Basta con recorrer casi cualquier rincón de Estados Unidos durante un rato para toparse con enormes parques solares o hileras de aerogeneradores, todos con el objetivo de aumentar el uso de energías renovables del país y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
Pero lo que algunos quizá no saben es que, en ocasiones, estas fuentes de energía renovable pueden producir más electricidad de la necesaria, lo que, en cierto modo, hace que parte de la energía solar o eólica se desperdicie. Esta situación de excedente supone una oportunidad perdida para que estos recursos de energía limpia desplacen la contaminación procedente de las centrales de combustibles fósiles.
La inversión podría reducir las emisiones de gases de efecto invernadero hasta en un 90 %, según un escenario analizado por los investigadores en los sistemas eléctricos de California y Texas. Además, podría aumentar el uso de energía solar y eólica en un momento en que la crisis climática cobra mayor urgencia.
«El coste del almacenamiento de energía es muy importante», afirma la coautora del estudio Maryam Arbabzadeh, becaria postdoctoral en la Escuela de Medio Ambiente y Sostenibilidad de la Universidad de Míchigan. «Pero hay algunos incentivos que podríamos utilizar para hacerlo económicamente atractivo, uno de ellos sería un impuesto sobre las emisiones».
«La generación de electricidad representa el 28 % de las emisiones de gases de efecto invernadero en Estados Unidos y, dada la urgencia de la crisis climática, es fundamental acelerar el despliegue de fuentes renovables como la eólica y la solar», afirma el coautor Gregory Keoleian, director del Centro de Sistemas Sostenibles y profesor de medio ambiente y sostenibilidad e ingeniería civil y ambiental.
«Esta investigación demuestra claramente cómo las tecnologías de almacenamiento de energía pueden desempeñar un papel importante en la reducción del recorte de energía renovable y de las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de las centrales de combustibles fósiles.»
Los investigadores crearon modelos complejos para analizar nueve tecnologías diferentes de almacenamiento de energía. Estudiaron los efectos ambientales del recorte de energía renovable, es decir, la cantidad de energía renovable generada que, por diversas razones, no puede entregarse para satisfacer la demanda.
También modelizaron qué ocurriría si cada estado añadiera hasta 20 gigavatios de capacidad eólica y 40 gigavatios de capacidad solar, y cómo afectaría económicamente a todo ello un impuesto sobre las emisiones de dióxido de carbono de hasta 200 dólares por tonelada.
Lo que descubrieron fue sorprendente.
Añadir 60 gigavatios de energía renovable en California podría lograr una reducción del 72 % de las emisiones de dióxido de carbono. Además, si se añadieran algunas tecnologías de almacenamiento de energía a ello, en California podría lograrse una reducción del 90 % de las emisiones de dióxido de carbono. En Texas, el almacenamiento de energía podría permitir una reducción de las emisiones del 57 %.
Pero para que todo esto ocurra, las compañías eléctricas necesitarían un motivo para invertir en sistemas de almacenamiento de energía, que requieren grandes cantidades de inversión de capital. Ahí es donde el uso de un impuesto sobre el carbono podría resultar útil, afirma Arbabzadeh.
Las nueve tecnologías de almacenamiento de energía estudiadas, incluidas las baterías de alta tecnología, requieren una inversión de capital considerable y todas presentan distintas ventajas e inconvenientes. Además, la complejidad de la investigación se ve incrementada por los diferentes tipos de mix de generación de Texas y California.
Texas utiliza algunas unidades de carbón y de gas natural. California utiliza más recursos poco flexibles, como unidades de energía nuclear, geotérmica, de biomasa e hidroeléctrica, lo que hace que sus tasas de recorte de energía renovable sean mucho más altas que las de Texas.
El estudio se publica en Nature Communications.
Investigadores adicionales de la Universidad Estatal de Ohio y de la Universidad Estatal de Carolina del Norte contribuyeron al trabajo. La Fundación Nacional de Ciencias, el Programa de Becarios de Sostenibilidad de Dow y el Programa de Becas Predoctorales Rackham financiaron el estudio.
