El reto de dotar de suministro eléctrico a los cerca de 750 millones de personas que todavía carecen de él en todo el mundo exige soluciones que no comprometan los objetivos climáticos globales. Aunque los sistemas híbridos de energías renovables se postulan como la alternativa idónea frente a los combustibles fósiles, sus emisiones asociadas al ciclo de vida —extracción de materiales, fabricación y construcción— suelen ignorarse en las fases de planificación.
Para solucionar este vacío técnico, un nuevo estudio internacional liderado por investigadores de la Cátedra de Transición Energética Urbana de la UPV, en colaboración con la Delft University of Technology, propone un marco metodológico pionero. Este modelo aplica un análisis de ciclo de vida ex-ante para evaluar y mitigar los impactos ambientales desde las primeras etapas de diseño del proyecto.
📘 «Decarbonising hybrid renewable energy systems for electricity access from the project»
👥 Autoría: 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
Radiografía de las emisiones: el peso oculto de la manufactura y el hormigón
El marco metodológico se ha validado de forma práctica en un proyecto piloto para la comunidad rural aislada de El Santuario (Honduras). El sistema de referencia, diseñado para abastecer de forma 100% fiable a unos 500 habitantes durante 20 años, combina 57 kWp de paneles fotovoltaicos, un inversor de 50 kW, un gasificador de biomasa de 30 kW como respaldo y 175 kWh de almacenamiento en baterías, además de una red de distribución local.
El análisis del caso base determinó unas emisiones totales de ciclo de vida de 256.443 kg de CO2 equivalente (256,4 toneladas), lo que arroja un factor de emisión de 0,18 kgCO2e/kWh. Al desglosar los datos, el estudio desvela que los impactos no se distribuyen de forma homogénea, sino que se concentran de manera crítica en puntos muy específicos:
-
Dominio de la fabricación (66%): La producción de los componentes acapara el grueso del impacto, liderada de forma destacada por la manufactura de los paneles fotovoltaicos, que representa el 64% de las emisiones de esta fase.
-
El impacto de la obra civil (21%): La fase de montaje e instalación constituye el segundo gran foco emisor, debido casi en su totalidad al uso de hormigón para la adecuación y pavimentación de la parcela, que supone el 77% de los impactos del montaje.
-
Gases subestimados: El estudio advierte que las evaluaciones que solo contabilizan el CO2 directo subestiman el impacto real en un 15%, ya que gases como el metano (CH4) y el óxido nitroso (N2O) representan una fracción muy importante del inventario total de gases.
12 Estrategias para reducir el impacto ambiental en un 31%
La principal ventaja de integrar el análisis de ciclo de vida en la fase de planificación es la capacidad de aplicar medidas correctoras antes de ejecutar las inversiones. El equipo de investigación diseñó y evaluó cuantitativamente un catálogo de 12 estrategias orientadas a evitar, reducir y reemplazar materiales de alta intensidad de carbono:
-
Optimización de la cimentación: Sustituir el pavimento completo de la parcela por el hormigonado exclusivo de los puntos de soporte de las estructuras fijas, reduciendo drásticamente el uso de cemento (lo que supone una reducción del 11% en las emisiones totales del proyecto).
-
Uso de cubiertas existentes: Instalar parte de la potencia fotovoltaica (14 kWp) sobre el tejado de la caseta de control del sistema, evitando cimentaciones terrestres adicionales (-4%).
-
Módulos fotovoltaicos de alta eficiencia: Actualizar el diseño a paneles con un 23% de eficiencia, lo que reduce la superficie total necesaria de captación y el volumen de la estructura de soporte requerida (-3%).
-
Logística y viajes de proximidad: Optimizar el calendario de desplazamientos del personal especializado internacional y priorizar la contratación de técnicos locales para las obras civiles y eléctricas (-4%).
-
Reemplazo de materiales de red: Utilizar postes de madera local en lugar de hormigón para la red de distribución secundaria, y sustituir conductores de cobre por aluminio en las líneas principales (-2%).
La aplicación conjunta de estas medidas reduce el inventario global del proyecto a 177 toneladas de CO2 equivalente, alcanzando un factor de emisión optimizado de 0,12 kgCO2e/kWh.
Análisis comparativo frente a otras alternativas energéticas
El estudio contrasta el HRES optimizado frente a los métodos de electrificación convencionales en zonas remotas, demostrando su clara superioridad ambiental:
-
Frente al generador diésel aislado: Los sistemas puros de combustión fósil alcanzan factores de emisión de 1,14 kgCO2e/kWh. El modelo propuesto reduce este impacto casi 10 veces.
-
Frente a la extensión de la red convencional: Conectar la comunidad a la red eléctrica nacional de Honduras (cuyo factor de emisión medio se sitúa entre 0,35 y 0,61 kgCO2e/kWh) genera un impacto neto muy superior si se suman la huella constructiva de los 12 kilómetros de tendido de alta tensión necesarios y las pérdidas de transporte.
-
Frente a HRES con respaldo de combustible fósil: Sustituir el gasificador de biomasa por un generador diésel para cubrir el mismo 10% de respaldo incrementaría el inventario total del proyecto en 257 toneladas de CO2 equivalente.
Una herramienta estratégica para la toma de decisiones reales
Para los profesionales del desarrollo internacional, las empresas tecnológicas y los planificadores públicos, las conclusiones del estudio respaldado por la Cátedra son directas: la sostenibilidad de una infraestructura limpia no puede asumirse por defecto, debe diseñarse.
Este marco metodológico proporciona una herramienta replicable para seleccionar proveedores con cadenas de valor descarbonizadas, sustituir materiales de alto impacto en redes locales y corregir diseños de obra civil a tiempo. Incorporar indicadores de ciclo de vida en el diseño temprano es la vía más eficaz para evitar impactos ambientales innecesarios y garantizar que la electrificación rural responda con rigor a los criterios de la transición energética justa.
