Tabla de Contenidos
- El calor de los paneles solares podría elevar aire húmedo
- Las simulaciones apuntan a efectos en parques de gran tamaño
- Emiratos probará la hipótesis cerca de Dubái
- Dunas artificiales podrían reforzar el ascenso del aire
- Energía solar, agua y agricultura en un mismo sistema
- La prueba deberá confirmar un efecto todavía incierto
Grandes parques fotovoltaicos podrían elevar aire húmedo y favorecer la formación de nubes en regiones desérticas próximas al golfo Pérsico. La posibilidad de utilizar una planta solar para generar lluvia comienza a pasar de las simulaciones meteorológicas a las pruebas de campo.
Investigadores de la Universidad de Hohenheim, en Alemania, estudian si el calor producido por grandes superficies fotovoltaicas puede modificar la circulación del aire y aumentar la probabilidad de precipitaciones en zonas áridas.
El proyecto cuenta con apoyo financiero de Emiratos Árabes Unidos y se probará cerca de Dubái. Allí, los científicos medirán cómo cambian la temperatura, la humedad y el viento alrededor de uno de los mayores complejos solares del país.
El calor de los paneles solares podría elevar aire húmedo
En las costas de la península arábiga existe humedad procedente del golfo Pérsico. Sin embargo, esa masa de aire suele permanecer cerca de la superficie debido a las condiciones térmicas del desierto. Sin un ascenso suficiente, el vapor de agua difícilmente alcanza capas más frías donde pueda condensarse.
Frente a este escenario, los investigadores plantean que miles de paneles solares podrían actuar como una gran superficie caliente. Los módulos fotovoltaicos absorben radiación solar y alcanzan temperaturas superiores a las de la arena situada en sus alrededores.
Como consecuencia, el aire próximo a los paneles se calienta, pierde densidad y comienza a subir. Cuando la superficie fotovoltaica es extensa, esas corrientes ascendentes pueden ganar fuerza y transportar humedad hacia zonas más elevadas de la atmósfera.
En esas capas, la reducción de la temperatura favorece la condensación. Bajo condiciones adecuadas de humedad y estabilidad atmosférica, el proceso podría facilitar la formación de nubes y aumentar la posibilidad de lluvia.
Las simulaciones apuntan a efectos en parques de gran tamaño
Los modelos desarrollados por el equipo alemán indican que el tamaño de la instalación será decisivo. Un parque solar de unos 20 kilómetros de lado podría comenzar a alterar las condiciones meteorológicas locales.
Así mismo, una superficie fotovoltaica de 50 kilómetros de lado tendría un efecto mucho mayor sobre las corrientes de aire. Según las simulaciones, las precipitaciones asociadas podrían aportar agua suficiente para cubrir durante un año las necesidades de más de 100.000 personas.
Estas cifras todavía dependen de modelos informáticos. Por ello, la siguiente etapa busca comprobar si el calentamiento observado sobre los paneles puede producir corrientes verticales con suficiente intensidad en un entorno real.
Emiratos probará la hipótesis cerca de Dubái
El programa UAE Research Program for Rain Enhancement Science seleccionó la propuesta entre 120 candidaturas internacionales. La iniciativa financiará tres años de investigación experimental sobre generación de lluvia y comportamiento atmosférico.
Las mediciones se realizarán en el parque solar Mohammed bin Rashid Al Maktoum, ubicado en las proximidades de Dubái. La instalación dispone de varios gigavatios de potencia y continúa ampliándose como una de las principales infraestructuras fotovoltaicas de Emiratos Árabes Unidos.
Para estudiar el aire sobre el parque, los científicos instalarán equipos LiDAR. Estos sistemas emplean pulsos láser para registrar perfiles tridimensionales de viento, humedad y temperatura desde el suelo hasta las capas donde pueden formarse las nubes.
Los datos permitirán comparar las condiciones atmosféricas sobre los paneles con las registradas en zonas desérticas cercanas. De esta manera, el equipo podrá determinar si el parque solar genera una corriente convectiva estable o si el efecto desaparece antes de alcanzar las alturas necesarias.
Dunas artificiales podrían reforzar el ascenso del aire
El proyecto también incluye una propuesta complementaria: construir dunas artificiales de varios cientos de metros de altura en puntos estratégicos del desierto.
Estas estructuras funcionarían como barreras orográficas. Al encontrarlas, el viento húmedo tendría que ascender de manera similar a lo que ocurre cuando una masa de aire choca con una montaña.
La combinación de dunas y paneles solares busca sumar dos mecanismos. Mientras la planta fotovoltaica calentaría el aire desde la superficie, las elevaciones dirigirían la humedad hacia cotas superiores.
El equipo evaluará si ambos efectos incrementan la condensación y la formación de nubes. También analizará qué orientación, altura y ubicación ofrecerían mejores resultados.
Energía solar, agua y agricultura en un mismo sistema
Además de estudiar la lluvia, la iniciativa contempla usos agrícolas para la electricidad y el agua disponibles en el entorno.
La energía producida por la planta podría emplearse para bombear agua subterránea y sostener cultivos adaptados al clima desértico. Entre las especies consideradas aparece la jojoba, una planta resistente a las altas temperaturas y a la escasez hídrica.
La vegetación también podría reducir la temperatura del suelo alrededor de los módulos. Este enfriamiento favorecería la eficiencia de los paneles solares, cuyo rendimiento suele disminuir cuando trabajan a temperaturas elevadas.
De confirmarse la hipótesis, una planta solar podría cumplir varias funciones dentro de un mismo territorio: generar electricidad, modificar parcialmente las corrientes atmosféricas, apoyar la producción agrícola y contribuir a la gestión del agua.
La prueba deberá confirmar un efecto todavía incierto
Aunque los modelos muestran resultados favorables, los investigadores deberán demostrar que el fenómeno puede reproducirse fuera de una simulación. La formación de lluvia depende de numerosos factores, entre ellos la humedad disponible, la dirección del viento, la estabilidad de la atmósfera y la presencia de partículas que faciliten la condensación.
Por esta razón, el experimento no garantiza precipitaciones automáticas cada vez que aumente la temperatura sobre la planta solar. Su objetivo será medir el efecto real de la instalación y establecer en qué condiciones podría influir sobre las nubes.
Los resultados ayudarán a definir el tamaño, la ubicación y el diseño de futuros parques fotovoltaicos. También permitirán determinar si esta tecnología puede complementar otras estrategias empleadas por Emiratos para enfrentar la escasez de agua.
Fuente: Energy News
Foto: Shutterstock
