Fuentes renovables de energía: cada vez más urgentes

Autor: 

Dra Elena Vigil profesora Emérita de la Facultad de Física de la UH
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29 Septiembre 2021
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Por Dra. Elena Vigil, profesora Emérita de la Facultad de Física de la UH, miembro de Mérito de la Academia de Ciencias de Cuba, investigadora del Instituto de Ciencia y Tecnología de los Materiales y presidenta de la Cátedra de Energía Solar de la Universidad de La Habana.

El pasado mes de agosto del 2021 salió a la luz el Sexto Informe de Evaluación del IPCC (Panel Intergubernamental para el Cambio Climático, por sus siglas en inglés) perteneciente al Grupo de Trabajo I: Las bases físicas[1]. Este documento, aprobado por 195 gobiernos miembros del IPCC en una reunión celebrada en formato virtual a lo largo de dos semanas, incluye en sus conclusiones que los eventos climáticos extremos que con mayor frecuencia afectan a muchos lugares del Planeta se deben al aumento de la temperatura global media (ver figura 1) y que esta elevación ha sido provocada por la actividad de la especie humana, sin lugar a dudas. Plantea también que los cambios climáticos ocurridos, algunos ya irreversibles, no tienen precedentes en siglos e incluso miles de años anteriores.

Fig. 1 Cambios de la temperatura media (promedio por décadas) (Fuente: IPCC, 2021: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis.)

Se conoce que ciertos gases en la atmósfera[2] hacen las veces de un invernadero y determinan la temperatura global media del Planeta. El informe plantea que la elevación de esta temperatura se debe, fundamentalmente, a las emisiones debidas a las actividades de los humanos (emisiones antropogénicas de CO2). Advierte que, adicionalmente, los sumideros de CO2 (los océanos, la vegetación, por ejemplo) se tornan cada vez menos efectivos. Prevé que, a menos que se tomen medidas urgentes para las próximas décadas, la temperatura media continuará aumentando por lo menos hasta mediados de siglo y superará las metas de 1.5 oC — 2 oC (ver figura 2).

 

Fig 2. Pronósticos del aumento de la temperatura respecto a 1850–1900 (Fuente: IPCC, 2021: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis.)

El Informe confirma que existe una relación lineal entre el CO2 acumulado debido a las emisiones antropogénicas y el calentamiento global. Por cada 1000 Gigatoneladas de CO2 acumuladas producto de las emisiones antropogénicas, se origina un aumento de 0,27°C a 0,63°C de la temperatura global media, siendo 0,45°C el mejor estimado.

Es en extremo preocupante que solo en el caso del mejor escenario futuro previsible, que incluye la toma de medidas urgentes, se logra que en el 2050 el incremento de la temperatura no exceda la meta de 1.5 oC-2 °C prevista en el Acuerdo de París (ver figura 2).

Según el texto, con un calentamiento global de 1,5 °C, se producirá un aumento de las olas de calor, mientras que con un calentamiento global de 2 °C los episodios de calor extremo alcanzarían con mayor frecuencia umbrales de tolerancia críticos para la agricultura y la salud. En algunas regiones continuará en aumento la intensidad de las precipitaciones y las inundaciones asociadas y habrá mayores sequías en otras. Las zonas costeras experimentarán un aumento continuo del nivel del mar a lo largo del siglo XXI, lo que contribuirá a su erosión y a que las inundaciones sean más frecuentes y graves en las zonas bajas. Un mayor calentamiento amplificará el deshielo del permafrost, el derretimiento de los glaciares y los mantos de hielo, asi como, la pérdida del hielo marino del Ártico en verano.

Los cambios en el océano, su calentamiento, acidificación, reducción de los niveles de oxígeno en él, así como, el aumento de la frecuencia de las olas de calor marinas, están claramente relacionados con la influencia humana. Estas transformaciones afectan tanto a los ecosistemas de los océanos como a las personas que dependen de ellos, y continuarán produciéndose al menos durante el resto del siglo.

En el caso de las ciudades, algunos cambios climáticos se verán amplificados, en particular el calor y las inundaciones debidas a precipitaciones intensas (algunos casos ya han sido noticia).

Llama la atención en este Sexto Informe de Evaluación del Grupo I del IPCC que no se menciona el origen de las emisiones de CO2 antropogénico, a pesar que plantea: “Desde una perspectiva de las ciencias físicas, limitar el calentamiento global inducido por los humanos a un nivel específico requiere limitar las emisiones de CO2 acumuladas, alcanzando al menos cero emisiones netas de CO2”. Notar que se refiere específicamente al CO2 aunque desde luego que cualquier reducción de otros gases de efecto invernadero es positiva aunque no suficiente.

Aunque el documento no lo haga, es imperativo analizar el origen del CO2 antropogénico para que se tomen con urgencia las necesarias medidas (en el Quinto Informe del IPCC en el 2014 esto lo hizo el Grupo III que no ha publicado el Sexto). Ya hace siete años, en ese Quinto Informe, se planteaba que la combustión de los fósiles es la mayor contribución a la elevación de la temperatura media.

G. Luderer et al en su trabajo “Emisiones del CO2 residual de los combustibles fósiles en el tránsito hacia 1.5–2 °C [3] plantea que limitar las emisiones de CO2 producto del uso de los combustibles fósiles es el mayor impedimento para lograr limitar el aumento de temperatura a 1.5–2 °C.

Se ha analizado por distintos autores los factores que influyen en limitar el uso de los combustibles fósiles, los cuales son responsables de que, hasta la fecha, los países no hayan logrado, ni a través del Protocolo de Kioto (1997) ni con el Acuerdo del Clima de París (2015), acordar compromisos válidos para eliminar gradualmente las emisiones de gases de efecto invernadero. Se han hecho comparaciones con el Protocolo de Montreal (1987), cuando decenas de países convinieron en eliminar gradualmente el uso de clorofluorocarbonos (CFC) y otras sustancias químicas usadas en refrigerantes, solventes y otros productos industriales que afectaban la capa de ozono que protege la Tierra.

Tres décadas después, la capa de ozono atmosférico se está recuperando lentamente, protegiendo al Planeta de los niveles adicionales de radiación ultravioleta que causan cáncer, daño ocular y otros problemas de salud. Se ha argumentado que los CFC eran un problema mucho más sencillo de resolver porque los producía un solo sector, principalmente algunas grandes empresas como DuPont, y se utilizaban en un reducido conjunto de aplicaciones. Sin embargo, los combustibles fósiles son la fuente de energía que impulsa la economía global, y la mayoría de las industrias se basan en ellos.

En el caso de los CFC se rediseñaron productos sustitutos que permitieron mantener los negocios, mercados y ganancias de grandes firmas como DuPont. Sin embargo, el sector de los combustibles fósiles no tiene perspectivas de nuevos y lucrativos mercados con su eliminación, y argumenta que puede seguir operando de manera respetuosa con el medioambiente a través de la captura de emisiones de CO2 y otros GEI en las centrales eléctrica fomentando proyectos de reforestación e investigaciones para el secuestro de CO2 de la atmósfera.

Por otra parte, no parece que sean suficientes los avisos y advertencias al público sobre el daño que causa la utilización de los combustibles fósiles y el hecho que es la causa principal del cambio climático global. A pesar de que esto ya se reconoce y está bien establecido, aún se encuentra información enfatizando en la emisión de los volcanes u otras causas naturales.

Derroche de energía en Dubai (Foto: tomada de VerdeLab)

A veces se dan medias verdades que confunden y logran que no se cree una conciencia del daño que origina el uso de los combustibles fósiles, conocimiento indispensable, sobre todo en países donde la utilización per cápita de energía es excesiva y se necesita la presión popular para que esos gobiernos se vean obligados a limitar su uso.

No basta, aunque es importante, la mayor eficiencia energética, tampoco la reforestación, ni las técnicas de captura de CO2 y otros GEI. Todas ayudan, pero no logran detener la elevación de la temperatura en estos momentos. Es indispensable que las llamadas “energías renovables” sustituyan a las fósiles. La afectación de muchísimos intereses, y los de muy poderosas transnacionales, ha estado dilatando esta acción. Hay que obligar a las industrias a encontrar formas limpias para generar energía, para cultivar alimentos, para crear productos y para mover los distintos tipos de transporte. Se debe pagar un impuesto por el costo social que implica la emisión de CO2.

La administración Biden ha calculado el costo social del carbón (SCC, por sus siglas en inglés) en 51 USD por tonelada de CO2 emitida y existen estimados aún mayores (una tonelada de petróleo o carbón producen al combustionar aproximadamente tres toneladas de CO2. Este incremento de masa se debe a los dos átomos de oxígeno, que procedentes de la atmosfera, se incorporan a cada átomo de carbono).

Por otra parte, la política climática de la Unión Europea (UE) incluye un sistema de comercio de emisiones (ETS, por sus siglas en inglés), un mecanismo basado en el mercado, que pone un precio a la tonelada de CO2 emitida por unas diez mil grandes instalaciones en el sector energético y la industria manufacturera, así como en los vuelos dentro de la UE. A estas instalaciones se les otorga una cuota de derecho de emisiones gratis que, si no utilizan completamente, pueden vender certificados de carbón en el mercado o viceversa. En este mes de agosto 2021, la tonelada de CO2 superó los 60 euros.

Los costos de la energía fotovoltaica y de la eólica han disminuido tanto que actualmente compiten con la generación con combustibles fósiles. Es inexcusable en estos momentos instalar plantas que generen con gas, petróleo o carbón. Sin embargo, se crean nuevas plantas generadoras de electricidad basadas en estos como se ve en la figura 3.

Fig. 3 Nueva generación anual “renovable” vs “no renovable” 2001–2020 (Fuente World Energy Transitions Outlook 2021 de IRENA (International Renewable Energy Association, por sus siglas en ingles)

Esta gráfica del documento “World Energy Transitions Outlook 2021” de IRENA (International Renewable Energy Association, por sus siglas en inglés) es en apariencia alentadora con respecto al desarrollo de las fuentes renovables de energía (FRE). Sin embargo, si se observa cuidadosamente, se llega a una conclusión diferente. Hay que notar que hace referencia al incremento de la generación anual, no a la generación total. Es por completo insuficiente este crecimiento de las renovables y no debiera haber incremento de nuevas capacidades de “no renovable” (combustibles fósiles) teniendo en cuenta las muchas ya existentes.

Para entender que el aumento de la nueva capacidad eléctrica con “renovables”, cercana al 90 por ciento en la figura 3, es completamente insuficiente, puede verse la figura 4. En ella se muestra que solo el 11 por ciento de la energía total consumida en el 2018 correspondió a energía renovable. Esta cantidad puede ser algo mayor en los últimos dos años, pero los combustibles fósiles continúan siendo, por mucho, la fuente principal de energía utilizada y no han dejado de crearse nuevas capacidades.

Fig. 4 Porcientos estimados del consumo final de energía en 2018 (Renewables 2020 Global Status Report (Paris: REN21 Secretariat) ISBN 978–3–948393–00–7

Para evitar que la emisión de CO2 continúe siendo un lucrativo negocio, y salvarnos así de grandes catástrofes climáticas futuras, urge que los gobiernos adopten medidas extras como mayores impuestos a las emisiones en concordancia con el daño social que causan e incrementar las subvenciones y financiamientos para las “renovables”, conjuntamente con los apoyos a la I+D de las FRE.

Referencias

[1] Los resultados de otros grupos de trabajo (Grupo de Trabajo II: Impacto, adaptación y vulnerabilidad y Grupo de Trabajo III: Mitigación del cambio climático) se publicarán en meses próximos. El informe de síntesis deberá estar en el primer semestre de 2022, a tiempo para el balance mundial en el 2023 a cargo de la CMNUCC (Convención Marco de las Naciones Unidas para el Cambio Climático). En este, los países revisarán los progresos realizados en la consecución del objetivo del Acuerdo de París, firmado en el 2015 por 196 partes, de mantener el calentamiento global muy por debajo de 2 ºC respecto al nivel pre-industrial, prosiguiendo al mismo tiempo con los esfuerzos para limitar el aumento de la temperatura a 1,5 °C.

[2] Son los llamados gases de efecto invernadero: dióxido de carbono (CO2), metano, óxido nitroso y gases fluorados.

[3] Luderer, G. et al., 2018: Residual fossil CO2 emissions in 1.5–2°C pathways. Nature Climate Change, 8(7), 626–633, doi:10.1038/s41558–018–0198–6.

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