Análisis de la integración de un sistema fotovoltaico en un invernadero a través del análisis de ciclo de vida

Abstract

El presente estudio evalúa el impacto ambiental y económico de implementar un sistema fotovoltaico en un invernadero tipo cenital destinado a la producción de tomate rojo en el Estado de México. Se comparan dos escenarios energéticos: el abastecimiento convencional a partir de la red eléctrica nacional y un escenario alternativo basado en un sistema fotovoltaico distribuido de 4.31 kWp. El análisis se desarrolla mediante un Análisis de Ciclo de Vida (ACV) con enfoque atribucional, con un alcance de la cuna al uso y una unidad funcional de nida como 1 tonelada de tomate producida bajo condiciones de invernadero. La evaluación ambiental se realiza mediante dos metodologías complementarias: el método ReCiPe 2016 Midpoint (H) para el análisis multicategoría y el método del IPCC basado en el Potencial de Calentamiento Global a 100 años (GWP100) para la categoría de Cambio Climático. El análisis multicategoría incluye las categorías de agotamiento de combustibles fósiles, agotamiento de metales, agotamiento de recursos hídricos, acidi cación terrestre, formaci ón de partículas y toxicidad humana. En paralelo, el ACV económico considera los costos de inversión, operación, mantenimiento y reemplazo del sistema fotovoltaico durante su vida útil, con el n de evaluar su viabilidad nanciera. Los resultados muestran que la integración del sistema fotovoltaico reduce de manera signi cativa las emisiones de gases de efecto invernadero por unidad funcional, validando la hipótesis planteada. Asimismo, se observa una reducción relevante en las categorías asociadas a impactos operativos del suministro eléctrico convencional, junto con un desplazamiento de cargas ambientales hacia las etapas de producción del sistema fotovoltaico, coherente con la lógica del ACV. El análisis económico indica que la instalación del sistema fotovoltaico es viable bajo las condiciones evaluadas, presentando un periodo de recuperación atractivo. En conjunto, los hallazgos con rman que la adopción de energía solar en invernaderos cenitales constituye una estrategia ambiental y económicamente sostenible, que permite disminuir impactos ambientales asociados al consumo eléctrico y mejorar la e ciencia energética en la producción hortícola.