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 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 14040-14044, 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 barraje principal, con un horizonte temporal de 20 años y límites del sistema de la cuna a la tumba. Los sistemas evaluados incluyeron, generación solar fotovoltaica con respaldo de la red eléctrica; generación solar fotovoltaica, eólica con respaldo de red; y un sistema de referencia convencional (matrix eléctrica colombiana), que sirvió como escenario base.

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 confirmó que el sistema 1 presentó los menores impactos en la mayoría de categorías de toxicidad y ecotoxicidad respecto al sistema 3, mientras que el sistema 2 mostró un desempeño intermedio, debido principalmente a los impactos incorporados de la cadena de suministro de la tecnología eólica.