Reemplazando los campos de tabaco con paneles solares

Si bien el consumo de tabaco es la causa principal de muertes evitables en todo el mundo, el cultivo de tabaco sigue siendo la principal fuente de ingresos para muchos agricultores. Pero dos investigadores de la Universidad Tecnológica de Michigan sostienen que la conversión de los campos de tabaco en granjas solares podría ser beneficiosa para dos propósitos: reducir las muertes prevenibles y satisfacer la creciente necesidad de energía solar para combatir el cambio climático.

Ram Krishnan, ahora un ingeniero que diseña grandes sistemas solares en la industria solar estadounidense en rápida expansión, y Joshua Pearce, profesor de ciencia de materiales e ingeniería eléctrica, completaron un estudio sobre “Impacto económico de la sustitución de la producción eléctrica fotovoltaica solar para la agricultura del tabaco”.

A medida que crece la demanda de energía solar, también aumenta la demanda de tierras para las granjas solares. “Para eliminar por completo la necesidad de quemar combustibles fósiles, la tecnología solar requiere grandes superficies”, explica Pearce.

Sin embargo, como lo demuestra la conversión de las tierras de cultivo en energía para la producción de etanol, la eliminación de la tierra cultivable de la producción de alimentos puede provocar un aumento en los precios mundiales de los alimentos y la escasez de alimentos. Apuntar a la tierra que cultiva cultivos con peligros conocidos para la producción de energía solar elimina una consecuencia perjudicial de la ecuación, dicen los investigadores, y el potencial de convertir los campos de tabaco en paneles solares podría brindar una tentadora oportunidad para que los agricultores aumenten sus ganancias en miles de dólares por acre por año mediante la transición del tabaco a la energía solar.

Aquí viene el sol

Krishnan y Pearce seleccionaron Carolina del Norte para su estudio de caso porque es un importante estado productor de tabaco con grandes franjas de tierra y alto potencial solar.

“Los intentos anteriores y más modestos de compensar los combustibles fósiles con biocombustibles requirieron tanta tierra que los cultivos alimentarios se compensaron, aumentaron los precios de los alimentos y aumentaron el hambre en todo el mundo. Estábamos buscando grandes áreas de tierra que podrían usarse para la energía solar que no aumentaran el hambre en el mundo “.

Las tierras de cultivo de tabaco brindaron una oportunidad interesante porque el consumo de tabaco en los Estados Unidos está disminuyendo y tiene un mal impacto bien documentado en la salud humana. Pearce señala que el tabaco continúa cultivándose hoy en los Estados Unidos porque los agricultores pueden ganar dinero haciéndolo.

“Estábamos interesados ​​en qué condiciones se necesitaban para permitir a los cultivadores de tabaco comenzar a instalar sistemas de energía solar en la misma tierra”, dice. “Analizamos las tendencias probables en todos los principales factores económicos, pero nos sorprendimos al encontrar que, debido a que el costo de la energía solar se ha reducido tan dramáticamente, ya es económicamente ventajoso para los productores de tabaco reemplazar el tabaco con energía solar en muchas situaciones”.

Además, a diferencia de las plantas, los módulos solares pueden soportar calor extremo, frío, hielo, nieve, granizo, lluvia torrencial, sequías y otras condiciones climáticas cada vez más inestables. Están clasificados para resistir vientos de más de 150 millas por hora.

Energía del futuro

Krishnan y Pearce realizaron un análisis de sensibilidad sobre los factores económicos de las granjas solares instaladas y sus efectos sobre las ganancias. Compararon las ganancias solares y las ganancias disponibles simplemente por cultivar tabaco por acre por año.

Usaron suposiciones positivas conservadoras sobre el rendimiento y el precio de los cultivos de tabaco, señalando que también podría haber una disminución en la demanda de tabaco ya que hay menos personas que fuman y los fumadores actuales mueren. Luego analizaron cuánto podría aumentar el precio de la electricidad cada año en función de un rango de aumentos pasados ​​(llamado tasa de escalado, que varió de 0,3 por ciento en 2010 a 5,7 por ciento en 2008). A medida que la electricidad se vuelve más valiosa debido a una mayor tasa de escalada, la energía solar producida en el futuro se vuelve más valiosa. Incluso con tasas de escalada relativamente modestas, la electricidad solar proporciona enormes ganancias de miles de dólares a decenas de miles de dólares más por acre por año para los propietarios de las tierras.

Las tasas de escalada y el valor asociado de la electricidad en el futuro se presentan en el documento en un amplio rango. De manera similar, los cálculos de los costos de la instalación solar variaron de dos dólares por vatio (costoso en el mercado actual en el que las granjas solares llegaron a un dólar por vatio) a costos reducidos y realistas en el futuro de 80 centavos por vatio. El análisis de sensibilidad presentado en el documento permite a los agricultores hacer suposiciones informadas sobre los insumos basados ​​en las tarifas eléctricas de sus servicios locales y qué precio cotizan a los agricultores por una granja fotovoltaica en su tierra, luego tomar la decisión que tenga más sentido para ellos. Para determinar si una granja solar fotovoltaica trabajaría en sus tierras, los productores de tabaco deberían calcular el LCOE (costo nivelado de la electricidad) para su granja solar y compararlo con el precio de la electricidad en su ubicación particular, estructura de tarifas y carga, así como también como factores económicos. Se proporcionan más detalles en el documento sobre estos cálculos.

Proporcionar energía, salvar vidas

Si cada granja de tabaco en Carolina del Norte se convierte en producción de energía solar, existe el potencial de generar 30 gigavatios, que es equivalente a la carga máxima de verano del estado. A largo plazo, los productores de tabaco pueden ganar más dinero cultivando rayos solares para obtener energía en lugar de cultivar un componente de cigarrillos.

La razón principal que frena a los productores de tabaco es el costo de capital del sistema solar. Actualmente, una granja solar de 10 megavatios tiene un precio de $ 1 por vatio para instalar- $ 10 millones. Para ayudar a los agricultores a hacer esa conversión, argumenta Pearce, los gobiernos de los estados tabacaleros deberían comenzar a explorar políticas para facilitar la transición. Muchos productores de tabaco necesitarían depender de los inversores para desplegar energía solar. Los gobiernos locales también podrían ayudar a la transición mediante políticas que ayuden a proporcionar acceso al capital necesario para ayudar a la transición de los propietarios de la tierra.

Además de los beneficios económicos y ambientales, los investigadores estiman que la conversión de los campos de tabaco de Carolina del Norte ahorraría 2.000 vidas estadounidenses al año solo por la reducción de la contaminación al compensar la electricidad generada por carbón.

Con base en los números de los Centros para el Control de Enfermedades, si se elimina todo el consumo de tabaco reemplazando las plantaciones de tabaco en los EE. UU. Con granjas solares, se ahorran directamente más de 480,000 muertes estadounidenses al año por fumar cigarrillos. Además, 42,000 muertes resultantes de estadounidenses que sufren los efectos del humo de segunda mano también se ahorrarían por año.

En conjunto, esto representa un total de más de medio millón de muertes prematuras prevenidas en los EE. UU. Directamente cada año.

“Los beneficios económicos para los ex productores de tabaco que ingresan a la energía solar son agradables”, concluye Pearce, “pero la recompensa real está en vidas estadounidenses salvadas tanto de la prevención de la contaminación como del abandono del hábito de fumar”.

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