Descubren que una planta solar puede generar lluvia en el desierto: el experimento que se pone a prueba en el Medio Oriente
La posibilidad de que una planta solar haga algo más que producir electricidad ha dejado de ser una simple hipótesis teórica. Un equipo de la Universidad de Hohenheim, en Alemania, estudia si las grandes instalaciones fotovoltaicas pueden modificar el comportamiento del aire hasta favorecer precipitaciones en zonas donde apenas llueve.
La investigación ya ha pasado de los modelos informáticos a una fase de pruebas sobre el terreno, contando con el apoyo económico de Emiratos Árabes Unidos.
El trabajo parte de una característica habitual de los desiertos costeros de la península arábiga. Aunque el Golfo Pérsico aporta humedad de forma constante, esa masa de aire no consigue elevarse porque las temperaturas sobre la superficie terrestre crean una barrera que dificulta la formación de nubes.
La propuesta consiste en aprovechar el calor que desprenden miles de paneles solares para cambiar ese proceso y facilitar el ascenso del aire húmedo.
El proyecto está liderado por los científicos Oliver Branch y Volker Wulfmeyer, especialistas en ciencias del sistema terrestre y meteorología, que llevan más de una década investigando el comportamiento climático de las regiones desérticas.
La iniciativa ha sido seleccionada entre 120 candidaturas internacionales y recibirá financiación durante tres años dentro del UAE Research Program for Rain Enhancement Science (UAEREP), el programa impulsado por el gobierno de los Emiratos Árabes Unidos.
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Plantas solares y lluvia: así funcionaría el sistema
Los investigadores sostienen que los paneles fotovoltaicos absorben gran parte de la radiación solar y alcanzan temperaturas superiores a las de la arena situada alrededor, por lo que ese calentamiento también afecta al aire próximo al suelo, que comienza a subir.
El fenómeno recuerda al efecto que producen las grandes ciudades, donde el asfalto y otros materiales alteran las condiciones atmosféricas de su entorno.
La hipótesis central del estudio parte de un fenómeno físico ya observado en grandes instalaciones fotovoltaicas: las superficies oscuras de los módulos solares absorben radiación y elevan la temperatura del aire circundante, generando corrientes ascendentes. En zonas costeras desérticas, estas corrientes podrían interactuar con vientos húmedos procedentes del mar, favoreciendo la formación de nubosidad convectiva y, potencialmente, precipitaciones.
Según los investigadores, el efecto podría intensificarse cuando los parques solares alcancen dimensiones suficientemente grandes y estén diseñados estratégicamente.
Si una instalación ocupa una superficie muy amplia, esa corriente ascendente puede ganar intensidad. Según la hipótesis del equipo alemán, el aire húmedo que llega desde la costa dejaría de permanecer cerca del suelo y alcanzaría capas más frías de la atmósfera. En ese punto aumentan las posibilidades de condensación, y por tanto de aparición de nubes capaces de dejar precipitaciones.
«Nuestro cálculo es que, si los futuros parques solares alcanzan un cierto tamaño, el aire cálido se elevaría con la fuerza suficiente para llegar a capas atmosféricas superiores donde se pueden formar nubes. Allí, el agua se condensaría, dando lugar a lluvia y tormentas», dijo el Dr. Oliver Branch.
El calentamiento diferencial del aire sobre las instalaciones fotovoltaicas podría impulsar masas húmedas hasta capas atmosféricas donde se produce la condensación, y se desencadenan lluvias y tormentas localizadas.
El objetivo consiste en convertir una infraestructura destinada a producir energía en una instalación con una segunda función: la electricidad seguiría siendo la actividad principal, pero el mismo parque podría contribuir a modificar el comportamiento del aire y favorecer la llegada de lluvia en un entorno caracterizado por la escasez de agua.
Qué dicen las simulaciones
Los cálculos realizados mediante distintas simulaciones están ofreciendo cifras concretas. Un parque solar de unos 20 kilómetros de lado comenzaría a producir efectos sobre las condiciones meteorológicas del entorno.
En una instalación de 50 kilómetros de lado, la lluvia obtenida alcanzaría un volumen suficiente para cubrir las necesidades de agua de más de 100.000 personas durante un año. El siguiente paso consiste en comprobar si esos resultados también aparecen fuera del ordenador.
Las mediciones se llevarán a cabo en el parque solar Mohammed bin Rashid Al Maktoum, situado en las proximidades de Dubái. La instalación, que a finales de 2025 contaba con aproximadamente 3,8 GW de potencia instalada, tiene previsto alcanzar los 7,2 GW y se perfila como uno de los mayores complejos fotovoltaicos del mundo.
Allí se instalarán equipos LiDAR (light detection and ranging), capaces de registrar en tres dimensiones la temperatura, la humedad y el viento desde la superficie hasta la altura donde se originan las nubes.
«Con estos LiDAR, podemos medir temperaturas, humedad y dinámicas del viento en tres dimensiones: desde el parque solar hasta la costa y verticalmente hasta las capas de aire donde se forman las nubes», explicó el Dr. Branch. Los datos obtenidos servirán para alimentar modelos meteorológicos de muy alta resolución capaces de simular con precisión el comportamiento atmosférico.
Dunas artificiales y cultivos: el complemento del proyecto
La investigación incorpora una segunda propuesta destinada a favorecer el ascenso del aire húmedo. Los científicos han planteado la construcción de dunas artificiales de varios cientos de metros de altura en puntos concretos del desierto.
Su función sería similar a la de una montaña, obligando al viento cargado de humedad a ganar altura y facilitando la aparición de nubes. «Sabemos por investigaciones que las cimas de las montañas, por ejemplo, desvían las corrientes de viento de tal manera que chocan, ascienden y forman nubes y lluvia», añadió el director del instituto, Prof. Dr. Volker Wulfmeyer.
La combinación de estas estructuras con los grandes parques solares buscaría sumar dos efectos distintos. Mientras los paneles calientan el aire desde la superficie, las dunas ayudarían a dirigir las corrientes hacia cotas superiores. La intención es comprobar si ambos mecanismos, actuando al mismo tiempo, aumentan la probabilidad de registrar precipitaciones en estas zonas.
El proyecto también contempla un posible uso posterior del agua obtenida. La visión del equipo investigador es un paisaje en el que grandes parques solares brillan bajo el sol y extensas plantaciones de cultivos oleaginosos como jojoba o jatropha crean un nuevo suelo.
Una fracción de la energía solar generada accionaría las bombas que irrigan las plantaciones con agua subterránea y cisternas. Las plantas refrescarían el aire caliente, aumentando así la eficiencia de los módulos solares. «Los principios básicos son conocidos, pero para un proyecto como este, los detalles son lo que importa. Para ello, necesitamos estudiar los procesos in situ con mucha precisión», agregó el Dr. Branch.
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