Diez años después de la publicación de su primer plan para alimentar el mundo con energía eólica, hidroeléctrica y solar, los investigadores ofrecen una visión actualizada de los pasos que 143 países de todo el mundo pueden dar para alcanzar una energía limpia y renovable al 100% para el año 2050.
La transición a la energía limpia para 2050
Las nuevas hojas de ruta, que se publicarán el 20 de diciembre en la revista One Earth, dan seguimiento al trabajo previo que sentó las bases de la parte energética del Green New Deal de EE. UU. y de otros compromisos estatales, municipales y empresariales con la energía limpia y renovable al 100% en todo el planeta—y utilizan los datos energéticos más recientes disponibles en cada país para ofrecer orientaciones más precisas sobre cómo alcanzar esos compromisos.
En esta actualización, Mark Z. Jacobson, de la Universidad de Stanford, y su equipo encuentran soluciones de red de bajo coste y estables en 24 regiones del mundo que abarcan 143 países. Proyectan que la transición a energías renovables y limpias podría reducir las necesidades energéticas mundiales en un 57%, crear 28,6 millones de empleos más de los que se pierden y reducir los costes energéticos, sanitarios y climáticos en un 91% en comparación con un escenario tendencial (business as usual). El nuevo artículo utiliza datos actualizados sobre la evolución del consumo energético de cada país, reconoce los costes más bajos y la mayor disponibilidad de la tecnología de energía renovable y de almacenamiento, incluye nuevos países en su análisis y tiene en cuenta la infraestructura limpia y renovable construida recientemente en algunos países.
Compromisos para la transición a la energía limpia
“Hay muchos países que se han comprometido a hacer algo para contrarrestar los crecientes efectos del calentamiento global, pero todavía no saben exactamente qué hacer”, afirma Jacobson, profesor de ingeniería civil y medioambiental en Stanford y cofundador de Solutions Project, una organización sin ánimo de lucro estadounidense que informa al público y a los responsables políticos sobre una transición a la energía 100% renovable y limpia. “¿Cómo funcionaría? ¿Cómo se mantendrían las luces encendidas? Para ser sinceros, muchos de los responsables políticos y defensores que apoyan y promueven el Green New Deal no tienen una buena idea de los detalles de cómo es en realidad el sistema ni de cuál es el impacto de una transición a la energía limpia. Es más un concepto abstracto. Por eso estamos intentando cuantificarlo y definir cómo podría ser un sistema posible. Este trabajo puede ayudar a llenar ese vacío y ofrecer orientación a los países.”
Las hojas de ruta para la transición a la energía limpia requieren la electrificación de todos los sectores energéticos, un aumento de la eficiencia energética que conduzca a una reducción del consumo de energía, y el desarrollo de infraestructuras eólicas, hidroeléctricas y solares que puedan suministrar el 80% de toda la electricidad para 2030 y el 100% para 2050. Los sectores energéticos incluyen la electricidad; el transporte; la calefacción y refrigeración de edificios; la industria; la agricultura, la silvicultura y la pesca, y el ámbito militar. El modelo de los investigadores sugiere que la eficiencia de los vehículos eléctricos y de pila de combustible de hidrógeno frente a los vehículos de combustibles fósiles, de la industria electrificada frente a la industria basada en combustibles fósiles, y de las bombas de calor eléctricas frente a la calefacción y refrigeración con combustibles fósiles, junto con la eliminación de la energía necesaria para extraer, transportar y refinar combustibles fósiles, podrían reducir sustancialmente el consumo energético total. La transición a la energía limpia eólica, hidroeléctrica y solar requeriría una inversión inicial de 73 billones de dólares en todo el mundo, pero se amortizaría con el tiempo gracias a las ventas de energía. Además, la energía limpia y renovable es, con el tiempo, más barata de generar que los combustibles fósiles, por lo que la inversión reduce significativamente los costes energéticos anuales. Asimismo, reduce la contaminación del aire y sus efectos sobre la salud, y solo requiere el 0,17% de la superficie total de los 143 países para nuevas infraestructuras y el 0,48% de su superficie total para espacios de separación, como los que hay entre los aerogeneradores.
“Comprobamos que, al electrificarlo todo con energía limpia y renovable, reducimos la demanda de energía en torno a un 57%”, afirma Jacobson. “Así que, aunque el coste por unidad de energía sea similar, lo que la gente paga en conjunto por la energía es un 61% menos. Y eso es antes de tener en cuenta el coste social, que incluye los costes que ahorraremos al mitigar los daños sanitarios y climáticos. Por eso el Green New Deal es un negocio tan bueno. Con esta transición a la energía limpia, los costes energéticos se reducen un 60% y los costes sociales un 91%.”
En Estados Unidos, esta hoja de ruta, que corresponde a la parte energética del Green New Deal y que eliminará el uso de todos los combustibles fósiles para la energía en EE. UU., requiere una inversión inicial de 7,8 billones de dólares. Exige la construcción de 288 000 nuevos aerogeneradores de gran tamaño (5 megavatios) y 16 000 grandes huertos solares (100 megavatios) en solo el 1,08% del territorio estadounidense, de los cuales más del 85% se utilizaría como espacio entre los aerogeneradores. Por ejemplo, ese terreno de separación puede servir también como tierra de cultivo. El plan crea 3,1 millones de empleos más en EE. UU. que el escenario tendencial y salva 63 000 vidas al año de la contaminación del aire. Reduce los costes energéticos, sanitarios y climáticos en 1,3, 0,7 y 3,1 billones de dólares al año, respectivamente, en comparación con la infraestructura energética actual basada en combustibles fósiles.
Y la transición a la energía limpia ya está en marcha. “Tenemos 11 estados, además del Distrito de Columbia, Puerto Rico y varias grandes ciudades estadounidenses que se han comprometido a una electricidad 100% o prácticamente 100% renovable”, afirma Jacobson. “Eso significa que cada vez que necesiten nueva electricidad porque una central de carbón o de gas se retire, solo elegirán entre fuentes renovables para sustituirla.”
Él cree que las personas, las empresas y los legisladores tienen un papel importante que desempeñar para lograr esta transición a la energía limpia. “Si me limitara a escribir este artículo y a publicarlo, sin una red de apoyo de personas que quisieran utilizar esta información”, dice, “acabaría perdido en la literatura olvidada. Si se desea que se apruebe una ley, realmente se necesita el apoyo del público.”
Como cualquier modelo, este también presenta incertidumbres. Existen incoherencias entre los conjuntos de datos sobre el suministro y la demanda de energía, y los resultados dependen de la capacidad para modelizar el consumo energético futuro. El modelo también supone una transmisión perfecta de energía desde donde abunda hasta donde se necesita, sin cuellos de botella ni pérdidas de energía en las líneas eléctricas. Aunque esto nunca ocurre en la realidad, muchas de las evaluaciones se realizaron en países con redes lo bastante pequeñas como para que la diferencia sea insignificante, y Jacobson sostiene que los países más grandes, como EE. UU., pueden dividirse en redes más pequeñas para que la transmisión perfecta preocupe menos. Los investigadores abordaron incertidumbres adicionales modelando escenarios con costes energéticos, daños por contaminación del aire y daños climáticos altos, medios y bajos.
El trabajo se centra deliberadamente solo en la energía eólica, hidroeléctrica y solar, y excluye la energía nuclear, el «carbón limpio» y los biocombustibles. La energía nuclear queda excluida porque requiere entre 10 y 19 años entre la planificación y la puesta en marcha, y tiene costes elevados y riesgos reconocidos de fusión del núcleo, proliferación de armas, minería y residuos. El «carbón limpio» y los biocombustibles no se incluyen porque ambos provocan una fuerte contaminación del aire y, además, emiten más de 50 veces más carbono por unidad de energía que la energía eólica, hidroeléctrica o solar.
Transición a la energía limpia: las preocupaciones
Una preocupación que suele plantearse con la energía eólica y solar es que puedan no ser capaces de ajustar de forma fiable el suministro energético a la demanda de la red, ya que dependen de las condiciones meteorológicas y de la época del año. Este asunto se aborda de lleno en el presente estudio en 24 regiones del mundo. El estudio concluye que la demanda puede satisfacerse mediante suministro intermitente y almacenamiento en todo el mundo. Jacobson y su equipo constataron que la electrificación de todos los sectores energéticos genera, en realidad, una demanda de energía más flexible. La demanda flexible es aquella que no necesita satisfacerse de inmediato. Por ejemplo, la batería de un coche eléctrico puede cargarse en cualquier momento del día o de la noche, o un calentador de agua con bomba de calor eléctrica puede calentar el agua en cualquier momento del día o de la noche. Dado que la electrificación de todos los sectores energéticos crea una demanda más flexible, en un mundo de energía limpia y renovable resulta más fácil ajustar la demanda al suministro y al almacenamiento.
Jacobson también señala que las hojas de ruta hacia la transición a la energía limpia que ofrece este estudio no son las únicas posibles y menciona el trabajo realizado por otros 11 grupos que también han encontrado vías viables hacia una energía 100% limpia y renovable. “Solo intentamos presentar un escenario para 143 países, para dar a las personas de estos y otros países la confianza de que sí, esto es posible. Pero hay muchas soluciones y muchos escenarios que podrían funcionar. Probablemente no vaya a predecirse exactamente lo que va a ocurrir, pero no se trata de encontrar la aguja en el pajar. Aquí hay muchas agujas en este pajar.”
