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Energías Renovables. Diciembre 2011 Complejo Solar Fotovoltaico Pica 90 MW: Posibles efectos adversos de la instalación de una planta solar en el desierto de Atacama en la región de Tarapacá. José Fabián López Cepeda. Programa de Magíster en Geografía. Facultad de Arquitectura y Urbanismo. Universidad de Chile Resumen Se realizó una investigación sobre los posibles efectos adversos de la instalación de paneles fotovoltaicos a través de revisión bibliográfica. Se tomó como caso de estudio la instalación del “Complejo Solar Pica 90 MW” en la provincia del Tamarugal región de Tarapacá. El resultado señala que los elementos posibles de ser afectados son en primer lugar la atmósfera, por emisiones de gases., en segundo lugar el suelo, por desplazamiento de actividad agrícola y residencial, en tercer lugar las aguas, por posibles contaminaciones de cursos superficiales y sub-superficiales y finalmente el paisaje, por intervención de su fragilidad, visibilidad y calidad. Con estos resultados se discute si será posible encontrar los mismos efectos en el caso de estudio. Introducción La producción de energías renovables se proyecta como una solución viable para problemas energéticos y ambientales, pero no se debe perder de vista que cualquier intervención en el medio puede producir un impacto ambiental (TSOUTSOS 2005). Para el caso particular de la producción de energía solar, se han documentado casos donde el impacto ambiental va desde una contaminación visual, hasta contaminación por descargas de materiales nocivos (HUESEMAN 2004). La energía solar se puede aprovechar activamente mediante dos vías, la térmica que transforma la energía del sol en energía calorífica y la fotovoltaica que convierte directamente la energía solar en electricidad gracias al efecto fotovoltaico (CAYETANO 2004). En publicaciones internacionales, la mayoría de los estudios se enfocan en tres temáticas concernientes a la producción de electricidad por paneles fotovoltaicos. La primera de ellas, es el análisis comparativo entre los materiales más usados para la construcción de paneles; entre ellos el silicio monocristalino, el silicio multicristalino y las cintas de silicio y películas delgadas de teluro de cadmio. La comparación se hace en base al tipo de material, el ciclo de vida y las emisiones de Co2 en su fabricación. (MILES 2005; VASILIS 2008). Otro tema permanente en los estudios de plantas solares fotovoltaicas, es el tiempo de retorno energético o Energy Pay-Back Times, que indaga en el tiempo necesario para recobrar la energía invertida en la manufactura de la estructura (MILES 2005; ALSEMA 2005). La tercera temática de los estudios en paneles fotovoltaicos, es el análisis comparativo entre otras formas de producción de energías, por ejemplo se compara las contaminaciones ambientales

Posibles efectos adversos de la instalación de paneles fotovoltaicos. El caso de Pica. Por José Fabián López Cepeda

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Energías Renovables. Diciembre 2011

Complejo Solar Fotovoltaico Pica 90 MW: Posibles efectos adversos de la instalación de una

planta solar en el desierto de Atacama en la región de Tarapacá.

José Fabián López Cepeda.

Programa de Magíster en Geografía. Facultad de Arquitectura y Urbanismo. Universidad de Chile

Resumen

Se realizó una investigación sobre los posibles efectos adversos de la instalación de paneles

fotovoltaicos a través de revisión bibliográfica. Se tomó como caso de estudio la instalación del

“Complejo Solar Pica 90 MW” en la provincia del Tamarugal región de Tarapacá. El resultado

señala que los elementos posibles de ser afectados son en primer lugar la atmósfera, por

emisiones de gases., en segundo lugar el suelo, por desplazamiento de actividad agrícola y

residencial, en tercer lugar las aguas, por posibles contaminaciones de cursos superficiales y

sub-superficiales y finalmente el paisaje, por intervención de su fragilidad, visibilidad y calidad.

Con estos resultados se discute si será posible encontrar los mismos efectos en el caso de

estudio.

Introducción

La producción de energías renovables se

proyecta como una solución viable para

problemas energéticos y ambientales, pero

no se debe perder de vista que cualquier

intervención en el medio puede producir

un impacto ambiental (TSOUTSOS 2005).

Para el caso particular de la producción de

energía solar, se han documentado casos

donde el impacto ambiental va desde una

contaminación visual, hasta contaminación

por descargas de materiales nocivos

(HUESEMAN 2004).

La energía solar se puede aprovechar

activamente mediante dos vías, la térmica

que transforma la energía del sol en

energía calorífica y la fotovoltaica que

convierte directamente la energía solar en

electricidad gracias al efecto fotovoltaico

(CAYETANO 2004).

En publicaciones internacionales, la

mayoría de los estudios se enfocan en tres

temáticas concernientes a la producción

de electricidad por paneles fotovoltaicos.

La primera de ellas, es el análisis

comparativo entre los materiales más

usados para la construcción de paneles;

entre ellos el silicio monocristalino, el

silicio multicristalino y las cintas de silicio y

películas delgadas de teluro de cadmio. La

comparación se hace en base al tipo de

material, el ciclo de vida y las emisiones de

Co2 en su fabricación. (MILES 2005; VASILIS

2008).

Otro tema permanente en los estudios de

plantas solares fotovoltaicas, es el tiempo

de retorno energético o Energy Pay-Back

Times, que indaga en el tiempo necesario

para recobrar la energía invertida en la

manufactura de la estructura (MILES 2005;

ALSEMA 2005).

La tercera temática de los estudios en

paneles fotovoltaicos, es el análisis

comparativo entre otras formas de

producción de energías, por ejemplo se

compara las contaminaciones ambientales

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Energías Renovables. Diciembre 2011

de la energía solar con la termoeléctrica

(TRIEB 1997).

En publicaciones nacionales no se

encontraron investigaciones académicas

que traten los posibles efectos adversos de

la producción de energía solar a través de

paneles fotovoltaicos. La mayoría de los

estudios corresponden a la viabilidad de

instalación en determinadas zonas del país,

mientras que los efectos dañinos para el

medio ambiente quedan relegados a

declaraciones de impacto ambiental como

el caso de las plantas de Pica (ELEMENT

POWER 2010) y Calama (AMBAR 2009),

además de pequeñas estructuras piloto en

algunas regiones.

La generación de energías limpias provoca

positivas expectativas para un desarrollo

sustentable, una solución a la crisis

energética y un imaginario de modernidad.

Señalan algunas publicaciones (HUESEMAN

- 2004 TSOUTSOS 2005) que cualquier

intervención traerá algún impacto al

ambiente donde se instale, es por lo tanto

que el entorno del “Complejo Solar Pica”

no estará libre de intrusiones.

Caso de estudio:

En las comunas de Pica y Pozo Almonte, al

interior de la Región de Tarapacá se

instalará una de las plantas de energía

solar más grandes del mundo. La planta

generará 250 MW con una vida útil de 30

años, tendrá 250 generadores eléctricos los

cuáles serán alimentados por 2.889.000

paneles solares, el parque solar usará

1.128 hectáreas de desierto y una línea

aérea de transmisión de 40 kilómetros.

(ELEMENT POWER 2010)

Este complejo inyectara al Sistema

Interconectado del Norte Grande (SING) un

total de 225 GWh de energía anual a plena

capacidad, con un ahorro de emisiones de

CO2 de 156.570 toneladas anuales, con

una vida útil de 35 años. Se contempla la

emisión de certificados de bonos CO2.

(ELEMENT POWER 2010)

En la revisión de diarios locales, no se

observa la reacción de la comunidad, pero

a través de redes sociales y en opiniones

hacia las notas de prensa, se ve una

positiva actitud hacia la energía solar,

destacando la temática del cuidado del

medio ambiente.

Las autoridades difunden este proyecto

energético como un ejemplo para la

generación de energías en todo el país, sin

señalar los posibles efectos adversos. Es

difícil negar los beneficios que la

producción de energía solar trae para el

medio ambiente, pero la sociedad no debe

cegarse ante la positiva difusión de este

tipo de energía, sino que también debe

considerar que es una intervención y como

consecuencia traerá trastornos al entorno

donde se instale. Por lo que es importante

preguntarse: ¿cuáles son los posibles

efectos adversos de la producción de

energía a través de paneles fotovoltaicos?

Según lo anterior el propósito de este

trabajo es señalar los posibles efectos

adversos de la instalación de las plantas

solares, tomando como caso de estudio la

instalación del “Complejo Solar Pica” en

desierto de la región de Tarapacá.

Materiales y métodos

Área de estudio:

El área de estudio corresponde a la zona

interior de la región de Tarapacá, la

instalación de los paneles fotovoltaicos se

llevará a cabo en la comuna de Pica y Pozo

Almonte, las poblaciones más cercanas son

la comuna de Pica que posee 6.178

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habitantes y se encuentra a una distancia

de de 5 Km de la planta más cercana y por

otro lado se encuentra la localidad de

Matilla que posee 258 habitantes y al igual

que Pica mantiene una distancia de 5 km

del proyecto. La principal actividad

económica se centra en el turismo y la

producción agrícola, esta última gracias a

las vertientes que emanan en medio del

desierto.

El área presenta características de extrema

aridez debido a la presencia del Anticiclón

del Pacífico que niega el ingreso de masas

de aires cargadas de humedad, la

instalación de la planta solar quedará

influenciada por dos tipos de climas,

Desértico Normal y Desértico Marginal de

Altura. Por cuanto a las temperaturas

existe una alta oscilación térmica, con baja

humedad relativa, las precipitaciones son

escasas y se concentran en la época estival

(FUENZALIDA 1971).

La instalación de los paneles fotovoltaicos

se realizará en tres zonas; “Altos de Pica”,

con una superficie de 166, 4 Ha., “Pica” con

181 Ha. y “Pintados” que ocupa 165 Ha.

En la figura 1 se observa la región de

Tarapacá donde los puntos rojos

corresponden a la tres instalaciones de los

paneles fotovoltaicos, mientras que los

negros pequeños a los poblados más

cercanos, cabe destacar que el complejo

pintados se encuentra en el límite de la

reserva nacional Pampa del Tamarugal,

donde se encuentra predominantemente

el árbol del Tamarugo que le da el nombre

a la reserva. Los poblados no colindan

directamente con las plantas, pero si

tienen una importante cercanía.

Procedimientos

Para el análisis de los impactos de la

instalación de paneles fotovoltaicos se hizo

una clasificación en base a los efectos

identificados por Tsoutos (2006) que

consideró que la instalación de los paneles

fotovoltaicos podría competir con un uso

agrícola del suelo. Agrega también la

descarga por contaminantes en el proceso

de la construcción, como también el

impacto visual en el paisaje, producto del

emplazamiento de la obra.

Conjunto a los elementos anteriores, se

recurrió también a los conceptos

identificados en declaraciones de impacto

ambiental para dos plantas solares en

España, éstas distinguen impactos en

atmósfera, suelo, agua, vegetación, fauna y

paisaje (IDEMA 2007; SÁNCHEZ 2009). Se

considerarán estos elementos de la

geografía del área de estudio, para estimar

si los efectos ambientales identificados en

la bibliografía pueden manifestarse tras la

instalación de la planta solar.

Para comprender las condiciones

atmosféricas y las características climáticas

del interior de la región de Tarapacá, que

podrían ser afectada por las emisiones

realizadas por la planta solar se hizo un

Figura 1: Región de Tarapacá. Emplazamiento de las tres plantes

solares. (Dos de ellas se encuentran en la comuna de Pica mientras

que la siguiente en la comuna de Pozo Almonte) Elaboración Propia.

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análisis en base a lo planteado por

Fuenzalida (1971) que hace una

caracterización de las condiciones

climáticas de la zona.

La identificación de los cursos hídricos

susceptibles de ser afectados por la planta

solar se hizo usando la cartografía “Red

hidrografica: polilíneas de los drenes de

todo Chile” del sistema integrado de

información territorial (BCN 2011).

Para determinar las características

biogeográficas del área de emplazamiento

de la planta solar se acudió a Contreras

(2000) quien caracterizó la zona de estudio,

como de baja riqueza de mamíferos y de

grado medio de endemismo vegetal.

En base a fotografías aéreas y experiencias

de terreno, se infirió el impacto visual de la

planta solar en el paisaje, considerando el

Reglamento del Sistema de Evaluación de

Impacto Ambiental (RSEIA), que señala que

el paisaje se caracteriza por tres

elementos; calidad, fragilidad y visibilidad.

La Declaración de Impacto Ambiental de

"Complejo Solar FV Pica 90 MW" permite

comprender los aspectos relacionados a la

materialidad de los paneles fotovoltaicos, a

las emisiones del proceso de instalación y a

la producción de la planta una vez que

comience su funcionamiento.

Los fines comparativos del presente

trabajo permitieron basarse en

investigaciones anteriores que han incluido

la provincia del Tamarugal.

Resultados

Efectos atmosféricos:

Las emisiones peligrosas de los paneles

fotovoltaicos son casi nula, la que se

generan son principalmente relacionadas al

consumo de energía de su proceso de

fabricación, por cuanto al proceso de

producción de electricidad, son casi cero.

Para el proceso de construcción, transporte

de materiales y preparación del terreno, se

generan pequeñas contaminaciones

atmosféricas producto de las emisiones de

CO2 de los medios de transportes utilizado

para estas faenas (ALSELMA 2006).

Puede producirse también emisiones de

polvo y ruido debido al movimiento y a la

operación de maquinaria de obra, lo que

puede repercutir sobre la población

cercana así como en la fauna terrestre.

(IDEMA 2007; SÁNCHEZ 2009).

Suelos:

Existen posibilidades de producir un

impacto en el suelo, derivados de la

gestión de los módulos fotovoltaicos una

vez agotada su vida útil. Es probable que

los desechos no sean retirados terminada

la fase de producción quedando los

materiales desplazados a lo largo de las

áreas utilizadas (IDEMA 2007).

En el caso de que el suelo posea una alta

aptitud ecológica con presencia de

actividad biológica, las obras de

construcción y desplazamiento en el

perímetro de la planta, provocarían una

erosión de los suelos infiriendo en la

calidad edafológica. Es probable también

que se realice una ocupación irreversible

del suelo, al realizar construcciones como

vías de acceso y enterramiento de líneas

eléctricas. A lo demás se debe agregar, la

competencia que el suelo pueda tener con

actividades económicas como agricultura,

comercio o turismo (SÁNCHEZ 2009)

Agua:

Se puede producir una pérdida de

hidrocarburos de la maquinaria destinada a

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la preparación del terreno, lo que en el

caso de napas freáticas o cursos de aguas

cercanos al proceso de faena podrían

resultar dañados. (SÁNCHEZ 2009).

Puede también que la estructura metálica

sobre la que se sustentan los paneles

comience a erosionarse y los desechos por

proceso de infiltración contaminen las

aguas sub-superficiales. (IDEMA 2007).

Flora y Fauna:

Puede que en la fase de obra se produzca

una pérdida de las especies vegetales de la

zona, debido a la cimentación de las

estructuras, como también de las obras de

instalación de los paneles.

Puede que los movimientos de tierra,

desplazamiento de máquinas y de personal

de obra, cause molestia a las especies que

habitan la zona, siendo sometidos a niveles

anormales de ruido y estrés.

Durante el proceso de explotación, los

paneles fotovoltaicos emiten calor, de

modo que pueden cambiar las condiciones

de temperatura y con esto la adaptabilidad

de las especies predominantes, así como

también los paneles pueden generar

sombra alrededor de las estructuras que

sustentan los paneles, lo que puede

incentivar la proliferación de especies

oportunistas adaptadas a condiciones

diferentes de exposición solar.

Con relación al acercamiento de la red

eléctrica hay que tener en cuenta que las

líneas de alta y media tensión, en

ocasiones provocan la muerte de aves

silvestres que utilizan los postes eléctricos

como atalayas de caza o posaderas

(SÁNCHEZ 2009).

Paisaje:

El principal impacto sobre el medio físico

es el del efecto visual sobre el paisaje,

susceptible de ser enmascarado o reducido

en la mayoría de las instalaciones.

Una intervención de los componentes del

paisaje sería producido por movimientos

de tierras o cambios en la topografía del

terreno. La principal intrusión en el

terreno, vendría de mano de la red

eléctrica y en un segundo lugar por el

emplazamiento de los paneles solares

(SÁNCHEZ 2009).

Dentro de las principales metodologías

para evaluar el impacto en el paisaje se

consideran tres aspectos básicos. El

primeros de ellos la visibilidad; que se

refiere a la porción del paisaje visualmente

auto contenida, es decir lo que abarca toda

el área de visualización que un observador

posee. Por otro lado, el segundo aspecto es

la calidad del paisaje, que se refiere al

atractivo visual del territorio, el cual le

otorga más menos méritos para ser

preservado frente a determinados usos.

Finalmente la fragilidad visual del paisaje

se refiere al conjunto de características del

territorio que inciden en la capacidad de

respuesta a los cambios de las propiedades

paisajísticas. (RSEIA 2001; IDEMA 2007)

Cualquier de los tres aspectos que se

vieran afectados por la instalación de los

paneles fotovoltaicos, sería causa de

intervención de los componentes del

paisaje.

Discusión

Los impactos concernientes al uso del

suelo, identificado por Tsoutos (2006),

Sánchez (2009) e IDEMA (2007) en cuanto

a la productividad agrícola y a la

planificación urbana no son aplicables al

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caso de estudio, puesto que el proyecto no

se emplaza en suelos de buena calidad

edafológica como ellos hacen referencia,

sino todo lo contrario, las características

de un clima seco extremo con suelos áridos

y con alto nivel de salinidad, niegan el

potencial uso agrícola. A lo anterior se

debe agregar que el uso actual del suelo,

donde se proyecta la instalación de las

plantas, se encuentra fuera del límite

urbano, por lo que no existe un uso

destinado a la expansión de las comunas

aledañas.

En cuanto a la contaminación atmosférica;

lo planteado por Alselma (2006) IDEMA

(2007) y Sánchez (2009), coincide con en el

área de estudio, incluso es posible

generalizarlo para cualquier instalación de

este tipo, ya que debe considerarse que

producto del traslado de los materiales es

dificultoso que no se liberen gases de

combustión producidos por las maquinas

de obras. Cabe destacar que Fuenzalida

(1971) señala que las condiciones

atmosféricas de ventilación son amplias, lo

que no contribuiría a una concentración de

gases emitidos en el área.

Para el caso de las aguas y en base la

cartografía “Red hidrográfica: polilíneas de

los drenes de todo Chile”, (BCN 2011) se

puede señalar que no existen cursos

superficiales de aguas susceptibles de ser

afectado por la faena y explotación de la

planta solar; pero no se puede descartar lo

señalado por Sánchez (2009), (IDEMA,

2007) de una posible contaminación de

aguas sub-superficiales producto de la

infiltración hacia napas subterráneas de

algún material contaminante.

Según la caracterización biogeográfica de

Contreras (2000) en el área de

emplazamiento de las plantas “Altos de

Pica” como en “Pica”, no es posible

encontrar especies vegetales, mientras que

en el área de la planta “Pintados” es

posible encontrar una especie de flora

vascular, pero que no posee problemas de

conservación. Se debe señalar que la

planta Pintados, se encuentra cercana a los

límites de la Reserva Nacional Pampa del

Tamarugal y al Salar Huasco, por lo cual se

debe tener especial atención en el

comportamiento de las especies ante el

funcionamiento de la planta.

En cuanto al impacto visual en el paisaje la

RSEIA (2001) señala que debe ser

considerado en torno a los aspectos de

visibilidad, calidad del paisaje y fragilidad

visual. Para que el impacto visual sea

consumado, debe condicionalmente

afectar la vista de un “observador”, es

decir, de una persona que tenga el

espectro de visibilidad del área intervenida.

Siendo estas zonas de poco transito de

espectadores, es probable que la calidad,

de visibilidad y fragilidad del paisaje no se

vea condicionada. A lo anterior se le debe

agregar la ausencia de singularidades

geomorfológicas como vegas, lagunas o un

relieve característico que sea irrepetible

del desierto de Atacama.

Un elemento que no fue encontrado en la

bibliografía revisada, pero es de de vital

importancia para la salud de las personas,

es lo que concierne a la silicosis. Los

paneles fotovoltaicos generalmente están

hechos en base a Silicio, específicamente

para el caso del Complejo Solar Pica, Silicio

Monocristalino.

El silicio se presenta en la naturaleza en

tres formas, pero es sólo la forma cristalina

y especialmente la de cuarzo, la que

representa un peligro para la salud. Las

partículas se desplazan a la zona más distal

de la vía aérea y producen una cascada de

inflamación que se auto perpetúa en el

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tiempo. Según el tiempo y concentraciones

de la exposición se distinguen tres formas

de la enfermedad: a) silicosis crónica que

ocurre después de 10 años de exposición y

es la forma más común, b) silicosis

acelerada que ocurre después de 5 a 10

años de exposición, generalmente a

cantidades moderadas de sílice y, c)

silicosis aguda que puede desarrollarse

entre unas pocas semanas hasta 5 años de

exposición a concentraciones elevadas de

sílice (PARADA et.al 2007.)

No se identificaron investigaciones que

consideren trabajadores de plantas

fotovoltaicas que hayan sufrido

contaminación por Silicio, probablemente

por lo complejo de llevar a cabo estudios

longitudinales que abarquen el tiempo de

exposición que Parada (et.al. 2007)

considera para contraer la enfermedad.

Sería interesante realizar una investigación

sobre la potencialidad de contaminación

por Silicio en trabajadores y comunidades

cercanas a plantas fotovoltaicas.

En la literatura revisada, tampoco se

encontraron casos que hagan referencia a

las variaciones en temperatura y

luminosidad. La modificación del albedo y

de las sombras producto de la instalación

de varias hectáreas de paneles solares,

puede incidir en los micro clima y en las

tasas de evaporación, movimiento de

viento y temperatura de una zona

determinada. Lo anterior podría afectar a

las especies que colindan con las plantas

solares, es importante realizar

investigaciones futuras que consideren

este factor.

Conclusión

Los posibles efectos adversos de la

instalación de una planta solar se resumen

a 4 aspectos:

1) Contaminación de la atmósfera producto

de emisiones de maquinaria de

construcción.

2) Competitividad en los usos de suelo ante

otras actividades económicas como

agrícolas o de uso residencial.

3) Contaminación por infiltración de

materiales nocivo en napas freáticas como

también derrame accidental en

escurrimientos superficiales de aguas. 4)

Perturbación de ecosistemas por faenas de

instalación y explotación.

5) Intervención paisajística, por la poca

capacidad del entorno de “absorber” las

estructura exógenas.

A lo anterior se debe agregar que la

materialidad de los paneles fotovoltaicos,

compuesta generalmente por silicio, puede

afectar de silicosis a personas expuestas,

esto no ha sido comprobado.

Finalmente, la instalación de grandes

plantas solares puede afectar el albedo

habitual del área de emplazamiento y con

ello las condiciones micro climáticas de una

zona determinada, con variaciones de

temperaturas, aumento de evaporación y

trastornos en la biodiversidad aledaña.

Según los efectos ambientales identificados

en la bibliografía y considerando las

características geográficas del área de

estudio y las condiciones técnicas de la

planta solar se plantea que serán mínimos

los posibles efectos adversos que tendrá la

instalación de paneles fotovoltaicos, en el

desierto de Tarapacá.

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Energías Renovables. Diciembre 2011

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