esto es 20 veces menor que las emisiones por kilovatio-hora del carbón.

Los paneles deben estar en funcionamiento durante al menos tres años para compensar su huella de carbono, lo cual no supone un problema, dado que su vida útil es de más de 20 años. 

Esta huella de los paneles solares se va a reducir más con la incorporación de nuevos tipos, como las células de capa fina, y un material llamado perovskita que podría llegar a ser el doble de eficiente que el silicio. Este material podría incluso llegar a pintarse en la fachada de los edificios y otras superficies.

La huella de carbono de los aerogeneradores

La fabricación de las enormes turbinas aerogeneradoras, que ahora forman parte del paisaje en muchas partes del mundo, aunque no es tan compleja tecnológicamente como la del silicio, implica cierta emisión de gases contaminantes a la atmósfera.

La principal fuente de emisiones es por la quema de combustibles fósiles durante el proceso de fabricación de estas enormes estructuras de acero y fibra de vidrio. El proceso libera NOx, CO2 y partículas, y además, algunos componentes requieren tierras raras, como el neodimio, que son escasos y difíciles de extraer.

Sin embargo, a pesar de estos inconvenientes, los aerogeneradores son más limpios aún que los paneles solares. Las emisiones equivalentes medidas varían entre los 5 gramos por kilovatio-hora en EE UU y los 25 gramos medidos en China, es decir, hasta 200 veces menos que el carbón.

Esto implica que un aerogenerador puede pagar la deuda de carbono de su fabricación en tan solo siete meses. Como ocurre con los paneles solares, los aerogeneradores no producen emisiones una vez entran en funcionamiento.

Para llegar a estas cifras hay multitud de fuentes y estudios, lo que complica su evaluación. Una organización llamada COMET (Coalición para la Transparencia de las Emisiones de los Materiales), tiene el objetivo de encontrar una forma de cálculo unificada de los gases de efecto invernadero para todas las cadenas de suministro y proceso de minerales industriales.

En cualquier caso, los datos son claros: el viento y el sol son alternativas que generan muchas menos emisiones de gases de efecto invernadero. El cambio a estas energías limpias debe producirse lo antes posible en todo el mundo.

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