La luz del sol que salpica los tejados de las escuelas y los campus de todo el país es un recurso desaprovechado que podría ayudar a reducir las facturas de electricidad, según sugiere una nueva investigación.
Los paneles solares proporcionan sombra y energía en la Casey Middle School en Boulder, Colorado. (Crédito de la imagen: Dennis Schroeder / NREL)
El estudio, publicado en la edición de abril de la revista revisada por pares Environmental Research Letters, muestra que aprovechar todo el espacio viable para los paneles solares podría permitir a las escuelas satisfacer hasta el 75% de sus necesidades de electricidad y reducir la huella de carbono del sector educativo hasta en un 28%.
Al mismo tiempo, los paneles solares podrían ayudar a las escuelas a desenchufarse de las redes alimentadas por centrales eléctricas de gas natural y carbón que producen partículas, dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno, contaminantes atmosféricos que pueden contribuir a la niebla tóxica y la lluvia ácida, así como a graves consecuencias para la salud, como ataques cardíacos y reducción de la función pulmonar. «Se trata de una acción que puede beneficiar al medio ambiente y a la salud humana de forma real y significativa», dijo la científica del comportamiento de Stanford Gabrielle Wong-Parodi, autora del estudio.
Los nuevos proyectos de energía solar pueden fácilmente deslizarse hacia abajo en la lista de prioridades en una época de protestas generalizadas por parte de los profesores que reclaman un aumento de la financiación escolar, clases más pequeñas y salarios más altos. Sin embargo, el Departamento de Energía de EE.UU. calcula que los colegios de primaria y secundaria gastan más de 6.000 millones de dólares al año en energía, y los costes energéticos en muchos distritos son los segundos en importancia después de los salarios. En el sector de la enseñanza superior, los costes energéticos anuales ascienden a más de 14.000 millones de dólares.
El documento actual sugiere que las inversiones en los proyectos solares adecuados -con los incentivos apropiados de los estados- podrían liberar el dinero tan necesario en los presupuestos de las escuelas. «Las escuelas están pagando por la electricidad de todos modos», dijo Wong-Parodi, un profesor asistente de la ciencia del sistema terrestre en la Escuela de la Tierra, Energía & Ciencias Ambientales de Stanford (Stanford Earth). «Esta es una forma, en algunos casos, de que puedan reducir sus costes. Si hay una rebaja o una subvención, puede ocurrir más rápidamente».
Beneficios ignorados
Las instituciones educativas representan aproximadamente el 11% del consumo de energía de los edificios estadounidenses y el 4% de las emisiones de carbono del país. Sin embargo, mientras que el potencial de los paneles solares en los hogares y las empresas ha sido ampliamente estudiado, las investigaciones anteriores han omitido en gran medida los edificios escolares.
Las nuevas estimaciones se basan en los datos de 132.592 escuelas, incluyendo más de 99.700 escuelas públicas y 25.700 privadas K-12, así como casi 7.100 colegios y universidades. Los investigadores empezaron por calcular la superficie de los tejados disponible para instalar paneles solares en cada centro, la producción de electricidad por hora en función de la cantidad de sol en el lugar y la demanda de electricidad por hora de cada centro.
No es de extrañar que el estudio concluya que tres estados grandes y soleados -Texas, California y Florida- tienen el mayor potencial para generar electricidad a partir de paneles solares en los tejados de los centros escolares, ya que casi el 90% de los centros tienen al menos un espacio en el tejado adecuado para las instalaciones. Mientras tanto, los residentes de los estados del medio oeste, como Wisconsin y Ohio, son los que más podrían reducir los principales contaminantes atmosféricos -y los costes asociados a los efectos sobre la salud- si las escuelas cambian la red eléctrica por la energía solar.
Además de los efectos medibles sobre la contaminación atmosférica y las facturas de electricidad, las instalaciones solares también pueden ofrecer nuevas oportunidades de aprendizaje a los estudiantes. Algunas escuelas ya utilizan los datos de sus sistemas de energía solar in situ para ayudar a los alumnos a resolver las fracciones, por ejemplo, o para ver de primera mano cómo el cambio de los ángulos de los paneles puede afectar a la producción de energía. «La idea abstracta de las energías renovables como algo que puede reducir las emisiones de gases de efecto invernadero se traslada a los hogares», afirma Wong-Parodi.
Grandes ahorros
Según el estudio, no es económicamente viable que las instituciones educativas adquieran sistemas solares en los tejados en ningún estado. En cambio, los proyectos pueden tener sentido desde el punto de vista financiero si contratan a una empresa para que instale, posea y opere el sistema y venda la electricidad a la escuela a una tarifa establecida.
En todo el país, los investigadores proyectan que los beneficios derivados de un impulso total a las instalaciones solares en los edificios escolares podrían valer hasta 4.000 millones de dólares al año, si se supone que cada tonelada de carbono liberada al aire le cuesta a la sociedad 40 dólares y el valor de una vida humana estadística -en la forma en que los reguladores y economistas lo calculan- se fija en 10 millones de dólares. Los beneficios estimados recogen el coste de las muertes prematuras y otros efectos sobre la salud relacionados con la contaminación atmosférica de las centrales eléctricas.
Las estimaciones del grupo no tienen en cuenta los efectos sobre el medio ambiente y la salud relacionados con la extracción y el transporte internacional de materias primas, ni con la fabricación y eliminación de los paneles solares. Si se tiene en cuenta el impacto probable dentro de Estados Unidos, los investigadores concluyen que casi todos los estados podrían obtener un valor de los proyectos de energía solar en las escuelas muy superior a la cantidad que gastan en subvenciones y descuentos. El estudio muestra que esto es cierto incluso cuando se tienen en cuenta los costes típicos de instalación, mantenimiento, operación y reemplazos de hardware de rutina.
«Hay un argumento para aumentar el nivel de incentivos para aumentar la adopción de paneles solares por parte del sector educativo», dijo la autora del estudio Inês Azevedo, que codirige el Centro para la Toma de Decisiones sobre el Clima y la Energía de la Universidad Carnegie Mellon y se unirá a la facultad de Stanford Earth en julio de 2019.
California y Nueva York, sin embargo, son excepciones. En esos dos estados, los investigadores concluyeron que los reembolsos actualmente disponibles superan los beneficios financieros, de salud, ambientales y de cambio climático proporcionados a la sociedad por los sistemas solares en los tejados de las escuelas, al menos a los precios actuales para compensar las emisiones de carbono a través de otros medios.
«California y Nueva York están haciendo un trabajo fantástico para incentivar la energía solar, pero todavía no vemos una penetración del 100%», dijo Wong-Parodi. «Un buen uso de su tiempo y recursos podría ser evaluar todas las escuelas que aún no la tienen y tratar de entender por qué».
Wong-Parodi también es becario del Centro del Instituto Woods de Stanford para el Medio Ambiente. Los coautores Nichole Hanus y Parth Vaishnav están afiliados a la Universidad Carnegie Mellon. El coautor Naïm Darghouth está afiliado al Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.
La investigación contó con el apoyo de la Fundación Nacional de la Ciencia, la Universidad Carnegie Mellon y el Laboratorio Nacional de Energías Renovables.
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