Los cambios climáticos actuales han generado una tendencia de búsqueda de nuevas alternativas para la generación energética y la restauración del medio ambiente y lo que ha llevado a establecer tecnologías innovadoras para la mitigación del denominado efecto invernadero, pero realmente ¿cuánto se disminuye las emisiones de gases efecto invernadero (GEI) en el planeta?

Esto al usar fuentes de energía renovable; existen ciertos mitos referentes al uso de tecnologías para la producción de energía mediante una fuente renovable o no contaminante, tal es el caso de los paneles fotovoltaicos que transforman la radiación solar en energía, este mito radica principalmente en cuestionar la composición de los materiales de construcción de tales tecnologías productoras de energía, ya que estos requieren de procesos complejos para su obtención, así como la conformación o construcción del mismo panel, lo cual requiere de suministrar energía para tener un producto terminado; esto significa que para la producción de un panel fotovoltaico se requiere de alrededor de 1.5 TJ de energía; lo que equivale (1 TJ = 1 con 12 ceros subsecuentes) aproximadamente a 130.8 MtCO2e, esto para un panel con dimensiones de 0.9 m de ancho por 1.2 m de longitud, generando entre 250 y 300 W de potencia con una eficiencia de 45% aproximadamente; cabe mencionar que no hay paneles con eficiencias mayores hasta la actualidad, mitigando 0.03 MtCO2e por cada 0.11 TJ producidos por año; hay que considerar que el tiempo de vida de un panel es de 30 años, teniendo una reducción entre 4 a 5% de la eficiencia por suciedad o pérdidas térmicas, lo que significa que durante el tiempo de vida útil del panel se reduce 0.9 MtCO2e y se producen 27 MW, estas cifras indican que en lo 30 años de vida de un panel fotovoltaico, se tienen una reducción del 0.7% de GEI considerando solo su fabricación, cubriendo 7.3% de la energía requerida para la obtención de los materiales y fabricación del mismo (Nayak y col, 2019) por esta razón se puede considerar que un panel fotovoltaico puede no ser una solución factible para mitigar el cambio climático, pero por otra parte en la actualidad se están estudiando materiales en donde se requieran una cantidad de energía mínima y que además sean buenos conductores, así como el uso de materiales provenientes de residuos que sean reintegrados a la cadena de valor, pero la realidad es compleja para aseverar que existe una reducción de los GEI por el uso de este tipo de tecnologías y la fabricación de las mismas, pero pueden ser una alternativa viable si estas tecnologías mejoran su proceso de producción para aumentar su eficiencia, además que se puedan combinar con alguna otra tecnología que pueda complementar la generación de la energía, buscando minimizar la generación de los GEI.

En la actualidad se están desarrollando procesos alternativos que puedan ser usados para la mitigación del cambio climático y disminución de los GEI, los cuales están enfocados principalmente en tecnologías de producción de combustibles de cero emisiones que pueden ser usados para la generación de energía, tal es el caso de producción de hidrógeno (H2) tanto gris como verde, el cual genera solo como subproducto de su combustión agua (H2O) esto se logra la mayoría de los casos partiendo de agua residual o residuos orgánicos (biomasa), de ahí su clasificación de gris o verde, tales procesos ya están siendo implementados en ciudades de Europa y han sido una alternativa más viable; además son tecnologías no intermitentes como las basadas en fuentes de radiación y eólicas. Pero una de las desventajas que pueden estar limitando la implementación de tales tecnologías es propiamente el almacenamiento del gas producido, así como los microorganismos que ayudan a la conversión de las aguas residuales en H2; aunque existen procesos que usan electrólisis química para su producción pero en realidad no son los más factibles principalmente porque se estarían consumiendo 0.9 TJ de energía para producir 0.7 TJ de energía, con producción de CO2eq de 327.8 MtCO2e, lo que comúnmente se diría “Sale más caro el caldo que las albóndigas”, aunque la producción de energía es mayor en comparación que con los paneles fotovoltaicos y eficiencias también tienen un incremento ya que se encuentran entre 80 al 90% de producción de H2 (Kaur & Pal, 2019).

Los procesos que se pueden considerar como viables para la producción de H2 están basados en la implementación de tecnologías que hagan el uso de sistemas biológicos y electroquímicos denominados proceso bio-electroquímicos, estos han tomado importancia en su implementación principalmente porque consideran como materia prima la biomasa o algún residuo de alguna actividad antropogénica un ejemplo es el agua desechada en los hogares o aguas grises también denominadas, pero esto no excluye a las industrias, los cuales producen aproximadamente 0.8 TJ de energía por año con un consumo de 250 MJ, cabe recalcar que la combustión del H2 producido es considerado cero emisiones, con eficiencias de 90-95%; aunque se han realizado estudios en donde la reacción de conversión genera 120 kgtCO2 por cada Tera Joule (TJ) de energía producida (Akhlaghi & Najafpour-Darzi, 2020), lo que significa que no es totalmente cero emisiones, pero es una alternativa factible desde la producción.

Tanto los paneles fotovoltaicos como la producción de hidrógeno son alternativas viables para la disminución de los GEI en el planeta y alcanzar el objetivo de no incrementar la temperatura del mismo, además de lograr la descarbonización del planeta desde la producción de las materias primas de los dispositivos generadores hasta la implementación de los procesos de obtención de energía. Pero se debe buscar la mejora e incremento de las eficiencias de los procesos actuales, hasta alcanzar una nula generación de CO2eq, pero hasta que no se alcance lo mencionado, estaremos viviendo con la idea de estar alcanzando la descarbonización sin conocer el impacto al ambiente con tecnologías denominadas limpias usadas en la actualidad. Son importantes estas acciones para el crecimiento de los países, pero debe ser igual de importante la inversión para el desarrollo de estas tecnologías volviéndolas propias, y buscar una independencia tecnológica, es decir no tener la necesidad de importar tales metodologías de otros países, lo que nos hará alcanzar la competitividad en la producción de energía, así como mitigar el cambio climático y no vivir en el mito de si son o no buenas las energías renovables.
Referencias

- Nayak, P. K., Mahesh, S., Snaith, H. J., & Cahen, D. (2019). Photovoltaic solar cell
technologies: analysing the state of the art. Nature Reviews Materials, 4(4), 269-
285.
- Akhlaghi, N., & Najafpour-Darzi, G. (2020). A comprehensive review on biological
hydrogen production. International Journal of Hydrogen Energy, 45(43), 22492-
22512.
- Kaur, M., & Pal, K. (2019). Review on hydrogen storage materials and methods
from an electrochemical viewpoint. Journal of Energy Storage, 23, 234-249.