Un nuevo informe sugiere que alcanzar emisiones netas de carbono cero para 2050 es viable.
Las emisiones de carbono de la red eléctrica del Reino Unido podrían volverse negativas para 2033, si se actúa de inmediato.
Esto depende de que se refuercen los principales facilitadores de la descarbonización durante la próxima década.
Se necesita un sistema energético más ágil y descentralizado para gestionar las fluctuaciones de la demanda de forma más eficiente.
También es necesario incentivar el cambio de comportamiento de los usuarios de energía.
Para 2050, los británicos y sus coches eléctricos podrían ser actores clave en el sistema energético bajo en carbono del Reino Unido. Así lo indica una serie de escenarios publicados por la distribuidora de energía del Reino Unido, la National Grid. Según estos escenarios, alcanzar emisiones netas cero para 2050 es posible, y que el Reino Unido podría lograr que las emisiones de carbono de la red eléctrica sean negativas para 2033.
Para lograrlo dependerá de medidas inmediatas en una serie de factores determinantes. Entre ellos se encuentran aumentar la proporción de energía renovable, construir instalaciones de captura y almacenamiento de carbono (CCS) a escala industrial, y ampliar la producción y el uso del hidrógeno.
La National Grid también subraya que el sistema energético por sí solo no puede lograr la descarbonización. Los cambios de comportamiento de los consumidores finales, tanto en los hogares como en la industria, son fundamentales para llevar a cabo este cambio.
Las energías renovables desplazan a los combustibles fósiles
Las energías renovables han sido una historia de éxito en el Reino Unido y en Europa. Tanto es así que en el tercer trimestre de 2019 superaron por primera vez a los combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas, y generaron más del 40 % de la energía del Reino Unido. La mitad de esta procedió de la energía eólica, lo que no sorprende dado que el Reino Unido tiene la mayor base instalada de energía eólica marina.
No obstante, para elevar aún más este nivel, es necesario construir al menos 3 GW de parques eólicos y 1,4 GW de parques solares cada año hasta 2050, con el objetivo de que la generación renovable –o de «coste marginal cero»– aporte hasta el 71 % de la producción energética en 2030 y el 80 % en 2050.
Un gran desafío para el cambio hacia las energías renovables –en el Reino Unido y en otros lugares– es la intermitencia: según el clima, las renovables pueden no producir energía suficiente para satisfacer la demanda o producir demasiada para que la red pueda absorberla.
Almacenar este exceso de capacidad es un desafío para la transición energética.
Las baterías a escala de servicio público y las de tamaño doméstico son opciones, pero la capacidad instalada sigue siendo baja. Sin embargo, un ámbito en el que los volúmenes de baterías crecen con rapidez es el de los vehículos eléctricos (VE). Se prevé que el número de VE en circulación en todo el mundo aumente un 36 % durante la próxima década, lo que abre la puerta a la llamada carga «vehículo a red» (V2G).
Gestión flexible de la demanda energética
Los VE podrían almacenar de forma flexible el exceso de energía renovable mientras están conectados, lo que permitiría a la red local utilizar esta energía almacenada en los momentos de máxima demanda.
La National Grid prevé que alrededor del 45 % de los hogares presten activamente servicios V2G para 2050. Hasta el 80 % utilizará la carga inteligente para sus vehículos, de modo que sus VE puedan cargarse automáticamente en momentos de baja demanda (por ejemplo, durante la noche), maximizando así la capacidad de la red.
Los VE formarán parte de un sistema energético mucho más flexible y descentralizado que sustituirá a la generación centralizada y monolítica de antaño.
En el modelo centralizado, se debe generar más energía cuando la demanda alcanza su máximo. En un sistema descentralizado, los usuarios de energía –empresas y consumidores– están interconectados y su demanda se gestiona de forma proactiva para equilibrar los picos y los valles («respuesta a la demanda»).
El combustible de cohete al rescate
Otro salvavidas para el almacenamiento de energía renovable es el hidrógeno.
Mediante un proceso de electrólisis del agua, el primer elemento de la tabla periódica puede generarse sin emisiones, siempre que en el proceso se utilice energía renovable (hidrógeno «verde»).
La National Grid prevé que el hidrógeno cubra entre el 21 % y el 59 % de las necesidades energéticas de 2050, según el escenario elegido.
La calefacción representa actualmente la mitad del consumo energético mundial y el 40 % de las emisiones de CO2. Se están llevando a cabo pruebas para inyectar hidrógeno en la infraestructura de gas existente con el fin de sustituir total o parcialmente el gas natural, incluso en Turquía y en el Reino Unido. Se han propuesto una «red troncal de hidrógeno» paneuropea, que se anunciaron en julio de 2020.
El gas también tiene una gran variedad de aplicaciones en la industria. Como combustible de sustitución del carbón o del gas natural, puede utilizarse en sectores como el acero y el cemento, cuyos procesos dependen en gran medida de los combustibles fósiles y no pueden electrificarse fácilmente. Del mismo modo, el hidrógeno podría ser una vía para el transporte marítimo de larga distancia y la aviación, para los cuales la electrificación no es por el momento una opción viable.
El inconveniente del hidrógeno es que, hasta la fecha, la mayor parte del gas aún se produce mediante métodos que emiten carbono (hidrógeno «gris»).
El analista IHS Markit predice que el hidrógeno verde será competitivo en costes con estos para 2030. Pero llegar a ese punto requerirá un apoyo político significativo. Los EE. UU., Alemania y la Unión Europea han puesto en marcha recientemente programas para desarrollar el mercado del hidrógeno verde a gran escala.
El carbono para el bien
Aunque el hidrógeno verde es el objetivo a largo plazo, para alcanzar escala será necesario invertir en hidrógeno de producción tradicional, con el fin de satisfacer la demanda generada por los incentivos normativos hasta que la producción electrolítica cobre impulso. En su informe, la National Grid afirma que solo para el transporte marítimo y el transporte pesado por carretera se necesitan al menos 80 TWh de hidrógeno.
Para contener las emisiones, la Comisión Europea invierte en tecnología de captura de carbono para secuestrar y almacenar el CO2 generado por la producción tradicional de hidrógeno (hidrógeno «azul»).
La captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS) no solo es una gran ayuda para la producción de hidrógeno, sino que también puede contribuir a descarbonizar las centrales eléctricas existentes y las industrias pesadas que no pueden pasar fácilmente a la electricidad o al hidrógeno. El CO2 capturado puede compactarse y almacenarse, o utilizarse en procesos industriales.
Actualmente hay más de 50 proyectos en marcha en todo el mundo, principalmente en EE. UU., que ha puesto en marcha recientemente un nuevo programa de CCUS. Paralelamente, el Reino Unido está invirtiendo 1000 millones de dólares en un fondo de infraestructura de CCS que tiene como objetivo crear dos clústeres de CCS en el norte del país, muy industrializado, a lo largo de la próxima década.
El cambio de comportamiento es fundamental
En este contexto, la National Grid subraya que los consumidores de energía y su comportamiento serán un factor decisivo para alcanzar el cero neto.
Esto significa: medidas de eficiencia energética en todos los ámbitos, cambio a tecnologías descarbonizadas en la industria; electrificación proactiva del transporte; sistemas de calefacción de bajas emisiones y gestión energética inteligente en entornos residenciales y empresariales.
Si bien los incentivos y desincentivos gubernamentales pueden ayudar en algunos de estos aspectos, también dependerán de que los usuarios finales inviertan en su propio futuro y en el del planeta.
