Evaluación ambiental de sistemas híbridos de generación de energía en las Unidades Tecnológicas de Santander mediante el análisis de ciclo de vida utilizando el software Sima Pro.

Abstract

Esta investigación permitió evaluar el desempeño ambiental de tres configuraciones de sistemas híbridos de generación de energía eléctrica para las Unidades Tecnológicas de Santander (UTS), mediante la metodología de análisis de ciclo de vida (ACV). El estudio se desarrolló bajo los lineamientos de las normas ISO 14040 e ISO 14044, utilizando el software SimaPro (versión 10.2.0), la base de datos Ecoinvent v3.9.1. y métodos de evaluación ReCiPe Midpoint (H) e IPCC 2021 GWP 100. La unidad funcional se estableció como 1 kWh de energía eléctrica útil entregada al punto de consumo, con un horizonte de análisis de 20 años y límites del sistema de la cuna a la tumba. Los sistemas evaluados incluyeron: i) Sistema 1: Generación solar fotovoltaica (41,2%) con respaldo de la red eléctrica; ii) Sistema 2: Generación solar fotovoltaica (43,6%) y eólica (0,00182%) con respaldo de red; y iii) Sistema 3: Suministro 100% convencional desde la red eléctrica colombiana, el cual sirvió como escenario base de referencia.

En la fase de inventario del ciclo de vida (ICV) se identificaron y cuantificaron los flujos de materia y energía asociados a los componentes, la logística y la operación de cada sistema. Estos flujos se modelaron posteriormente en SimaPro, donde se identificaron las cargas ambientales más significativas. En la última fase de evaluación de impacto de ciclo de vida (EICV) demostró una consistencia de los sistemas híbridos. El sistema 3, registró el mayor impacto en todas las categorías, con un potencial de calentamiento global de 0,201 kg CO₂-eq/kWh. Los sistemas híbridos redujeron esta carga en aproximadamente un 50%; el Sistema 1 alcanzó 0,100 kg CO₂-eq/kWh y el Sistema 2 0,098 kg CO₂-eq/kWh. El análisis multicategoría con ReCiPe Midpoint (H) confirmó que el sistema 1 presentó los menores impactos en la mayoría de categorías de toxicidad y ecotoxicidad (valores relativos entre 10,8% y 19,2% frente al sistema 3), mientras que el sistema 2 mostró un desempeño intermedio (alrededor del 50% en la mayoría de categorías), debido principalmente a los impactos incorporados de la cadena de suministro de la tecnología eólica.