Una métrica con más de un siglo de existencia, utilizada para la planificación energética en todo el continente americano, presenta un defecto fundamental: no toma en cuenta la humedad. Así lo concluye un estudio liderado por investigadores de la Universidad de Hawái (UH) en Mānoa, publicado en la revista Nature Communications. El equipo propone un indicador alternativo que mide con mayor precisión la demanda real de los sistemas de enfriamiento en un contexto de cambio climático.
Los denominados «grados-día de enfriamiento» (cooling degree days) se emplean desde hace décadas para que empresas eléctricas, operadores de redes, planificadores energéticos e ingenieros puedan anticipar el consumo eléctrico de los sistemas de aire acondicionado y refrigeración en diferentes épocas del año.
Incluso los mercados financieros negocian futuros basados en este indicador como cobertura ante veranos excepcionalmente cálidos. Sin embargo, la métrica tradicional se basa únicamente en la temperatura, lo que, según los investigadores, genera distorsiones en ambos sentidos.
Jake Casselman, investigador posdoctoral en Ciencias Atmosféricas de la Escuela de Ciencia y Tecnología del Océano y la Tierra (SOEST) de UH Mānoa, señaló que las consecuencias prácticas de esta distorsión son significativas.
“Si esa vara de medir es sesgada de maneras que dependen del clima de cada región, entonces las decisiones de planificación construidas sobre ella también son sesgadas”, afirmó Casselman en declaraciones difundidas por la Universidad de Hawái. Esto podría implicar construir la cantidad incorrecta de generación de energía en el lugar equivocado, o subestimar la vulnerabilidad de la red eléctrica durante una ola de calor.
Para corregir esta deficiencia, Casselman y Christina Karamperidou, profesora de Ciencias Atmosféricas en SOEST, combinaron física del clima con ingeniería de refrigeración. Desarrollaron una versión mejorada del indicador —los «grados-día de enfriamiento efectivos«— que incorpora un modelo simplificado del ciclo de refrigeración, la misma física que rige cada aire acondicionado y refrigerador, para estimar la eficiencia con la que un sistema de enfriamiento puede extraer calor bajo distintas condiciones atmosféricas.
El equipo aplicó la nueva métrica a 50 años de datos meteorológicos de alta resolución, desde 1971 hasta 2020, en toda América del Norte.
Resultados del nuevo indicador
Los hallazgos indican que la eficiencia de los sistemas de enfriamiento ha disminuido entre un 2% y un 4% por década desde 1971, una reducción que el indicador tradicional no detecta.
Además, la métrica convencional sobreestima la demanda de enfriamiento en algunas zonas y la subestima en otras, lo que puede llevar a una asignación inadecuada de infraestructura.
La inclusión de la humedad reveló hallazgos que los propios autores destacaron. En regiones desérticas como el suroeste de Estados Unidos, donde se esperaba que la eficiencia cayera con el aumento de temperaturas, el efecto del aire cada vez más seco compensó parcialmente ese deterioro: en algunos puntos, el rendimiento se mantuvo estable o incluso mejoró.
En las regiones húmedas del continente, en cambio, el calor y la humedad se potencian mutuamente, elevando la carga energética por encima de lo que la temperatura por sí sola indicaría. “Estos dos efectos jalan en direcciones opuestas a lo largo del continente —lo que terminamos llamando una ‘pugna’—, algo que una perspectiva basada solo en temperatura no revelaría”, explicó Casselman.
Regiones con mayor aumento de demanda
El equipo también proyectó el incremento futuro de la demanda de enfriamiento utilizando 19 modelos climáticos bajo un escenario de altas emisiones.
“Las regiones con los mayores aumentos futuros en la demanda de enfriamiento son el Noroeste, los Grandes Lagos y el Atlántico Medio, donde algunas zonas de la red eléctrica podrían ver más que duplicarse la demanda de electricidad relacionada con el enfriamiento a mediados de siglo en este escenario de peores casos de altas emisiones”, advirtió Karamperidou.
La investigación fue posible en parte gracias a la colaboración con el Environmentally Applied Refrigerant Technology Hub (NSF ERC EARTH), financiado por la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) de Estados Unidos, del cual la UH es institución socia.
Fuente: Infobae
