El portal de noticias WIRED, en la sección de noticias científicas de su edición del 19 de marzo de 2021, publicó un extenso artículo titulado “Por qué recubrir los canales con paneles solares es una iniciativa energética” y lo complementaba con el comentario “recubrir los canales conseguiría, en cierto modo, refrigerar los paneles solares con agua, aumentando su eficiencia”. A continuación se presenta la traducción del contenido del artículo elaborado por Matt Simon.

Crema de cacahuetes y mermelada. La combinación deseada. Existe en este momento un dúo que podría literal y figurativamente ser más potente (que ese tan tradicional de la gastronomía norteamericana): los paneles solares y los canales. ¿Qué pasaría si, en lugar de dejar los canales abiertos a la atmósfera, permitiendo que el sol evapore el agua que circula por ellos, los cubriéramos con paneles que protegieran nuestro precioso líquido y a la vez recolectarán energía solar? Es posible que la humanidad pueda plantearse esa iniciativa.

Científicos de California han realizado los cálculos de lo que ocurriría si el Estado colocara paneles solares sobre los 5.400 km de sus canales, incluyendo el principal California Aqueduct, y han llegado a la conclusión de que podría obtenerse una agrupación de enorme interés. Su estudio de estudio de viabilidad, publicado en la revista Nature Sustainability, concluye que si se aplicara a escala estatal, los paneles permitirían ahorrar 240 hm³ de agua anualmente, que de otro modo se seguirá evaporando. Al mismo tiempo, los paneles solares desplegados sobre los canales abiertos de California proporcionarían 13 GW de energía renovable anualmente, lo que representa la mitad de la nueva capacidad que el Estado necesita desarrollar para satisfacer sus objetivos de descarbonización para el año 2030.

El sistema de transporte de agua de California es el mayor del mundo y abastece a 35 millones de personas y 2,6 millones de hectáreas de tierras de cultivo. Un 75 % del agua disponible está situada en el tercio norte del Estado, mientras que los dos tercios inferiores representan un 80 % de la demanda de agua urbana y agrícola. Llevar toda esa agua de una parte a otra requiere la utilización de bombas que impulsen el agua cuesta arriba; por ello, el sistema hídrico estatal es el mayor consumidor individual de energía eléctrica del Estado.

Los paneles solares no solamente producirían energía renovable para su uso en los diferentes lugares del Estado, sino que permitirían que el sistema hídrico fuera autosuficiente desde el punto de vista energético. En palabras del ingeniero ambiental de la Universidad de California en Merced y Santa Cruz, y autor principal de este artículo, “cubriendo los canales con paneles solares podríamos reducir la evaporación de agua y evitar perturbar las áreas naturales y de cultivo, a la vez que generar energía renovable y otros beneficios colaterales”.

Es una ironía que el rendimiento de los paneles solares disminuya a medida que la temperatura aumenta. En una célula eléctrica, los fotones del sol provocan la expulsión de un electrón desde los átomos, generando una corriente eléctrica. Cuando un panel se calienta mucho, los electrones alcanzan un mayor estado de excitación, de modo que su liberación de los átomos por el impacto de los fotones no genera tanta energía como en condiciones de menor temperatura. Desplegar los paneles sobre los canales permitiría, en cierto modo, refrigerarlos con agua y mejorar su eficiencia. “adicionalmente, la sombra creada por los paneles evitaría el crecimiento de hierbas y plantas perjudiciales, que representa una de las principales tareas de mantenimiento de los canales”.

Además, las adaptaciones técnicas no serían tan complicadas. Bastaría con colocar un soporte metálico sobre el canal y luego cubrirlo con los paneles. La India ha venido experimentando con paneles solares como estos, y ya ha encargado el recubrimiento de 40 km de canal con un presupuesto estimado de 14 millones de dólares.

Para dejarlo claro, este artículo no es una llamada a los funcionarios del Estado para que cubran inmediatamente los canales con paneles solares. En palabras de ingeniero de la Universidad de California en Merced, “nuestro artículo no es un proyecto técnico detallado o un diseño conceptual; es simplemente un estudio de viabilidad, una comprobación de la iniciativa, de modo que pueda pasar a una fase posterior en la que invertir en un proyecto de demostración. Consideramos que la cantidad de electricidad es significativa, tanto a escala estatal como local”.

Los dos técnicos responsables del artículo realizaron estos cálculos utilizando una diversidad de modelos. Las tasas de evapotranspiración, por ejemplo, se obtuvieron de modelos hidrológicos. Utilizaron también modelos climáticos para predecir la forma en que subirán las temperaturas del Estado durante los próximos años. Llegaron hasta el detalle de calcular la forma en que el efecto del enfriamiento causado por el agua del canal mejoraría la eficiencia de los paneles para generar electricidad.

Por último, determinaron unos ahorros potenciales anuales de 240 hm3 de agua en todo el Estado. Tuvieron en cuenta también los beneficios humanos de un proyecto como éste, algo que es más difícil de estimar. Por ejemplo, muchos agricultores utilizan generadores diésel para bombear su agua de riego. Si esa energía fuera producida por paneles solares, podrían reducirse las emisiones locales, mejorando la calidad del aire. “se pueden examinar los costes económicos, pero también se pueden considerar los beneficios sociales”.

Un beneficio social adicional sería que, mediante la colocación de los paneles sobre los canales, el Estado no habría de convertir zonas de cultivo o perturbar hábitats naturales como forma de obtener espacio en el que instalar granjas solares. Un canal ya es una zona perturbada desde hace mucho tiempo. Pensando en cómo instalar una retícula de paneles solares sobre la propia casa, el director del Wheeler Water Institute de la Facultad de Derecho de la Universidad de California en Berkeley, indica que “los podemos colocar sobre el tejado, en lugar de reducir el jardín de nuestra residencia y así poder instalar los paneles en el espacio desocupado. En esta iniciativa, estamos utilizando una superficie que ya ha sido alterada por la actividad humana y duplicando los beneficios que ofrece. Esa es la parte esencial de la iniciativa”.

La colocación de paneles solares en los canales de California podría también preparar al Estado para la adopción generalizada de automóviles eléctricos. El California Aqueduct discurre a lo largo de la Autopista Interestatal 5, la mayor arteria de tráfico entre las partes norte y sur del Estado. Los lugares que ahora ocupan las estaciones de servicio de gasolina a lo largo de la autopista, en el futuro podría albergar las estaciones de recarga eléctrica que se alimentarían del acueducto próximo.

El plan podría también ayudar a California a prepararse para el futuro cambio climático. “Las sequías son parte de nuestra historia y parte de nuestro futuro. Precisamente bajo esta perspectiva de cambio climático, se están pronosticando sequías más frecuentes y más intensas”. A medida que la temperatura del Estado aumente, mayores cantidades de agua se evaporarán desde sus canales, algo que los paneles pueden atenuar.

Aunque los investigadores centraron su trabajo en el caso de California, este tipo de modelación “podría fácilmente aplicarse a otros lugares geográficos. En las regiones del mundo sometidas a estrés hídrico en que se disponga de canales, tiene todo el sentido del mundo considerar esta iniciativa. Por ejemplo, podría hacerse en los Estados vecinos, como los cada vez más cálidos del suroeste y Texas, donde además acaba de quedar patente la necesidad de renovar por completo su sistema energético.

No obstante, hay que tener en cuenta los retos que representa plantearse un proyecto de infraestructuras de esta magnitud. Por ejemplo, estos investigadores no tuvieron en cuenta los posibles efectos sobre la vida silvestre—cubrir los canales podría impedir el acceso de las aves acuáticas que dependen de ellos como hábitat, especialmente considerando que California ha perdido más de un 90 por ciento de sus hábitats. Además, la colocación de los paneles solares y sus soportes sobre la superficie del agua podría causar la corrosión de los equipos, aumentando los costes de mantenimiento. Finalmente, hay que considerar el coste de colocar los paneles solares sobre los canales, a una escala tan grande como la propuesta. (El estudio no sugiere un coste aproximado, aunque sus autores indican que es difícil estimarlo sin realizar previamente un proyecto de demostración, ya que dependerá de variables como los lugares elegidos para su desarrollo).

A modo de conclusión, ésta no es una idea de todo o nada: se podrían cubrir unos determinados tramos de canales, dejando otros abiertos. Aunque eso no proporcionaría el impulso necesario para alcanzar un ahorro de 240 hm³ de agua anuales, podría en todo caso proporcionar energía con la que mover las bombas hidráulicas y abastecer las estaciones de recarga locales, a la vez que reducir la evaporación de agua de los canales en un menor grado. “Tanto con el cambio climático como sin él, el suministro de agua en California se está reduciendo, mientras que la demanda de agua sigue creciendo. La visión conjunta de esas dos circunstancias hace que, sin lugar a dudas, cualquier ahorro de agua que se puede conseguir es siempre bueno y bienvenido.