Por qué el agua es vital para la descarbonización y la transición energética

Agriculture uses energy more than any other sector.
Water is key to both energy production and agriculture, making it a vital factor in enabling the energy transition.Image: Tibo Fovre/Unsplash
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  • Los debates sobre la acción climática tienden a centrarse en las energías renovables y las emisiones de carbono, pero el agua también es un componente clave de la transición energética.

  • Las tecnologías eficientes en agua podrían ahorrar enormes volúmenes de agua en todo el mundo cada año, reduciendo la energía y el carbono necesarios para bombearla, calentarla, tratarla y transportarla.

  • Adoptar tecnologías que nos permitan usar el agua y la energía de forma más eficiente e inteligente puede acelerar la descarbonización y avanzar hacia las emisiones netas cero.

El debate mundial sobre la acción climática gira con frecuencia en torno a los gigavatios de energía renovable y a los gigatoneladas de emisiones de carbono evitadas. Pero existe una tercera métrica, rara vez debatida y no menos trascendental: los gigalitros de agua.

El agua es la moneda oculta de la transición energética, presente en cada kilovatio generado, cada batería producida y cada centro de datos refrigerado.

La sorprendente verdad es que las tecnologías eficientes en agua podrían ahorrar decenas de miles de millones de metros cúbicos de agua en todo el mundo cada año, al tiempo que reducen la energía y el carbono necesarios para bombearla, calentarla, tratarla y transportarla.

Ahorrar agua, una poderosa forma de acelerar la descarbonización

En un mundo que enfrenta una creciente escasez de agua, o lo que la Universidad de las Naciones Unidas ha denominado «bancarrota hídrica», estos gigalitros de agua ahorrados representan una de las vías más poderosas para acelerar la descarbonización.

Lo que solemos olvidar es que los sistemas hídricos son sistemas energéticos, y que los sistemas energéticos dependen en gran medida del agua.

Cada litro de agua que circula por una tubería debe ser bombeado, calentado, tratado o refrigerado. Cada kilovatio generado en una central eléctrica, cada panel solar fabricado y cada batería o semiconductor producido dependen del agua en alguna etapa de su ciclo de vida.

Esto crea una conexión poderosa que no siempre resulta evidente: cada unidad de agua ahorrada contribuye directamente al ahorro de energía, lo que a su vez reduce las emisiones de carbono.

Esta relación se sitúa en el centro del nexo agua-energía-alimentación. Un Institute and Faculty of Actuaries informe reciente advirtió que los fallos en este nexo podrían reducir la economía mundial hasta la mitad a finales de este siglo.

La escasez de agua puede paralizar centrales eléctricas; la inseguridad energética puede paralizar la producción de alimentos; el uso agrícola excesivo puede secar regiones enteras; y la escasez de agua es un problema cada vez mayor en algunas regiones. Estos riesgos en cascada ponen de manifiesto por qué es esencial comprender el nexo agua-energía-alimentación.

Cómo las tecnologías eficientes en agua pueden acelerar la descarbonización

Sin embargo, dentro de estos desafíos interrelacionados se encuentra una de las oportunidades más pasadas por alto de la transición energética: el potencial de las tecnologías eficientes en agua para acelerar la descarbonización.

Consideremos la agricultura, el sector que utiliza más agua que ningún otro. Los agricultores llevan mucho tiempo dependiendo de sistemas de riego tradicionales que pierden enormes volúmenes por evaporación, drenaje y escorrentía. Pero innovaciones como el riego por goteo, los sensores de precisión de humedad del suelo y las bombas solares permiten a los agricultores aplicar solo el agua que necesita el cultivo, cuando la necesita.

Estas tecnologías no solo ahorran agua, sino que también reducen drásticamente la energía necesaria para bombearla y distribuirla. Los sistemas agrovoltaicos, que colocan paneles solares sobre los campos, van aún más lejos: al dar sombra a los cultivos, reducen la demanda de agua y las pérdidas por evaporación, al tiempo que generan electricidad limpia, convirtiendo las tierras de cultivo en una solución climática de doble uso.

Una transformación similar se está produciendo en la industria. Las fábricas y las centrales eléctricas han sido históricamente algunos de los mayores consumidores de agua del mundo, especialmente para la refrigeración. Cuando llegan las sequías, estas instalaciones se vuelven vulnerables, y las cadenas de suministro pueden paralizarse.

Pero los sistemas de refrigeración en circuito cerrado, las torres de refrigeración híbridas y las tecnologías de reciclaje de aguas residuales cambian esa ecuación al permitir que las instalaciones reutilicen el agua repetidamente, lo que reduce tanto sus extracciones como su exposición al riesgo climático.

Muchas de estas mismas tecnologías también reducen la energía necesaria para el tratamiento y la refrigeración, al tiempo que disminuyen las emisiones. Mientras tanto, la optimización digital permite a las plantas industriales afinar sus operaciones y eliminar ineficiencias tanto en el uso del agua como en el de la energía.

Las ciudades añaden otra capa a esta historia. Se estima que el consumo energético de las tecnologías de tratamiento de agua representa hasta el 5,4% de la demanda total de electricidad a nivel mundial. Las fugas, los electrodomésticos ineficientes y los sistemas de control de redes obsoletos drenan silenciosamente, cada día, tanto el agua como la energía.

Pero los contadores inteligentes, la detección de fugas en tiempo real y los electrodomésticos de alta eficiencia están generando una revolución silenciosa en el uso de recursos urbanos. Cuando los hogares consumen menos agua, especialmente agua caliente, reducen tanto la demanda de agua como la energía necesaria para calentarla. Cuando las empresas de suministro reducen las fugas, también disminuyen la electricidad que consumen para bombear y tratar los volúmenes perdidos. En millones de personas, estas mejoras suman rápidamente.

Soluciones escalables para reducir el consumo de agua en todos los sectores

En conjunto, estos ejemplos ilustran por qué determinadas tecnologías eficientes en agua destacan por su impacto y su escalabilidad.

En la agricultura, los sistemas de riego por goteo y de precisión pueden reducir las extracciones de agua hasta en un 70-80% al tiempo que reducen la electricidad necesaria para el bombeo, y la agrovoltaica ofrece el doble beneficio de la energía renovable con una menor demanda de agua para los cultivos.

Por ejemplo, el uso de la técnica de inundación y secado alternos en el cultivo del arroz ahorra entre un 30-40% de agua y el mismo porcentaje de energía para el bombeo, al tiempo que reduce hasta un 70% las emisiones de gases de efecto invernadero de los arrozales, cuando se combina con otras prácticas agrícolas sostenibles.

En entornos industriales, la refrigeración en circuito cerrado, el reciclaje de aguas residuales y los sistemas de tratamiento por membranas ofrecen reducciones de hasta el 50% en el uso de agua, al tiempo que mejoran el rendimiento energético y reducen las emisiones procedentes de la gestión térmica.

Y en las ciudades, los contadores inteligentes, los sistemas de detección de fugas y los electrodomésticos de alta eficiencia están demostrando ser excepcionalmente rentables, reduciendo el agua y la energía necesarias para tratarla y distribuirla. En conjunto, estas tecnologías pueden ayudar a ahorrar gigalitros de agua y, al mismo tiempo, acelerar la transición hacia sistemas energéticos de emisiones netas cero.

Al mismo tiempo, está surgiendo en todo el sistema agua-energía-alimentación una nueva capa tecnológica: la IA.

Aunque gran parte de la atención se ha centrado en las intensas necesidades energéticas e hídricas del desarrollo de la IA, también se utiliza para optimizar el uso del agua con un nivel de precisión y rapidez imposible solo con la gestión humana: desde predecir las necesidades de riego en las explotaciones agrícolas, hasta afinar la refrigeración industrial y los sistemas de reciclaje de aguas residuales, pasando por ayudar a las ciudades a detectar fugas, prever la demanda y reducir tanto las pérdidas de agua como el consumo de electricidad.

Estos sistemas inteligentes convierten millones de datos en decisiones en tiempo real que reducen el desperdicio, disminuyen el consumo de energía y refuerzan la resiliencia. En consecuencia, la IA se está convirtiendo en un acelerador fundamental tanto de la eficiencia hídrica como de la descarbonización, al vincular ambas mediante operaciones más inteligentes y una gestión integrada de los recursos.

Desde esta perspectiva, las tecnologías de eficiencia hídrica no son simplemente herramientas de conservación, sino mecanismos de descarbonización. Generan un efecto multiplicador: ahorrar agua supone ahorrar energía, y ahorrar ambas supone ahorrar carbono.

Esta «coeficiencia» es una de las estrategias climáticas más rentables y escalables disponibles en la actualidad, y sin embargo ha recibido solo una fracción de la atención que se ha dedicado a otras soluciones climáticas.

Para desbloquear todo el potencial de este nexo, la política debe ponerse al día con la tecnología. Históricamente, la planificación hídrica y energética se ha desarrollado en ámbitos burocráticos separados, supervisados por organismos distintos, regidos por mandatos diferentes y financiados a través de canales diversos.

Esta fragmentación oculta las sinergias entre ambos sistemas. Las empresas con demasiada frecuencia registran sus métricas de agua y energía por separado, perdiendo oportunidades de optimizarlas conjuntamente.

Se necesita un enfoque integrado, que reconozca que el agua y la energía no pueden disociarse en un mundo que se calienta.

Acelerar el progreso en la reducción del consumo de agua y energía

Los gobiernos pueden acelerar el progreso alineando los marcos regulatorios, facilitando la planificación conjunta entre las agencias de agua y energía, y ofreciendo incentivos que premien las reducciones simultáneas del consumo de agua y energía.

Los inversores y prestamistas pueden incorporar la coeficiencia agua-energía en los criterios para bonos verdes y préstamos vinculados a la sostenibilidad. Los proveedores de tecnología pueden diseñar sistemas interoperables que supervisen el rendimiento tanto del agua como de la energía, ofreciendo a hogares, ciudades e industrias información en tiempo real sobre el impacto total de sus decisiones en los recursos.

A medida que proliferan los titulares sobre el estrés hídrico y los conflictos, existe una ventana de oportunidad para transmitir mensajes que conecten con la ciudadanía y motiven a los líderes políticos.

El futuro de la descarbonización no solo es verde; también es azul

Lo más importante es que la conciencia pública debe crecer para estar a la altura de la magnitud del desafío. La gente entiende las facturas de la electricidad; pocos comprenden la energía oculta en cada litro de agua que consumen. Las campañas públicas, los programas escolares y los programas de las empresas de suministro pueden cerrar esta brecha de conocimiento, capacitando a las personas para tomar decisiones que respalden tanto la seguridad hídrica como la acción climática.

La transición energética se describe a menudo como una carrera contra el tiempo. Pero también es una carrera por asegurar el agua necesaria para sostener esos sistemas. En este sentido, el futuro de la descarbonización no solo es verde; también es azul.

El mundo no puede alcanzar las emisiones netas cero a menos que también logre un equilibrio más sostenible con sus recursos hídricos. Al reconocer la profunda interdependencia entre el agua y la energía, y al adoptar las tecnologías que nos permiten usar ambas de forma más inteligente, podremos construir un futuro más resiliente, más sostenible y, en última instancia, más próspero.

El Consejo Global del Futuro sobre el Nexo Energético comparte ideas y ejemplos a través de su serie Energy Nexus Insights, que incluye blogs, artículos e infografías; guías para responsables de la toma de decisiones del sector público y privado; y análisis sectoriales.

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