Laura Varo, jefa de proyectos de eficiencia energética en Wattega, analiza la huella de carbono asociada a la fabricación de un panel solar fotovoltaico y cómo varía el balance de emisiones según la ubicación y el mix eléctrico.
En plena emergencia climática es indiscutible que la transición hacia las energías renovables de forma multisectorial es urgente y prioritaria. Esta transición, además, no puede ser progresiva, sino que las agendas políticas deben destinar más esfuerzos a reducir la huella de carbono y no podemos esperar, porque ya hemos superado la barrera de los 1,5 ºC de anomalía climática respecto a la era preindustrial y sus efectos son múltiples y, en parte, imprevisibles.
En este contexto, la industria de la generación eléctrica, históricamente vinculada al uso de combustibles fósiles y, por tanto, con una huella de gases de efecto invernadero muy significativa (más de una quinta parte de las emisiones mundiales según datos del año 2025), ha encontrado en las renovables (solar, eólica, hidroeléctrica) un refugio donde producir energía con una huella de carbono nula, si se tiene en cuenta únicamente la generación per se, o, mejor dicho, baja en carbono, ampliando la perspectiva.
Más allá de la generación: las emisiones a lo largo del ciclo de vida
En Cataluña, el Plan Territorial Sectorial para la Generación Eléctrica Eólica y Fotovoltaica (PLATER) plantea un modelo eléctrico 100 % renovable en el año 2050, con una instalación de 14 GW solares en cubiertas y espacios edificados, 19.394,3 MW en suelo, además de la eólica (23 GW) y otras renovables (5 MW). Más allá de la controversia que ha generado el Plan en relación con la ubicación de las instalaciones y el impacto ambiental y paisajístico (ocupar 383 km² de superficie, la mayor parte en terreno no degradado), hay aspectos que el plan deja de lado, como las emisiones en el ciclo de vida global de las nuevas instalaciones.
El enfoque desde el punto de vista de la reducción de las emisiones de CO₂eq se centra únicamente en la etapa de generación, en la que las renovables siempre ganan.
¿Alguien se ha preguntado exactamente qué se emite en la producción de un panel solar fotovoltaico?
¿Qué se emite en la producción de un panel solar fotovoltaico?
Desde hace algún tiempo han aparecido algunas noticias en relación con este punto y, revisando el estado del arte del tema (por ejemplo, artículos recientes como Low-carbon transition of China’s monocrystalline module and its global contributions (1) o el libro Las verdades incómodas de la transición energética de Manuel Casal Lodeiro (2), entre otros), se llega a la conclusión de que la industria solar fotovoltaica, tal y como la entendemos hoy, conlleva unas emisiones inevitables por cada panel producido.
Según (1), la producción de un panel solar fotovoltaico supone entre un 60 y un 85 % de las emisiones de su ciclo de vida, derivadas de la intensidad energética de su proceso, que incluye la extracción minera de cuarzo para obtener silicio (el mineral más extendido del planeta, pero que para producir energía solar es necesario purificar), procesos químicos para obtener MG-Si (silicio de grado metalúrgico), procesos de refinado y encapsulamiento.
Con todo, revisando la bibliografía se observa que las emisiones en la producción de un panel solar fotovoltaico en China, el mayor productor actual, son de 0,31 a 0,39 kg CO₂eq/Wp en el año 2023.
Así, partiendo de un panel de 400 W, se emiten 140 kg CO₂eq (0,35 kg CO₂eq/Wp). A ello hay que incorporar las emisiones del transporte, la instalación y la gestión de residuos, pero, obviándolas, veamos si estas emisiones se compensan, o no, a lo largo de la vida útil del panel.
El caso de Barcelona: emisiones de fabricación y emisiones evitadas
Un panel de 400 W en Barcelona producirá unos 1.500 kWh/kWp·año, por lo que en 20 años de vida útil habrá producido unos 12 MWh.
Partiendo del factor de emisiones del mix eléctrico estatal (283 gCO₂eq/kWh), esto supondrá un ahorro de hasta 3.400 kg CO₂eq, muy lejos de los 140 kg CO₂eq por panel, por lo que, aunque consideremos que la industria solar fotovoltaica tiene emisiones asociadas, estas no son suficientes como para no compensar las emisiones que se emitirían en 20 años en España.
El caso de Noruega: ¿qué ocurre con un mix eléctrico casi 100 % renovable?
Hagamos el mismo ejercicio para Noruega, con un mix eléctrico casi 100 % renovable y un factor de emisiones de entre 5 y 18 gCO₂eq/kWh: tomando 12 gCO₂eq/kWh como punto medio y asumiendo una producción específica tres veces menor que en Cataluña, las emisiones evitadas en 20 años son de 46 kg (tres veces menores que las iniciales). En este caso, las emisiones asociadas a la producción de un solo panel solar fotovoltaico no se compensan con las emisiones que se evitan al no utilizar el sistema eléctrico noruego. Por tanto, ¿cuál es el valor crítico? Depende de la ubicación, debido a la producción específica, pero en Cataluña serían estos 10 gCO₂eq/kWh.
Esto conduce a pensar que un panel producido en China (con el mix eléctrico actual) e instalado en Noruega es actualmente insostenible y que, a medida que los mixes eléctricos globales vayan siendo más renovables, acabará ocurriendo lo mismo en otros lugares. Pero ¿qué emisiones ha comportado la construcción de las presas hidroeléctricas noruegas o de los aerogeneradores de la eólica marina? Son preguntas difíciles de responder, pero en cualquier caso son infraestructuras que ahora permiten generar energía eléctrica sin emisiones en el proceso de generación. No obstante, lo cierto es que, analizando de la cuna a la puerta (cradle-to-gate) las emisiones de la producción de un panel solar —y concretamente hasta la puerta de la fábrica—, hoy en día estas no se compensan con las emisiones de generación de un sistema basado prácticamente al 100 % en renovables. Esto resulta evidente, porque las emisiones de generación de este sistema son prácticamente nulas y no se están comparando con las emisiones incorporadas asociadas a la implantación de grandes instalaciones renovables (por ejemplo, hidroeléctricas).
En cualquier caso, si se electrifica un sistema basado en combustibles fósiles (y no en energía eléctrica), la fotovoltaica siempre compensa (el factor de emisiones del gas natural es de 0,202 kg CO₂eq/kWh y es aún mayor en el caso del carbón o el gasóleo).
La transición energética también pasa por reducir la demanda
¿Significa esto, sin embargo, que no deban utilizarse paneles para la mencionada transición en el caso de sistemas eléctricos que sean casi 100 % renovables? Pienso que, a medida que los sistemas eléctricos sean más renovables, será necesario al mismo tiempo cuestionar, minimizar y reducir el uso de la energía, con el fin de disminuir las nuevas infraestructuras que tengan emisiones incorporadas, aunque también sería conveniente empezar a hacerlo ya, pues el mejor kWh es el que no se consume, y no olvidemos que a estas emisiones hay que sumar las del reciclaje del panel y la gestión de los materiales una vez que este ya no puede utilizarse.
Ahora que la bibliografía pone de manifiesto que la producción de un panel fabricado en China no emite más que las emisiones que se evitarían durante 20 años gracias a la producción solar (en el caso de España), ¿seremos capaces de impulsar nuevas instalaciones atendiendo a la urgencia del cambio climático? ¿Se priorizarán los espacios degradados antes que los campos o las zonas protegidas? ¿Contendremos la demanda energética en una sociedad que se encamina hacia un crecimiento indefinido obviando los límites físicos?
