La expansión de la energía solar reduciría millones de toneladas de emisiones de CO2, revela un estudio

Esta desproporción tiene consecuencias críticas: las plantas termoeléctricas son responsables del 99% de los 1,650 millones de toneladas de CO2 emitidas por el sector en 2022, además de contribuir a la contaminación del aire vinculada con enfermedades respiratorias y muertes prematuras.

Para medir el impacto real de la expansión solar, el equipo recopiló datos horarios de generación eléctrica, demanda y emisiones de CO2 entre julio de 2018 y junio de 2023. El análisis cubrió 13 regiones interconectadas, desde California hasta Nueva Inglaterra, utilizando un modelo estadístico avanzado que evalúa tanto efectos inmediatos como retardados, un aspecto ignorado en estudios previos.

Por primera vez, se cuantificó cómo el excedente solar en una hora específica reduce emisiones horas después, incluso en regiones vecinas mediante intercambios de energía.

Disparidades notables

Los resultados revelaron disparidades notables. Un incremento modesto del 15% en generación solar produjo reducciones sustanciales de CO2 en California, Florida, Medio Atlántico, Medio Oeste, Suroeste y Texas. En contraste, áreas como Nueva Inglaterra, Centro y Tennessee mostraron impactos mínimos incluso con aumentos del 20%.

Esta divergencia se atribuye a diferencias en la infraestructura eléctrica local, el mix energético y el potencial solar base. Por ejemplo, en Tennessee, una expansión del 20% en capacidad solar solo reduciría 0,06 toneladas diarias de CO2, mientras en California la misma inversión evitaría 42,7 toneladas diarias.

El estudio también demostró que los beneficios climáticos trascienden límites administrativos. Cuando California aumentó su generación solar en un 15%, las emisiones disminuyeron 913 toneladas diarias en el Noroeste y 1.942 toneladas en el Suroeste, regiones interconectadas con su red.

Este ‘efecto derrame’ subraya la importancia de la colaboración interestatal: desarrollar proyectos solares en zonas con alta radiación y bajo costo, luego transmitir la energía a regiones con mayores emisiones, maximizaría la eficiencia climática.

Momento crítico

La investigación profundizó en la dinámica temporal de las reducciones. En California, un aumento del 15% en energía solar al mediodía redujo las emisiones en 147,18 toneladas de CO2 durante la primera hora, seguido de una disminución adicional de 16,08 toneladas ocho horas después.

Este desfase se vincula al rol del almacenamiento energético y la flexibilidad de la red, que permite aprovechar el excedente solar en horarios nocturnos. Los modelos confirmaron que las baterías a escala industrial, con duraciones de 4 a 12 horas, son clave para extender los beneficios.

“Nuestra investigación ofrece a legisladores e inversores una hoja de ruta para dirigir las inversiones solares donde las reducciones de emisiones sean más impactantes y donde la infraestructura pueda generar los mayores rendimientos”, apunta Arpita Biswas, autora principal del estudio.

Los hallazgos llegan en un momento crítico. La Agencia de Protección Ambiental (EPA) exige reducir 1.380 millones de toneladas de CO2 del sector eléctrico para el año 2042, mientras la Agencia Internacional de Energía (IEA) aspira a que haya emisiones netas cero para 2050.

Estrategias duales

El estudio de Harvard indica que la expansión solar contribuiría con el 12,38% de la meta anual requerida (69 millones de toneladas) si se logra un crecimiento del 15% en generación. Estos avances dependen de incentivos continuos. La caída en costos de paneles solares, vinculada a cadenas de suministro globales, y créditos fiscales son esenciales.

El modelo asume una relación lineal entre demanda eléctrica y emisiones, lo que podría variar si otras energías renovables compensan futuros aumentos de consumo. Además, las proyecciones se basan en niveles medianos de generación solar de 2022; escenarios más ambiciosos requerirían ajustar los parámetros.

Los investigadores advierten sobre posibles sesgos en estimaciones para las Carolinas, Sudeste y Medio Atlántico debido a inconsistencias en datos de convergencia regional.

Pese a ello, el trabajo sienta un precedente metodológico. “Nuestros hallazgos demuestran el poder de utilizar datos energéticos a gran escala y alta resolución para generar información procesable”, añade Biswas. La transición hacia un sistema eléctrico descarbonizado exige estrategias duales: inversiones focalizadas en regiones de alto impacto y mayor integración de redes interregionales.