Qué son las granjas solares, una innovadora propuesta científica para frenar el calentamiento global

Aún hoy el cambio climático parece, para muchos, un concepto abstracto y lejano, con cálculos complejos de investigadores que advierten sobre un futuro apocalíptico. Pero la evidencia científica es contundente: el calentamiento global es una cuestión urgente, supera todos los récords y se evidencia en todos los rincones del planeta con olas de calor, aumento del nivel del mar y fenómenos climáticos extremos cada vez más frecuentes.

¿Por qué se calienta el planeta? Desde mediados del siglo XX, la actividad humana impulsa el crecimiento constante de la emisión de gases de efecto invernadero (GEI), como el dióxido de carbono, y este proceso aumenta el calor en la atmósfera terrestre.

Ante este escenario, los bosques y selvas son los pulmones del planeta y absorben un tercio de las emisiones anuales de carbono. Sin embargo, a pesar de las iniciativas ambientales globales, la deforestación avanza y la menor cantidad de árboles empeora la crisis climática.

Infobae dialogó con el profesor Dan Yakir, doctor en Bioquímica Agrícola e integrante del Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra del Instituto Weizmann de Ciencias de Israel, quien plantea una estrategia dual para abordar la crisis climática: impulsar la plantación de árboles y la reforestación en zonas tropicales y el desarrollo de granjas solares en regiones áridas. Esta combinación -postula- optimiza la capacidad global para reducir el dióxido de carbono en la atmósfera y atenuar los efectos del calentamiento global.

“Nos enfocamos en las regiones áridas donde hay poca disponibilidad de agua y la evaporación no es un componente importante. Los bosques con árboles pueden mitigar el cambio climático al secuestrar carbono, mientras que las granjas solares, que actúan como bosques artificiales, pueden evitar la emisión de carbono. Pero el resultado es el mismo: reducir el dióxido de carbono en la atmósfera”, define.

El Laboratorio del Grupo de Ecofisiología del Profesor Yakir en el Instituto Weizmann mostró en un estudio reciente cómo granjas solares en regiones áridas pueden ser una solución efectiva.

¿Qué son granjas o parques solares? Conocidas también como campos solares, son terrenos destinados a la instalación de paneles o sistemas fotovoltaicos que capturan la radiación solar y la transforman en energía eléctrica.

La investigación comparó el impacto climático de un bosque natural reforestado en el desierto del Negev con un campo de paneles solares en Aravá, en Israel. Los resultados mostraron que, aunque ambos tipos de “bosques” absorben una gran proporción de la radiación solar, los paneles solares son más eficientes para reducir las emisiones de dióxido de carbono en regiones áridas.

El estudio fue realizado por los doctores Rafael Stern, Jonathan Muller, Eyal Rotenberg y Madi Amer del laboratorio del profesor Dan Yakir en el Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra del Instituto Weizmann. También participó de la investigación Lior Segev del Departamento de Instalaciones Centrales de Física del Weizmann. Los hallazgos se publicaron en la revista PNAS Nexus.

Partieron de la premisa de que, aunque los bosques naturales son fundamentales para la absorción de dióxido de carbono y la mitigación del calentamiento global, incluso si cubriéramos toda la superficie del planeta con árboles, no sería suficiente para contrarrestar el exceso de dióxido de carbono que existe hoy en la atmósfera.

El profesor Yakir y su equipo no sólo estudiaron la biología, sino también muchos aspectos de la física. Esto implica cómo se distribuye la energía y la radiación solar dentro de los bosques.

“En los desiertos, si cubrimos la superficie blanca y reflectante con una cubierta oscura, ya sea con bosques (de hecho, así se ven desde el espacio los bosques, como un área negra) o con granjas fotovoltaicas, se produce una conversión de una superficie blanca en el desierto a una superficie oscura, que absorbe más radiación”, describe el profesor Yakir.

La radiación solar viene del sol y si no se refleja, calienta la superficie. Por eso, los bosques en zonas desérticas pueden generar más calor, es decir, más aire caliente que sube a la atmósfera.

Mientras que los bosques naturales absorben una gran cantidad de radiación solar, pero a la vez también calientan la atmósfera, los paneles solares en las zonas áridas reflejan una parte importante de la luz solar, mitigando así el aumento del calor atmosférico.

Los cálculos del estudio mostraron que, en zonas áridas, construir una granja solar es 100 veces más eficaz para reducir las emisiones de dióxido de carbono que plantar un bosque de tamaño similar.

Los investigadores también analizaron cómo estas dinámicas cambian en climas más húmedos. En regiones tropicales y templadas, el impacto de plantar árboles es más pequeño en términos de calentamiento relativo y la tasa de captura de carbono es mayor. Sin embargo, en estas áreas hay menos espacio disponible para plantar nuevos bosques, lo que refuerza la eficacia de las granjas solares en áreas secas.

El equipo de Weizmann subrayó la importancia de proteger los bosques, que absorben dióxido de carbono y desempeñan un papel vital en el ciclo global de las lluvias y el mantenimiento de la biodiversidad.

—¿Según su más reciente investigación, cuál es el rol que juegan las granjas solares para reducir el calentamiento global, especialmente en zonas áridas?

— Profesor Dan Yakir: Es necesario cuantificar las partes del sistema para obtener una respuesta, eso es lo que hacemos los científicos: investigar, estudiar los procesos, cuantificarlos y luego tomar decisiones más precisas sobre cuál es la mejor estrategia. Existen múltiples variables a tener en cuenta, pero en cuanto a forestación y energías renovables dos aspectos son claves: cuánto carbono se evita emitir y cuánto calentamiento se produce en la tierra.

Pero no se trata de una elección libre, a nivel global tenemos muchas necesidades en el uso de la tierra. Necesitamos hacer elecciones informadas con estos cálculos, porque para mitigar el cambio climático, ya sea con bosques o con campos solares, se necesitan superficies de tierra muy extensas..

La mayoría de las reservas de tierra se encuentran en las áreas más remotas de Europa y Estados Unidos. En los trópicos casi no hay tierras libres, pero sí hay zonas libres en los desiertos, queremos proteger las selvas en los trópicos y la agricultura en las áreas cultivadas. Por lo tanto, si buscamos reservas de tierra, las encontramos en lugares semiáridos cerca de los desiertos. Es ahí donde está Israel, por lo tanto, podemos utilizar nuestras propias tierras y nuestra ubicación como un sistema modelo para el resto del mundo. Eso es lo que llamamos investigación local con implicaciones globales.

Por eso una solución adecuada a la crisis climática combina la reforestación en regiones húmedas con la construcción de campos de paneles solares en áreas áridas.

— Retomando este concepto de investigación local con implicaciones globales, ¿pueden aplicarse los resultados de estos estudios en otros lugares, por ejemplo en Sudamérica?

— Creo que en Sudamérica, el desafío más grande es prevenir la deforestación. Ya tienen gran cantidades de bosques y deben protegerlos, no reducirlos para construir campos solares. Por ejemplo, en Argentina existe un gran esfuerzo de reforestación de los bosques de pinos, lo cual es muy importante. Si esta reforestación fue evaluada en comparación con las granjas solares, no lo sé. La reforestación requiere estudio, porque no se trata sólo de madera y emisiones de carbono. Hay que evaluar otros aspectos como el balance hídrico, la efectividad del suelo y el impacto ambiental.

El agua también es un factor importante. Si se planta un bosque, se necesita mucha agua, y en regiones semiáridas, esta estrategia puede utilizar toda el agua disponible. Se puede crear un bosque para absorber carbono, pero se estaría sacrificando el agua, lo cual no es viable. Entonces, en la región, hay que controlar la investigación. La cantidad de agua evaporada por el bosque debe ser igual a la cantidad de lluvia. Si hay igual cantidad de lluvia que evaporación, el bosque utiliza todo el agua disponible. Sin embargo, los campos fotovoltaicos no utilizan el agua, entonces esta puede destinarse para uso potable.

Los campos fotovoltaicos no son muy agradables para hacer un picnic, en cambio, los bosques tienen un componente social y un beneficio recreativo. Nos gusta salir a la naturaleza y pasar tiempo al aire libre. Entonces, uno de los puntos clave de nuestro estudio es que, cuando hablamos de cambio climático, inmediatamente pensamos en las emisiones de carbono, pero la cuestión es mucho más amplia. Hay otras cosas a considerar, no solo la emisión de carbono. Está el índice de albedo (el porcentaje de radiación que una superficie refleja en comparación con la radiación que recibe) , el impacto en el agua, las actividades sociales y el uso de la tierra por parte de las personas.

— Usted menciona que la cuestión del cambio climático es un asunto complejo que no implica una única variable a mitigar o reducir. Si pudiera priorizar, ¿cuáles son los tres aspectos más importantes en los que la investigación científica debe enfocarse para combatir el calentamiento global?

— En primer lugar debemos enfocarnos en cómo reducir el dióxido de carbono, que es la causa principal del cambio climático global. Este gas ha aumentado sustancialmente, de 280 ppm antes de la Revolución Industrial a 420-425 ppm actualmente. Es crucial dejar de quemar carbón, gas y petróleo y pasar a energías renovables como la solar, la eólica y la hidroeléctrica, aunque este proceso es muy lento y debe complementarse con otras medidas.

Y ahí es donde juega un papel importante nuestra investigación, el objetivo es no solo reducir las emisiones de dióxido de carbono, sino también eliminarlo de la atmósfera. Los bosques juegan un papel crucial en esto, ya que hoy reabsorben un tercio del dióxido de carbono que emitimos globalmente. La pregunta es si podemos expandir los bosques y prevenir la deforestación, como en el Amazonas. Sin embargo, es importante realizar una forestación inteligente, y considerar que el mal manejo de los bosques puede causar otros problemas climáticos.

En segundo lugar, es muy importante la educación, la conexión entre la ciencia y la población general. Los científicos podemos realizar investigaciones y saber qué hacer, pero necesitamos convencer a los políticos, a quienes toman decisiones y, para ello, primero debemos comunicarlos a la sociedad para que estos temas lleguen a la agenda pública.

Finalmente, el tercer aspecto vital es la eficiencia en el uso de la energía. Al pasar de la quema de carbón al gas natural, hemos mejorado, pero el gas natural puede tener pérdidas de metano, un potente gas de efecto invernadero. Debemos usar la energía de manera eficiente, tanto en la forestación, la reducción de gases de efecto invernadero, como en la construcción de infraestructura. Estas son las tres áreas importantes: reducción de emisiones, absorción de carbono y eficiencia energética.