El repte de dotar de subministrament elèctric als prop de 750 milions de persones que encara no en disposen a tot el món exigeix solucions que no comprometin els objectius climàtics globals. Encara que els sistemes híbrids d’energies renovables es postulen com l’alternativa idònia enfront dels combustibles fòssils, les seues emissions associades al cicle de vida —extracció de materials, fabricació i construcció— solen ignorar-se en les fases de planificació.
Per a solucionar aquest buit tècnic, un nou estudi internacional liderat per investigadors de la Càtedra de Transició Energètica Urbana de la UPV, en col·laboració amb la Delft University of Technology, proposa un marc metodològic pioner. Aquest model aplica una anàlisi de cicle de vida ex-ante per a avaluar i mitigar els impactes ambientals des de les primeres etapes de disseny del projecte.
📘 «Decarbonising hybrid renewable energy systems for electricity access from the project»
👥 Autoria: Lucas Martínez-Rodríguez, Tomás Gómez-Navarro, Ivan Ligardo-Herrera, David Ribó-Pérez.
📍 Revista: Sustainable Energy Technologies and Assessments (SETA).
🔗 DOI: https://doi.org/10.1016/j.seta.2026.104954
Radiografia de les emissions: el pes ocult de la manufactura i el formigó
El marc metodològic s’ha validat de forma pràctica en un projecte pilot per a la comunitat rural aïllada d’El Santuario (Hondures). El sistema de referència, dissenyat per a proveir de forma 100% fiable uns 500 habitants durant 20 anys, combina 57 kWp de panells fotovoltaics, un inversor de 50 kW, un gasificador de biomassa de 30 kW com a suport i 175 kWh d’emmagatzematge en bateries, a més d’una xarxa de distribució local.
L’anàlisi del cas base va determinar unes emissions totals de cicle de vida de 256.443 kg de CO2 equivalent (256,4 tones), la qual cosa dona un factor d’emissió de 0,18 kgCO2e/kWh. En desglossar les dades, l’estudi revela que els impactes no es distribueixen de manera homogènia, sinó que es concentren de manera crítica en punts molt específics:
-
Predomini de la fabricació (66%): La producció dels components acapara el gruix de l’impacte, liderada de manera destacada per la manufactura dels panells fotovoltaics, que representa el 64% de les emissions d’aquesta fase.
-
L’impacte de l’obra civil (21%): La fase de muntatge i instal·lació constitueix el segon gran focus emissor, degut quasi en la seua totalitat a l’ús de formigó per a l’adequació i pavimentació de la parcel·la, que suposa el 77% dels impactes del muntatge.
-
Gasos subestimats: L’estudi adverteix que les avaluacions que només comptabilitzen el CO2 directe subestimen l’impacte real en un 15%, ja que gasos com el metà (CH4) i l’òxid nitrós (N2O) representen una fracció molt important de l’inventari total de gasos.
12 Estratègies per a reduir l’impacte ambiental en un 31%
El principal avantatge d’integrar l’anàlisi de cicle de vida en la fase de planificació és la capacitat d’aplicar mesures correctores abans d’executar les inversions. L’equip d’investigació va dissenyar i avaluar quantitativament un catàleg de 12 estratègies orientades a evitar, reduir i reemplaçar materials d’alta intensitat de carboni:
-
Optimització de la fonamentació: Substituir el paviment complet de la parcel·la pel formigonat exclusiu dels punts de suport de les estructures fixes, reduint dràsticament l’ús de ciment (la qual cosa suposa una reducció de l’11% en les emissions totals del projecte).
-
Ús de cobertes existents: Instal·lar part de la potència fotovoltaica (14 kWp) sobre la teulada de la caseta de control del sistema, evitant fonamentacions terrestres addicionals (-4%).
-
Mòduls fotovoltaics d’alta eficiència: Actualitzar el disseny a panells amb un 23% d’eficiència, la qual cosa redueix la superfície total necessària de captació i el volum de l’estructura de suport requerida (-3%).
-
Logística i viatges de proximitat: Optimitzar el calendari de desplaçaments del personal especialitzat internacional i prioritzar la contractació de tècnics locals per a les obres civils i elèctriques (-4%).
-
Reemplaçament de materials de xarxa: Utilitzar pals de fusta local en lloc de formigó per a la xarxa de distribució secundària, i substituir conductors de coure per alumini en les línies principals (-2%).
L’aplicació conjunta d’aquestes mesures redueix l’inventari global del projecte a 177 tones de CO2 equivalent, aconseguint un factor d’emissió optimitzat de 0,12 kgCO2e/kWh.
Anàlisi comparativa enfront d’altres alternatives energètiques
L’estudi contrasta l’HRES optimitzat enfront dels mètodes d’electrificació convencionals en zones remotes, demostrant la seua clara superioritat ambiental:
-
Enfront del generador dièsel aïllat: Els sistemes purs de combustió fòssil aconsegueixen factors d’emissió d’1,14 kgCO2e/kWh. El model proposat redueix aquest impacte quasi 10 vegades.
-
Enfront de l’extensió de la xarxa convencional: Connectar la comunitat a la xarxa elèctrica nacional d’Hondures (el factor d’emissió mitjà de la qual se situa entre 0,35 i 0,61 kgCO2e/kWh) genera un impacte net molt superior si se sumen la petjada constructiva dels 12 quilòmetres de línia d’alta tensió necessaris i les pèrdues de transport.
-
Enfront d’HRES amb suport de combustible fòssil: Substituir el gasificador de biomassa per un generador dièsel per a cobrir el mateix 10% de suport incrementaria l’inventari total del projecte en 257 tones de CO2 equivalent.
Una eina estratègica per a la presa de decisions reals
Per als professionals del desenvolupament internacional, les empreses tecnològiques i els planificadors públics, les conclusions de l’estudi recolzat per la Càtedra són directes: la sostenibilitat d’una infraestructura neta no es pot assumir per defecte, s’ha de dissenyar.
Aquest marc metodològic proporciona una eina replicable per a seleccionar proveïdors amb cadenes de valor descarbonitzades, substituir materials d’alt impacte en xarxes locals i corregir dissenys d’obra civil a temps. Incorporar indicadors de cicle de vida en el disseny primerenc és la via més eficaç per a evitar impactes ambientals innecessaris i garantir que l’electrificació rural respon amb rigor als criteris de la transició energètica justa.
