Nuevas sinergias entre el sector de la refrigeración y la fotovoltaica

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Según la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., aproximadamente un 12% de las emisiones globales de CO2 provienen de la refrigeración y el aire acondicionado. Un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Universidad Aalto de Finlandia ha propuesto una solución para reducir dichas emisiones: la energía solar y el almacenamiento de energía.

Los investigadores finlandeses colaboraron con colegas del MIT de Estados Unidos para producir el estudio Meeting global cooling demand with photovoltaics during the 21st century. Los académicos afirmaron que el sector de la refrigeración residencial ya podría haber sostenido alrededor de 540 GW de capacidad de generación solar el año pasado, si los sistemas de enfriamiento del mundo fueran alimentados por la fotovoltaica.

“Demostramos que debido a que los países tropicales están ganando más riqueza y, por lo tanto, acceso al enfriamiento; y avanzando el calentamiento global, los dispositivos de enfriamiento podrían sostener otros 20–200 GW de PV cada año durante la mayor parte del siglo XXI, dependiendo del escenario socioeconómico y de cambio climático, a pesar de que los acondicionadores de aire se vuelven más eficientes con el tiempo”, escribieron los autores del informe

Ventaja para Norteamérica

El estudio, que sus autores dicen ser el primero en evaluar las sinergias entre la industria de refrigeración y el sector fotovoltaico, pronosticó que la demanda de refrigeración podría aumentar de 400 TWh el año pasado a casi 14,000 TWh para fines de siglo. Tal aumento de 35 veces, según los investigadores, requeriría una parte considerable de los paneles solares desplegados en este siglo.

Los hogares de altos ingresos que constituyen América del Norte aseguran que el mercado tenga actualmente el mejor cruce entre los sectores de refrigeración y solar, según el documento. “La capacidad total de generación fotovoltaica que la refrigeración residencial podría mantener en América del Norte [era] de aproximadamente 155 GW a finales de 2015”, indica el informe.

El documento predice, además, que las populosas Asia meridional y África subsahariana tendrán una mayor demanda de refrigeración en la segunda mitad del siglo, y que la primera sea capaz de sostener 1 TW de capacidad solar para 2065 y más de 2 TW para el año fin de siglo. África subsahariana podría sostener 3 TW de capacidad fotovoltaica para fines de siglo, también predijo el estudio.

Se pronostica que el sector de enfriamiento en el Medio Oriente y África del Norte alcance el potencial para sostener alrededor de 532 GW de capacidad solar para fines de siglo, mientras que el potencial de América Latina se estimó en 482 GW. Según la investigación, además, Europa y la antigua Unión Soviética necesitarán solo 104 GW de energía solar para la refrigeración a fines de siglo.

Desajuste estacional

El estudio enfatizó que las diferencias estacionales en la demanda de refrigeración son mayores que las observadas en el rendimiento de energía fotovoltaica. “Debido a que, más cerca del ecuador, las diferencias estacionales son más pequeñas, generalmente las regiones más cercanas al ecuador exhiben una sinergia más fuerte entre la refrigeración y la fotovoltaca y, por lo tanto, se puede satisfacer una fracción mayor de la demanda de electricidad de enfriamiento en intervalos de una hora”, agregaron los autores del informe.

Como resultado, se pronostica que América Latina y África subsahariana sean las regiones con el mayor potencial para sostener la energía solar, que sería capaz de cubrir hasta el 59% de la demanda de refrigeración para finales de siglo, un porcentaje que para el Medio Oriente, el Norte de África y el sur de Asia se estimó en alrededor del 56%.

El almacenamiento se destacó como un factor que podría aumentar la proporción de demanda de refrigeración satisfecha por la energía fotovoltaica. “Vemos que el beneficio del almacenamiento a corto plazo aumenta considerablemente con el tiempo a medida que crece la demanda de refrigeración en lugares donde la falta de coincidencia es principalmente diurna en lugar de estacional”, señaló el documento.

Sin embargo, incluso sin almacenamiento, la energía fotovoltaica podría alimentar directamente aproximadamente la mitad de la demanda de refrigeración del mundo, afirmaron los autores del estudio.