Una nueva investigación de la Universidad Estatal de Colorado muestra que, si bien el humo de los incendios forestales cubre cada vez más grandes zonas de los EE. UU., no tiene mucho impacto en la actividad general de generación de energía solar a largo plazo.
por la Universidad Estatal de Colorado
El artículo, publicado hoy en Nature Communications , muestra que las pérdidas de recursos solares fotovoltaicos promedio o de fondo debido al humo de los incendios forestales siguen siendo modestas fuera de las áreas que rodean inmediatamente a los incendios activos, donde las columnas de humo son densas. Los investigadores también descubrieron que la energía generada a partir de energía fotovoltaica se mantuvo relativamente estable en todo Estados Unidos, incluso en temporadas de incendios extremos.
Para el proyecto, el equipo de investigación dirigido por la CSU utilizó datos modelados e históricos de múltiples temporadas para comprender mejor los cambios en la disponibilidad de recursos solares de referencia relacionados con el humo de los incendios forestales.
La investigadora postdoctoral de la CSU Kimberley Corwin es la primera autora del artículo. Corwin afirmó que, dado que Estados Unidos busca aumentar la cantidad de energía solar que utiliza del 3 % al 45 % de su cartera energética total, estos hallazgos podrían utilizarse para tomar decisiones informadas sobre dónde construir sitios de recolección.
«Se han realizado investigaciones similares sobre eventos específicos, en particular en torno a los incendios más grandes en California. Sin embargo, nuestro trabajo va más allá y cuantifica los efectos en escalas temporales y geográficas amplias», afirmó.
«Mostramos que hay impactos significativos en los recursos de energía solar cerca de estos incendios, pero que cuando el humo se transporta a más distancia, como hemos visto recientemente en el Medio Oeste y a lo largo de la Costa Este, presenta una preocupación mucho menor en términos de pérdidas solares prolongadas. Esto tiene implicaciones para la ubicación de las futuras instalaciones para lograr eficiencia a largo plazo, así como estabilidad con la red».
La generación de energía solar puede verse obstaculizada por diversos factores además del humo, como la nubosidad y la contaminación del aire. El equipo de investigación estaba interesado en comprender específicamente el impacto del humo de los incendios forestales en la irradiancia, es decir, la cantidad de luz solar que llega a la superficie de un panel para ser captada.
Se centraron específicamente en la irradiancia horizontal global (GHI), que incluye tanto la luz solar directa como la luz solar difusa dispersada por la atmósfera. La GHI es más relevante para los sistemas fotovoltaicos de placa plana que representan la mayor parte de la producción solar en los EE. UU.
Corwin dijo que aprovecharon los estudios de casos diarios tanto de la temporada particularmente activa de incendios forestales de 2020 en California como de la temporada mucho más tranquila de 2019 para ofrecer un contexto a corto y largo plazo para las próximas temporadas de incendios forestales. También analizaron las agregaciones mensuales y anuales sobre los impactos a nivel estatal, regional y nacional, y utilizaron herramientas basadas en satélites como el producto Smoke del Sistema de mapeo de riesgos de la NOAA para comprender los impactos a diferentes escalas.
En 2020, el humo de los incendios forestales que ardieron en California, Colorado y Oregón finalmente llegó a la costa este. Corwin dijo que esas columnas aún pueden provocar grandes pérdidas en períodos cortos. Sin embargo, los impactos a largo plazo siguen siendo modestos ya que el humo no es tan persistente.
«Si bien se observan grandes reducciones cerca de los incendios activos, eso disminuye rápidamente con la distancia. Las pérdidas sustanciales son específicas del área directamente alrededor del incendio, donde la columna de humo es más densa y, por lo tanto, bloquea más luz», dijo.
«Mientras tanto, el impacto de las grandes columnas de humo transportadas que pueden permanecer allí durante días pero que se diluyen, es relativamente modesto en comparación con el cambio promedio del recurso solar que se puede observar en otras condiciones. Las disminuciones causadas por el humo transportado son solo de alrededor del 5% y, en algunos lugares, incluso menos del 2% en comparación con el promedio en años de poco humo».
Corwin añadió que una mejora en el almacenamiento de energía mediante baterías debería ayudar a limitar aún más los impactos a corto plazo en la recolección de energía cerca de los incendios forestales. Al pasar de las baterías a las reservas, los operadores podrían evitar tener que usar gas natural para compensar las pérdidas de energía de los incendios locales.
Corwin comenzó a trabajar en el proyecto como estudiante de posgrado en el Departamento de Ciencias Atmosféricas con la profesora Emily Fischer. Comenzó el trabajo como parte de su doctorado, que ya terminó. Otros investigadores afiliados a la CSU que participaron en el artículo incluyen a los miembros de la facultad Jesse Burkhardt, Amit Munshi y Fischer.
Fischer dijo que el trabajo de Kimberley es un «paso crítico para comprender todas las implicaciones del aumento del humo de los incendios forestales provocado por el clima».
«Este artículo, y los demás capítulos de la disertación de Kimberley, han ampliado radicalmente nuestra comprensión de cómo el humo afecta la luz en el suelo necesaria para la fotosíntesis, la generación de energía solar y también los impactos en otros aspectos de la calidad del aire», dijo Fischer, quien es parte de la Facultad de Ingeniería Walter Scott, Jr. en CSU.
Más información: Kimberley A. Corwin et al., Disponibilidad de recursos de energía solar en condiciones extremas e históricas de humo de incendios forestales, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-024-54163-8
