Tras el apagón de febrero que afectó a todo el país, debido a una desconexión en una línea de transmisión de 500 kV entre Vallenar y Coquimbo, se revivió el debate sobre la urgencia de fortalecer la seguridad energética nacional a través de fuentes renovables, como la solar. Sin embargo, incluso estas tecnologías enfrentan desafíos que podrían comprometer su eficiencia y sostenibilidad a largo plazo.

Uno de los grandes problemas, aunque poco discutidos, es el soiling, fenómeno que hace referencia a la acumulación de polvo, sales higroscópicas y otras partículas en los módulos fotovoltaicos, reduciendo su rendimiento en hasta un 20%, dependiendo de variables como el clima, la inclinación de los paneles, la frecuencia de limpieza y el tipo de instalación.

Según Douglas Olivares, investigador del Centro de Desarrollo Energético de la Universidad de Antofagasta (CDEA-UA) y colaborador de SERC-Chile, “el soiling puede ser más severo en contextos locales como los del norte de Chile, donde confluyen varios factores atmosféricos y geográficos. La presencia de camanchaca (neblina costera con alto contenido de humedad), combinada con sales higroscópicas y polvo en suspensión, favorece la adhesión y cementación de las partículas sobre la superficie de los módulos. A esto se suma la cercanía de muchas plantas solares a zonas industriales, mineras o urbanas, que incrementan la carga de aerosoles y material particulado en el ambiente”.

Nuevas herramientas de monitoreo para mitigar

Para enfrentar este tipo de contaminación, la ciencia ha comenzado a desarrollar soluciones que combinan el monitoreo en tiempo real, nuevos materiales y estrategias de diseño más específicas. “Actualmente, una de las estrategias más relevantes y operativas es el monitoreo en tiempo real del índice de soiling y de las condiciones climáticas locales. Esto permite optimizar los ciclos de limpieza de los módulos solares, ajustándolos a la tasa real de acumulación de polvo y evitando limpiezas innecesarias que puedan generar costos adicionales o desgaste prematuro”, explicó Olivares.

Entre las tecnologías utilizadas, destaca una combinación de soluciones de bajo costo con herramientas más sofisticadas. “En Chile, una de las formas más directas y efectivas de monitorear el soiling consiste en comparar la producción de un módulo limpio con la de otro expuesto a las condiciones normales de operación (sucio). Este método, conocido como soiling ratio, se mantiene como la práctica estándar en gran parte de la industria debido a su bajo costo y facilidad de implementación. Sin embargo, también se están incorporando tecnologías más avanzadas, como sensores ópticos y sistemas basados en análisis de imágenes, que usan algoritmos para cuantificar la cobertura de suciedad. Además, algunas empresas están comenzando a integrar plataformas de simulación para anticipar pérdidas y definir planes de limpieza óptimos”.

Dadas las condiciones extremas del desierto de Atacama que desafían a cualquier tecnología en la zona, otro campo de estudio está enfocado en desarrollar recubrimientos que eviten la adhesión de polvo sobre los módulos solares. “Existen avances importantes en recubrimientos diseñados para reducir la acumulación de polvo en las superficies de los módulos fotovoltaicos, destacando especialmente los recubrimientos hidrofóbicos, modificando las propiedades del vidrio, dificultando la adhesión de las partículas y permitiendo que el polvo se desprenda con mayor facilidad gracias a la acción del viento o del agua. No obstante, el principal desafío sigue siendo su durabilidad, ya que las condiciones extremas del desierto de Atacama, con altos niveles de radiación UV, temperaturas elevadas y partículas abrasivas en suspensión, afectan directamente la vida útil de estas películas, reduciendo su efectividad con el tiempo”.

El riesgo para el hidrógeno verde

Ahora bien, la discusión sobre el soiling no se limita a la eficiencia de los paneles solares actuales. También tiene implicancias directas para el desarrollo de industrias emergentes como la del hidrógeno verde, donde la generación solar es fundamental entre sus soluciones.

En este sentido, el investigador lideró el proyecto Ruta Solar e Hidrógeno Verde, una planificación estratégica para el desarrollo energético local, financiado por el Fondo FRPD del Gobierno Regional de Antofagasta. Esta iniciativa busca generar información clave sobre el impacto del soiling en la producción de hidrógeno verde. “El objetivo es que esta información permita visibilizar el soiling como un problema crítico que afecta directamente la rentabilidad de los proyectos solares, y que pueda ser considerado en la planificación energética regional como un factor clave en la estimación del rendimiento, mantenimiento y costos de operación de las plantas solares”.

¿Qué pasa en Chile?

A pesar de su impacto, el soiling aún no forma parte de una política pública específica en Chile. “Actualmente no existe una política pública específica dedicada exclusivamente al fenómeno del soiling, aunque el tema ha comenzado a cobrar mayor relevancia en el ámbito científico y técnico”, indica Olivares.

Centros como el CDEA-UA, Atamos y SERC-Chile están trabajando para cambiar eso, generando evidencia para fundamentar estrategias futuras. Pero el desafío también es cultural y de gestión dentro de la propia industria. “Sería importante avanzar en que las propias plantas fotovoltaicas y quienes las operan integren una mayor comprensión del soiling como un factor con múltiples implicancias en el rendimiento, la durabilidad y los costos operacionales de las instalaciones. Su efecto acumulativo, si no es gestionado adecuadamente, puede impactar negativamente en la eficiencia y la rentabilidad a lo largo del ciclo de vida del proyecto”.

Pensando en el crecimiento de la industria del hidrógeno verde, Olivares propone un enfoque preventivo desde la etapa de diseño. “Es fundamental comprender integralmente las características del sitio, desde sus condiciones meteorológicas hasta la composición química del material depositado, con el fin de anticipar cómo se acumulará el polvo. Este conocimiento, junto con una adecuada zonificación de los distintos entornos, permite seleccionar las tecnologías y estrategias de mitigación más adecuadas para cada ubicación ya sea definir el tipo de limpieza, evaluar el uso de recubrimientos o integrar sistemas de monitoreo. De esta forma evitar extrapolar soluciones genéricas que no siempre resultan efectivas”.