Explorar la transición energética

Philip Kyeremanteng es un científico ambiental en Canal and River Trust (ex British Waterways) y también es socio gerente de Renephil Environmental Services. Forma parte de la Solar Impulse Foundation desde febrero de 2019.

Los combustibles fósiles han dominado la combinación energética de los países desarrollados y en desarrollo desde la revolución industrial. La inestabilidad de los precios de los combustibles, el aumento de los costes, el cambio climático, así como los esfuerzos para reducir la contaminación, han llevado a una inversión sin precedentes en fuentes de energía renovables en los últimos tiempos a nivel mundial. Los combustibles fósiles son uno de los principales responsables del aumento de las emisiones de dióxido de carbono en la atmósfera, además de causar una contaminación atmosférica que provoca la muerte de un número importante de personas cada año.

No es demasiado tarde para mitigar algunos de los importantes impactos del cambio climático. Se necesitarán muchas intervenciones, principalmente la expansión y la inversión en tecnologías limpias y las acciones locales a nivel de la ciudad y la región; por ejemplo, la mejora del transporte público, la mejora de la eficiencia energética y la planificación urbana sostenible. En este artículo nos centramos en las energías renovables de más rápido crecimiento como una de las intervenciones en la lucha contra el cambio climático.

En el Canal and River Trust (antes British Waterways), donde formo parte de un equipo de científicos medioambientales, promovemos el uso de tecnologías limpias para avanzar en la sostenibilidad y resolver problemas medioambientales. En el ámbito mundial, a través de la Solar Impulse Foundation, he evaluado más de 40 soluciones limpias y rentables que reducen las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera. Entre las soluciones más destacadas están Carbon Forest +, Urban Vegetation Monitoring y Urban Canopee.

La energía renovable procede de fuentes que pueden regenerarse o reponerse de forma natural. Se espera que en 2035 las energías renovables representen más de la mitad de la producción mundial de electricidad. A menudo oímos hablar del rápido crecimiento de las tecnologías de energías renovables en los informes de los medios de comunicación, pero ¿de qué información precisa disponemos sobre el crecimiento de las energías renovables en todo el mundo? ¿Qué tecnologías parecen prometedoras en la transformación de la combinación energética?

Energía hidráulica

La energía hidroeléctrica es la forma de energía renovable más utilizada, ya que produce 1295 GW de energía en todo el mundo. Esto equivale al 54% de la capacidad mundial de generación de energía renovable. China tiene la mayor generación hidroeléctrica del mundo y genera alrededor del 15% de su energía a partir de la hidroelectricidad (122,5 GW sólo de la presa de las Tres Gargantas). Las grandes inversiones realizadas en energía hidroeléctrica han contribuido a reducir la dependencia china del carbón en las últimas décadas. Entre los ejemplos de tecnologías hidroeléctricas que han recibido la etiqueta de solución eficiente de Solar Impulse se encuentran la turbina de flujo libre respetuosa con los peces, un innovador sistema de turbinas que genera energía hidroeléctrica limpia y renovable con una alta eficiencia, al tiempo que protege a los peces, y la turbina de tambor flotante, un innovador medio de producir energía limpia a partir de la energía hidroeléctrica a pequeña escala.

Crédito: Mark König

Energía eólica

La energía eólica es la segunda fuente renovable más utilizada en el mundo, ya que genera 563 GW y representa el 24% de la capacidad mundial de generación de energía renovable. El Reino Unido es el sexto productor mundial, con 13603 MW. Los parques eólicos marinos se construyen en masas de agua y suministran el equivalente a 4,5 millones de hogares sólo en el Reino Unido. Los parques eólicos terrestres, a pesar de su importancia, sólo suministraron alrededor del 10% de la energía del Reino Unido en 2020. Entre los ejemplos de tecnologías de energía eólica que han recibido la etiqueta de solución eficiente de Solar Impulse se encuentran:

• El aerogenerador Haliade-X, un aerogenerador de 12 MW de capacidad, que resuelve el reto de los elevados costes de la electricidad limpia con un aerogenerador más grande que requiere menos instalación en una sola turbina eólica para la misma capacidad total del parque eólico

• Tulipanes de viento - Pequeños aerogeneradores que combinan eficiencia, bajo nivel de ruido, agrupación sinérgica, amabilidad con las aves y arte. Esta tecnología utiliza una aerodinámica y un diseño innovadores para fabricar pequeños aerogeneradores que pueden utilizarse cerca de personas y edificios.

• Turbina eólica para torres de telecomunicaciones: una solución para las estructuras de las torres de telecomunicaciones existentes que utiliza energía híbrida integrada eólica y solar para reducir los gastos de funcionamiento.
  
  

Energía solar

La energía solar funciona convirtiendo la luz del sol en energía. El Reino Unido está instalando paneles solares más rápido que cualquier otra nación europea. La mayor planta de energía solar del mundo -el proyecto Noor Abu Dhabi, en los Emiratos Árabes Unidos- produce 117 GW y suministra electricidad a 90.000 personas. Esto ayudará a reducir la huella de carbono del país en 1 millón de toneladas métricas al año. Entre los ejemplos de tecnologías de energía solar que han recibido la etiqueta de la Solar Impulse Foundation se encuentran la solución térmica solar concentrada, una solución innovadora para producir calor ecológico para industrias y ciudades; CONTAINWATT, un sistema móvil de generación y almacenamiento de energía renovable, que crea un refugio autónomo convertible; y Solarimo, una solución para inmuebles que planifica, realiza y opera soluciones solares y vende la electricidad a los inquilinos.

Bioenergía

La biomasa moderna se compone de biocombustibles y pellets de madera y subproductos agrícolas. Los productos (combustible) se queman para crear vapor, que acciona una turbina que genera energía. El Reino Unido, China y la India registraron más de la mitad de la expansión del tamaño total de la bioenergía en el mundo en 2018. Entre los ejemplos de tecnologías de bioenergía que han recibido la etiqueta de la Solar Impulse Foundation se encuentran una solución que transforma la biomasa en biometano y biofertilizantes; y las calderas de condensación de biomasa BCH, calderas de condensación de biomasa ultraeficientes que pueden reducir los costes energéticos y las emisiones en muchos sectores.

Geotermia

La energía geotérmica se genera y almacena en la tierra. En 2018, la producción mundial de energía geotérmica superó los 13,2 GW. Islandia es uno de los mayores productores de electricidad geotérmica del mundo, produciendo el 26,5% de la electricidad del país y el 87% de sus necesidades de viviendas y edificios a partir de agua caliente natural procedente del subsuelo. Entre los ejemplos de tecnologías de energía geotérmica que han recibido la etiqueta de la Solar Impulse Foundation se encuentran la central de calor y electricidad geotérmica, que proporciona calor y electricidad baratos para los municipios generados a partir de fuentes locales; y la pared geotérmica GeoTerre, un intercambiador de calor geotérmico de superficie compacto y de bajo coste para refrigerar edificios con bajas emisiones de CO2.

El camino a seguir

La aceleración de estas tecnologías de energía renovable para todos plantea intrincados e importantes retos técnicos, sociales, políticos, económicos, legales y éticos que deben abordarse para impulsar el crecimiento y el desarrollo sostenibles. Por ejemplo, los combustibles fósiles son más fiables, capaces de satisfacer la demanda de los proveedores y flexibles que las energías renovables intermitentes que dependen de las condiciones meteorológicas. Estos retos deben ser abordados para que las energías renovables compitan económicamente con los sistemas basados en los combustibles fósiles.

Además, según un reciente informe de la Agencia Internacional de la Energía (AIE), alcanzar las emisiones netas cero requerirá una transformación sin precedentes del modo en que se produce, transporta y utiliza la energía en todo el mundo. El informe esboza varias estrategias a seguir para lograr esta transición:

• A partir de hoy, detener todas las inversiones en nuevos proyectos de suministro de combustibles fósiles y no tomar ninguna otra decisión de inversión final para nuevas plantas de carbón no reducidas

• Para 2035, no vender ningún coche nuevo con motor de combustión interna

• Para 2040, conseguir emisiones netas cero en el sector eléctrico mundial

El elemento más importante a tener en cuenta en la transición hacia un sistema energético de emisiones netas cero para 2050, garantizando al mismo tiempo un suministro energético estable y asequible, es una inversión sin precedentes en tecnologías limpias para hacer frente a algunos de los retos económicos y tecnológicos de las energías renovables. Además, el proceso de toma de decisiones sobre la transición energética debe incluir a muchos actores, como responsables políticos, inversores, científicos, ONG e ingenieros, que considerarán el sistema heredado, las oportunidades, evaluarán las barreras y harán concesiones.

Los sistemas energéticos cambian y se desarrollan constantemente con el tiempo, y los sistemas energéticos actuales son el resultado de muchos años de desarrollo. Por lo tanto, el trabajo para los sistemas energéticos del futuro debe comenzar ahora si queremos alcanzar las emisiones netas cero en las próximas décadas.

Referencias

1. https://ourworldindata.org/renewable-energy

2. https://solarimpulse.com/efficient-solutions

3. https://odi.org/en/insights/six-global-trends-to-watch-in-2020/

4. https://www2.deloitte.com/us/en/pages/energy-and-resources/articles/renewable-energy-outlook.html

5. https://www.futurelearn.com/info/courses/energy-transition/0/steps/10198

6. https://sdg.iisd.org/news/iea-roadmap-to-net-zero-by-2050-includes-over-400-milestones/