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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
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
Energías Renovables. Diciembre 2011
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.
Energías Renovables. Diciembre 2011
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