El medio ambiente es una mala noticia tras la otra. El Océano Pacífico se calienta a un ritmo más rápido [3] que todo lo visto en los últimos 10.000 años y podríamos tener el Ártico más caliente en los últimos 120.000 años. Nos dicen que nos preparemos para más y peores sequías, inundaciones, olas de calor, y tormentas. Comunidades costeras podrían desaparecer por el ascenso de los mares, naciones isleñas enteras están siendo sumergidas. Como si todo eso no fuera suficientemente malo, hay una escasez global de vino [4]
El lado positivo es que no nos está atacando un enemigo desconocido: Nuestra inclemente quema de combustibles fósiles es lo principal que nos empuja hacia el abismo. Por lo tanto tendría sentido que fuera obvia una solución que nos saque de este lío.
Por eso es tan estupendo que haya gente como Mark Z. Jacobson [5], profesor de ingeniería civil y medioambiental en la Universidad Stanford. Mientras una cosa es decir que queremos dejar de quemar combustibles fósiles, Jacobson (y un equipo de investigadores) nos dicen cómo hacerlo.
Jacobson participó recientemente en el “David Letterman Show,” donde proclamó que tenemos suficiente energía eólica y solar para alimentar el mundo.
¿Tiene razón? ¿Pueden realmente reemplazar las energías renovables a los combustibles fósiles? Si fuera así, ¿estamos dispuestos a hacer lo necesario para llegar a ese fin? Consideremos su trabajo y algunas nuevas tendencias.
Un mundo renovable
En 2009 Jacobson y Mark A. Delucchi [6], un científico investigador en la Universidad de California, Instituto Davis de Estudios del Transporte, publicaron un artículo de fondo [7] en
Scientific American describiendo un plan para alimentar 100% de la energía del mundo (para todos los fines) utilizando tecnologías eólicas, marinas y solares (EMS). Su lista de tecnologías aceptables incluye diferentes tipos de energía solar, turbinas de viento en tierra y offshore, geotérmicas, mareomotrices e hidráulicas. Sin plantas nucleares, sin gas natural, sin etanol – solo las energías verdaderamente renovables.
“Nuestro plan incluye millones de turbinas de viento, máquinas de agua e instalaciones solares”, escribieron. “Las cifras son grandes, pero la escala no es un obstáculo insuperable; la sociedad ha logrado antes masivas transformaciones”, incluyendo nuestro masivo sistema de autopistas y nuestro crecimiento industrial durante la Segunda Guerra Mundial.
Su plan, que suministraría energía para todo –transporte, calentamiento/enfriamiento, electricidad, e industria– tendría un 51% de energía proveniente del viento, específicamente 3,8 millones de turbinas de viento de 5 megavatios. ¿Suena mucho? “Es interesante señalar que el mundo produce 73 millones de coches y camionetas cada año”, escriben. También, el tamaño ocupado por éstas sería inferior al tamaño de Manhattan, y por supuesto no estarían todas acumuladas en la misma área.
La siguiente gran fuente de energía es solar –un 40% proveniente de una combinación de 89.000 fotovoltaicos (como el tipo que se coloca sobre el techo de una casa o empresa) y plantas solares concentradas, que usualmente utilizan espejos para concentrar la luz, convertirla en calor, y crear electricidad mediante turbinas de vapor. Agreguemos 900 instalaciones hidroeléctricas, 70% de las cuales ya poseemos, y cerca de 4% de energía geotérmica y mareomotriz, ¡y el globo será alimentado por energía renovable!
Ese es el plan, en todo caso. Si parece demasiado grande para comprenderlo, miremos al ámbito de un Estado. Jacobson ha trabajado con equipos investigativos para desarrollar planes para Nueva York y California, y espera elaborar uno para cada Estado del país.
El plan para California [8] apunta a “toda nueva energía alimentada por EMS hasta 2020, 80-85% de la energía existente reemplazada hasta 2030 y 100% reemplazada hasta 2050”.
Establecieron que “la electrificación, más modestas medidas de eficiencia, reducirían la demanda de uso final de energía de California un 44% y estabilizarían los precios de energía ya que los costes de combustible de EMS son cero”. Es un resultado común de investigadores que se especializan en electrificar sistemas de energía con renovables – obtenemos sistemas mucho más eficientes, de modo que necesitamos menos energía.
Un posible escenario que presentaron para California sería como este:
25% de viento en tierra (22.900 turbinas de viento de 5 MW
10 % de viento offshore (7.233 turbinas de viento de 5 MW)
15% de plantas solares concentradas (1.080 plantas de 100 MW)
15% de plantas solares fotovoltaicas (1.820 plantas de 50 MW)
10% de sistemas solares fotovoltaicos residenciales (16,2 millones de sistemas de 5 Kw)
15% de sistemas fotovoltaicos comerciales/gubernamentales sobre los techos (1,15 millones de sistemas de 100 Kw)
5% de plantas geotérmicas (81 plantas de 100-MW)
4% de plantas de energía hidroeléctrica (11 plantas de 1.300 MW, de las cuales ya tenemos un 90%)
0,5% de corrientes marinas (4.360 instalaciones de 0,75 MW)
0,5% de plantas mareomotrices (2.960 turbinas de 1 MW)
Su investigación establecería que esto crearía 856.000 puestos de trabajo en la construcción durante 20 años y 137.000 puestos de trabajo permanentes. Otros beneficios incluyen la protección del suministro de agua contra derrames peligrosos, la limpieza de la contaminación del aire (incluyendo la prevención de miles de muertes prematuras por año), y la reducción de las emisiones de gases invernadero.
Cuando se trata de Nueva York, la mayor diferencia con California es un poco menos de energía solar concentrada y mucho más viento offshore. Su plan para Nueva York es el siguiente [9]:
10% de viento en tierra (4020 turbinas de 5 MW)
40% de viento offshore (12.700 turbinas de 5 MW)
10% energía solar concentrada (387 plantas de 100 MW)
10% de plantas solares fotovoltaicas (828 plantas de 50 MW)
6% de instalaciones FV residenciales en los techos (5 millones de sistemas de 5 Kw)
12% de instalaciones FV comerciales/gubernamentales (500.000 sistemas de 100-kW)
5% de instalaciones geotérmicas (36 plantas de 100 MW)
0,5% de plantas de corrientes marinas (1.910 artefactos de 0,75 MW)
1 % mareomotriz (2.600 turbinas de 1 MW)
5,5% hidroeléctrica (6,6 plantas de 1.300 MW, de las cuales existe un 89%)
Ahora que tenemos las cifras, tenemos que preguntar: ¿es esto realmente factible?
Obstáculos insuperables
Mark Jacobson y compañía piensan que su trabajo es técnicamente factible, aunque no sin enfrentar desafíos significativos (más sobre el tema a continuación). Eso no incluye los obstáculos sociales y políticos que son bastante grandes. Ahora mismo, parece un salto imposible. Pero eso no descarta la importancia de la visión de Jacobson. Es posible que no logremos su objetivo, pero nos ha mostrado la dirección correcta.
Lo mismo ha hecho Vasilis Fthenakis [10], científico investigador sénior y profesor adjunto en la Universidad Columbia, quien desarrolló un plan que emplea energía solar para proveer un 69% de la electricidad del país y un 35% de todas nuestras necesidades de energía hasta 2050, mientras que un 90% de toda la energía en EE.UU. sería solar hasta fines del siglo.
“En contraste con el plan de Jacobson, Fthenakis y sus colegas se concentran en la construcción de plantas de energía solar fotovoltaicas y termoeléctricas en las partes más asoleadas de EE.UU. –sobre todo el Sudoeste– y en el uso de transmisión de corriente directa de alto voltaje para conectar esas fuentes de energía con el resto del país” explica
[11] Lakis Polycarpou [12] para el Instituto de la Tierra de la Universidad de Columbia.
Jacobson se apoya más en el viento, mientras Fthenakis prefiere la energía solar. Pero ambos necesitarán materias primas para construir, y eso podría ser problemático. Todas esas turbinas eólicas y paneles solares usan materiales que tendrán que ser extraídos en el patio trasero de alguien. Podríamos estar transfiriendo nuestra dependencia del petróleo de Medio Oriente por metales de tierras raras de China, litio de Bolivia, o cobre del Congo.
“La humanidad enfrenta un círculo vicioso: un cambio a la energía renovable reemplazará una fuente no renovable (combustibles fósiles) por otra (metales y minerales), escribieron [13] los investigadores Olivier Vida, Bruno Goffe, y Nicholas Arndt en
Nature GeoScience.
“La futura escasez potencial no se limita a los escasos metales de alta tecnología que han recibido mucha atención. La demanda de metales básicos como hierro, cobre y aluminio, así como de minerales industriales, también aumentará vertiginosamente.”
Esto no significa, escriben, que la busca de energías renovables debe ser abandonada; simplemente que necesitamos una estrategia exhaustiva en nuestro camino adelante.
Una cosa buena en una inversión en infraestructura renovable es que aunque puede necesitará muchos años (y muchos materiales) para ser construida, también durará décadas. No tenemos que suministrar acero a una turbina de viento que ya existe y funciona, a diferencia de las bestias hambrientas de combustibles fósiles, que devoran interminablemente carbón, petróleo y gas.
Suponiendo que pasemos el primer obstáculo de materiales, ¿cuáles son algunos de los otros desafíos que enfrentan las energías renovables? El más mencionado es la intermitencia – el sol no brilla o el viento no sopla cuando se necesita más energía. ¿Qué pasa entonces?
“Mediante la combinación de la eólica y la solar y el uso de la hidroeléctrica para colmar las brechas”, puede lograrse, dijo Jacobson a
AlterNet. “Establecimos que en el caso de California se puede lograr de un modo bastante fácil, la energía eólica y solar son muy complementarias: si el viento no sopla durante el día, el sol brilla a menudo, y viceversa. Si hay bastante energía hidroeléctrica en la red, como es el caso en la Costa Oeste, se puede colmar las brechas. También se puede utilizar energía solar concentrada.”
Y luego existe el problema de la ubicación; qué pasa si el viento sopla y el sol brilla más en sitios en los que se necesita menos energía. “La transmisión no es una barrera técnica en absoluto”, dijo Jacobson. “Tal vez hay que modificar algunas zonas, en general a la gente no le gusta agregar líneas de transmisión. Pero se pueden aprovechar muchas líneas existentes, aumentar su capacidad, eso reduciría el problema de tener que instalar nuevas líneas.”
Esto ya se está realizando en parte. Un proyecto que instala 5.800 kilómetros de nuevas líneas de transmisión [14] está casi terminado en Texas que conectaría la ventosa región occidental del Estado con centros de mucha población en el resto del Estado.
Sustainable Business informó [15] que aumentaría en un 50% la capacidad de energía eólica del Estado.
Otro proyecto [16] cuya construcción se propone para el próximo año podría enviar energía del ventoso Wyoming, a 1.200 kilómetros de distancia a Las Vegas, Nevada.
Para obtener la máxima eficiencia del proceso de transmisión, se puede utilizar HDVC [17], corriente eléctrica de alto voltaje, una parte importante de los planes solares de
Fthenakis. A diferencia de la corriente alterna que usamos actualmente, HDVC transmite electricidad con menos pérdida a largas distancias.
El otro masivo problema es el coste. Si se consideran históricamente todos los combustibles fósiles, suben y suben permanentemente de precio”, dijo Jacobson. “Mientras los costes de la energía eólica y solar bajan, en la mayor parte. Por ejemplo, en los últimos cuatro años, los costes de instalar la energía eólica han bajado un 50%. Los precios de la energía solar bajaron solo entre 6 y 14%; han estado bajando gradualmente.”
Los combustibles fósiles, sin embargo, pueden seguir aumentando. Estamos perforando a miles de metros de profundidad. Estamos perforando kilómetros verticalmente y luego horizontalmente en busca de gas y petróleo. Si se considera la tecnología que es utilizada actualmente para fracturación horizontal de gran volumen para gas de esquisto y petróleo de esquisto, es un asunto bastante complicado. Ya no estamos introduciendo una paja en el suelo. Mientras más difícil es conseguir este asunto, más energía utilizamos para lograrlo. No solo es más costoso; también estamos usando más energía para la extracción que en décadas pasadas.
Y luego tenemos el punto obvio que parece que no estamos dispuestos a encarar. La quema de combustibles fósiles es lo que está impulsando el cambio climático – pero damos a la industria un pase libre respecto a los efectos colaterales. Un artículo en
Nature fija el precio de solo los impactos de la liberación de metano del derretimiento del Ártico en 60 billones [millones de millones] de dólares [18]. Es solo la punta del iceberg. Desastres naturales en EE.UU. solo en el año pasado costaron un total de 110.000 millones de dólares [19]. Si la frecuencia y la severidad extremas del clima siguen aumentando como se ha predicho, esa cantidad podría subir considerablemente.
Buenas noticias para las energías renovables
A pesar de planes específicos presentados por investigadores, hay motivos para ser optimistas respecto al futuro de las energías renovables.
En agosto el Departamento de Energía anunció [20] que en 2012, el viento fue la principal fuente de nueva electricidad en el país y fue el doble de la cantidad de energía eólica del año anterior. “La capacidad cumulativa instalada de energía eólica se multiplicó por más de 22 desde 2000”, declaró el departamento. Y no es solo energía, es también puestos de trabajo – casi tres cuartos de todo el equipamiento de turbinas en el país fueron producidos en el interior.
Esto no es todo. “El precio de viento bajo contratos de compra de energía a largo plazo firmados en 2011 y 2012, promedió 4 centavos por kilowatt hora – haciendo que el viento sea competitivo con una serie de precios de electricidad al por mayor vistos en 2012,” informa el Departamento de Energía [20].
El potencial para energía eólica offshore en EE.UU. es inmenso, pero aún no se ha convertido en realidad. Eso podría cambiar pronto ya que ahora hay 11 proyectos [21] en etapas avanzadas – uno en los Grandes Lagos, dos frente a la costa del Golfo de Texas, y el resto en el Atlántico desde el norte de Virginia hasta Massachusetts.
Desafortunadamente, los inmensos progresos de la energía eólica podrían ser desalentados el próximo año si se permite que expire [22] a fines de diciembre el crédito impositivo a la producción que ayuda al desarrollo de la energía eólica. De la misma manera, la industria solar enfrenta el fin de un crédito impositivo federal a fines de 2016, que podría limitar el inmenso crecimiento en esa área. Ahora mismo, la energía solar es un éxito. La Asociación de la Industria de Energías Solares informa [23] que un nuevo sistema solar es instalado en EE.UU. cada cuatro minutos y el precio de un sistema fotovoltaico ha bajado un 50% desde 2010. Aunque la cantidad de energía proveniente del sol utilizada por plantas eléctricas es de solo 1%, es algo que probablemente cambiará cuando plantas de mayor tamaño comiencen a producir en los próximos años.
La mayoría de la gente en la industria de renovables considera que esos créditos impositivos ayudan a establecer condiciones de igualdad con los combustibles fósiles que, a pesar de ser una de las industrias más rentables del mundo, siguen recibiendo enormes subsidios. Un informe [24] publicado este año por el Fondo Monetario Internacional señala que los subsidios antes de impuestos para la industria de combustibles fósiles llegaron a 480.000 millones de dólares en 2011 (los subsidios después de impuestos son de casi 2 billones de dólares).
Una evaluación optimista del futuro de la energía solar por Deutsche Bank [25] predice que globalmente el mercado solar será totalmente sustentable, y no necesitará subsidios, en solo dos años. País por país, las cosas serán obviamente diferentes.
El mayor obstáculo
Jacobson dijo recientemente en “David Letterman Show [26],” “No hay limitaciones tecnológicas o económicas para solucionar estos problemas; es primordialmente un problema social y político”.
No son pequeños problemas. Tenemos un Congreso que ni siquiera se puede poner de acuerdo sobre cómo atar los cordones de sus zapatos, ni hablar de solucionar la mayor amenaza que enfrenta la humanidad. Los conservadores han librado una guerra contra las energías renovables [27], tratando de aumentar los requerimientos estatales para energías renovables, pero su éxito ha sido limitado. A medida que más Estados conservadores como Texas se benefician de la energía eólica, podría ser una estrategia perdedora para ellos (como lo fue para el archi-negador del cambio climático Ken Cuccinelli quien acaba de perder la contienda para ser el próximo gobernador de Virginia).
El
Washington Post publicó los resultados de un nuevo sondeo Pew [28] que estableció que solo partidarios del Tea Party se siguen aferrando a puntos de vista anti-científicos sobre el cambio climático; un 25% de los republicanos del Tea Party creen en el cambio climático, en comparación con un 61% de republicanos que no son del Tea Party y un 84% de los demócratas.
A pesar de un sector conservador marginal [pero ruidoso], nos dirigimos lentamente en la dirección correcta. El tiempo es esencial. ¿Puede ser suficientemente rápido el cambio?
“Pienso que algunos sectores se desarrollarán naturalmente muy rápido, tal como los coches eléctricos porque son tan eficientes”, dijo Jacobson. “En otros sectores, si no presionamos más rápido, van a cambiar solo de un modo realmente modesto o no suficientemente rápido. Soy bastante optimista de que una vez que la gente comprenda lo que sucede con los problemas relacionados con el clima, la contaminación, la seguridad energética, y una vez que comprenda que existen soluciones técnicas y una solución económica, se unirá alrededor de esas soluciones”.
Todos los señalamientos acusatorios no se pueden dirigir solo a nuestros funcionarios elegidos – tiene que haber un amplio apoyo público. Los proyectos renovables todavía deberían ser sometidos a un estudio ecológico, pero exceptuando eso, ya no es aceptable decir que las turbinas de viento o los paneles solares son demasiado feos, especialmente que lo diga gente que obtiene electricidad de carbón, petróleo y gas pero no comparte ninguna parte del peso de su extracción o combustión.
Cuando hablamos de alimentar nuestro futuro con energía renovable tenemos que comprender que todavía estamos hablando de impactos – pero tenemos que sopesarlos con los impactos de seguir alimentando nuestro mundo con los métodos aún más extremos de extracción de combustibles fósiles.
No se trata simplemente un asunto de cambiar la forma cómo obtenemos energía. Significa cambiar la dinámica del poder en este país (y en todo el mundo), y de volver a colocar literalmente el poder en manos de los individuos y las comunidades.
En este punto, el objetivo optimista de Mark Jacobson de tener un 100% de energías renovables hasta 2030 o incluso 2050 parece estar fuera de nuestro alcance. ¿Pero si apuntáramos a un 50% para comenzar, y concentráramos nuestra economía en la resiliencia en lugar de un crecimiento sin fin? La derecha podrá patear y chillar, pero dudo que el mundo se acabe. Si seguimos quemando combustibles fósiles, sin embargo, es probable que nuestra suerte no sea muy agradable.
Enlaces :
[1] http://www.alternet.org/authors/tara-lohan
[2]
http://alternet.org
[3] http://thinkprogress.org/climate/2013/11/03/2876491/hottest-september-record/
[4] http://money.cnn.com/2013/10/29/news/economy/wine-shortage/
[5] http://www.stanford.edu/group/efmh/jacobson/
[6] http://www.scientificamerican.com/author.cfm?id=2170
[7] http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=a-path-to-sustainable-energy-by-2030&page=3
[8] http://www.stanford.edu/group/efmh/jacobson/Articles/I/CaliforniaWWS.pdf
[9] http://www.stanford.edu/group/efmh/jacobson/Articles/I/NewYorkWWSEnPolicy.pdf
[10] http://eee.columbia.edu/vasilis-fthenakis
[11] http://blogs.ei.columbia.edu/2013/07/30/charting-the-course-to-a-100-percent-renewable-energy-future/
[12] http://blogs.ei.columbia.edu/author/lakis-polycarpou/
[13] http://www.nature.com/ngeo/journal/v6/n11/full/ngeo1993.html#affil-auth
[14] http://cleantechnica.com/2013/10/18/texas-wind-power-gets-boost-from-new-crez-lines/
[15] http://www.sustainablebusiness.com/index.cfm/go/news.display/id/25292
[16] http://www.kcet.org/news/rewire/commentary/proposed-transmission-line-to-tap-wyoming-wind-for-californian-outlets.html
[17] http://news.nationalgeographic.com/news/energy/2012/12/121206-high-voltage-dc-breakthrough/
[18] http://www.nature.com/nature/journal/v499/n7459/full/499401a.html
[19] http://www.livescience.com/37426-2012-natural-disasters-second-costliest.html
[20] http://energy.gov/articles/energy-dept-reports-us-wind-energy-production-and-manufacturing-reaches-record-highs
[21] http://ecowatch.com/2013/10/30/offshore-wind-farms-coming-u-s-but-when/
[22] http://www.rollcall.com/news/energy_tax_credits_set_to_expire_could_hurt_wind_farm_industry-228252-1.html
[23] http://www.seia.org/research-resources/solar-market-insight-report-2013-q2
[24] http://www.imf.org/external/np/pp/eng/2013/012813.pdf
[25] http://breakingenergy.com/2013/09/05/deutsche-bank-says-solar-is-approaching-grid-parity/
[26] http://www.youtube.com/watch?v=26Ggh3egFKk
[27] http://www.alternet.org/environment/conservative-folly-how-rights-war-renewable-energy-could-doom-red-states
[28] http://www.washingtonpost.com/blogs/the-fix/wp/2013/11/01/only-tea-party-members-believe-climate-change-is-not-happening-new-pew-poll-finds/
[29] http://www.alternet.org/tags/renewables
[30] http://www.alternet.org/tags/energy-0
[31] http://www.alternet.org/tags/solar
[32] http://www.alternet.org/tags/wind
[33] http://www.alternet.org/tags/mark-jacobson
[34] http://www.alternet.org/tags/fossil-fuels
[35] http://www.alternet.org/tags/climate-change
[36]
http://www.alternet.org/%2Bnew_src%2B
El medio ambiente es una mala noticia tras la otra. El Océano Pacífico se calienta a un ritmo más rápido [3] que todo lo visto en los últimos 10.000 años y podríamos tener el Ártico más caliente en los últimos 120.000 años. Nos dicen que nos preparemos para más y peores sequías, inundaciones, olas de calor, y tormentas. Comunidades costeras podrían desaparecer por el ascenso de los mares, naciones isleñas enteras están siendo sumergidas. Como si todo eso no fuera suficientemente malo, hay una escasez global de vino [4]
El lado positivo es que no nos está atacando un enemigo desconocido: Nuestra inclemente quema de combustibles fósiles es lo principal que nos empuja hacia el abismo. Por lo tanto tendría sentido que fuera obvia una solución que nos saque de este lío.
Por eso es tan estupendo que haya gente como Mark Z. Jacobson [5], profesor de ingeniería civil y medioambiental en la Universidad Stanford. Mientras una cosa es decir que queremos dejar de quemar combustibles fósiles, Jacobson (y un equipo de investigadores) nos dicen cómo hacerlo.
Jacobson participó recientemente en el “David Letterman Show,” donde proclamó que tenemos suficiente energía eólica y solar para alimentar el mundo.
¿Tiene razón? ¿Pueden realmente reemplazar las energías renovables a los combustibles fósiles? Si fuera así, ¿estamos dispuestos a hacer lo necesario para llegar a ese fin? Consideremos su trabajo y algunas nuevas tendencias.
Un mundo renovable
En 2009 Jacobson y Mark A. Delucchi [6], un científico investigador en la Universidad de California, Instituto Davis de Estudios del Transporte, publicaron un artículo de fondo [7] en
Scientific American describiendo un plan para alimentar 100% de la energía del mundo (para todos los fines) utilizando tecnologías eólicas, marinas y solares (EMS). Su lista de tecnologías aceptables incluye diferentes tipos de energía solar, turbinas de viento en tierra y offshore, geotérmicas, mareomotrices e hidráulicas. Sin plantas nucleares, sin gas natural, sin etanol – solo las energías verdaderamente renovables.
“Nuestro plan incluye millones de turbinas de viento, máquinas de agua e instalaciones solares”, escribieron. “Las cifras son grandes, pero la escala no es un obstáculo insuperable; la sociedad ha logrado antes masivas transformaciones”, incluyendo nuestro masivo sistema de autopistas y nuestro crecimiento industrial durante la Segunda Guerra Mundial.
Su plan, que suministraría energía para todo –transporte, calentamiento/enfriamiento, electricidad, e industria– tendría un 51% de energía proveniente del viento, específicamente 3,8 millones de turbinas de viento de 5 megavatios. ¿Suena mucho? “Es interesante señalar que el mundo produce 73 millones de coches y camionetas cada año”, escriben. También, el tamaño ocupado por éstas sería inferior al tamaño de Manhattan, y por supuesto no estarían todas acumuladas en la misma área.
La siguiente gran fuente de energía es solar –un 40% proveniente de una combinación de 89.000 fotovoltaicos (como el tipo que se coloca sobre el techo de una casa o empresa) y plantas solares concentradas, que usualmente utilizan espejos para concentrar la luz, convertirla en calor, y crear electricidad mediante turbinas de vapor. Agreguemos 900 instalaciones hidroeléctricas, 70% de las cuales ya poseemos, y cerca de 4% de energía geotérmica y mareomotriz, ¡y el globo será alimentado por energía renovable!
Ese es el plan, en todo caso. Si parece demasiado grande para comprenderlo, miremos al ámbito de un Estado. Jacobson ha trabajado con equipos investigativos para desarrollar planes para Nueva York y California, y espera elaborar uno para cada Estado del país.
El plan para California [8] apunta a “toda nueva energía alimentada por EMS hasta 2020, 80-85% de la energía existente reemplazada hasta 2030 y 100% reemplazada hasta 2050”.
Establecieron que “la electrificación, más modestas medidas de eficiencia, reducirían la demanda de uso final de energía de California un 44% y estabilizarían los precios de energía ya que los costes de combustible de EMS son cero”. Es un resultado común de investigadores que se especializan en electrificar sistemas de energía con renovables – obtenemos sistemas mucho más eficientes, de modo que necesitamos menos energía.
Un posible escenario que presentaron para California sería como este:
25% de viento en tierra (22.900 turbinas de viento de 5 MW
10 % de viento offshore (7.233 turbinas de viento de 5 MW)
15% de plantas solares concentradas (1.080 plantas de 100 MW)
15% de plantas solares fotovoltaicas (1.820 plantas de 50 MW)
10% de sistemas solares fotovoltaicos residenciales (16,2 millones de sistemas de 5 Kw)
15% de sistemas fotovoltaicos comerciales/gubernamentales sobre los techos (1,15 millones de sistemas de 100 Kw)
5% de plantas geotérmicas (81 plantas de 100-MW)
4% de plantas de energía hidroeléctrica (11 plantas de 1.300 MW, de las cuales ya tenemos un 90%)
0,5% de corrientes marinas (4.360 instalaciones de 0,75 MW)
0,5% de plantas mareomotrices (2.960 turbinas de 1 MW)
Su investigación establecería que esto crearía 856.000 puestos de trabajo en la construcción durante 20 años y 137.000 puestos de trabajo permanentes. Otros beneficios incluyen la protección del suministro de agua contra derrames peligrosos, la limpieza de la contaminación del aire (incluyendo la prevención de miles de muertes prematuras por año), y la reducción de las emisiones de gases invernadero.
Cuando se trata de Nueva York, la mayor diferencia con California es un poco menos de energía solar concentrada y mucho más viento offshore. Su plan para Nueva York es el siguiente [9]:
10% de viento en tierra (4020 turbinas de 5 MW)
40% de viento offshore (12.700 turbinas de 5 MW)
10% energía solar concentrada (387 plantas de 100 MW)
10% de plantas solares fotovoltaicas (828 plantas de 50 MW)
6% de instalaciones FV residenciales en los techos (5 millones de sistemas de 5 Kw)
12% de instalaciones FV comerciales/gubernamentales (500.000 sistemas de 100-kW)
5% de instalaciones geotérmicas (36 plantas de 100 MW)
0,5% de plantas de corrientes marinas (1.910 artefactos de 0,75 MW)
1 % mareomotriz (2.600 turbinas de 1 MW)
5,5% hidroeléctrica (6,6 plantas de 1.300 MW, de las cuales existe un 89%)
Ahora que tenemos las cifras, tenemos que preguntar: ¿es esto realmente factible?
Obstáculos insuperables
Mark Jacobson y compañía piensan que su trabajo es técnicamente factible, aunque no sin enfrentar desafíos significativos (más sobre el tema a continuación). Eso no incluye los obstáculos sociales y políticos que son bastante grandes. Ahora mismo, parece un salto imposible. Pero eso no descarta la importancia de la visión de Jacobson. Es posible que no logremos su objetivo, pero nos ha mostrado la dirección correcta.
Lo mismo ha hecho Vasilis Fthenakis [10], científico investigador sénior y profesor adjunto en la Universidad Columbia, quien desarrolló un plan que emplea energía solar para proveer un 69% de la electricidad del país y un 35% de todas nuestras necesidades de energía hasta 2050, mientras que un 90% de toda la energía en EE.UU. sería solar hasta fines del siglo.
“En contraste con el plan de Jacobson, Fthenakis y sus colegas se concentran en la construcción de plantas de energía solar fotovoltaicas y termoeléctricas en las partes más asoleadas de EE.UU. –sobre todo el Sudoeste– y en el uso de transmisión de corriente directa de alto voltaje para conectar esas fuentes de energía con el resto del país” explica
[11] Lakis Polycarpou [12] para el Instituto de la Tierra de la Universidad de Columbia.
Jacobson se apoya más en el viento, mientras Fthenakis prefiere la energía solar. Pero ambos necesitarán materias primas para construir, y eso podría ser problemático. Todas esas turbinas eólicas y paneles solares usan materiales que tendrán que ser extraídos en el patio trasero de alguien. Podríamos estar transfiriendo nuestra dependencia del petróleo de Medio Oriente por metales de tierras raras de China, litio de Bolivia, o cobre del Congo.
“La humanidad enfrenta un círculo vicioso: un cambio a la energía renovable reemplazará una fuente no renovable (combustibles fósiles) por otra (metales y minerales), escribieron [13] los investigadores Olivier Vida, Bruno Goffe, y Nicholas Arndt en
Nature GeoScience.
“La futura escasez potencial no se limita a los escasos metales de alta tecnología que han recibido mucha atención. La demanda de metales básicos como hierro, cobre y aluminio, así como de minerales industriales, también aumentará vertiginosamente.”
Esto no significa, escriben, que la busca de energías renovables debe ser abandonada; simplemente que necesitamos una estrategia exhaustiva en nuestro camino adelante.
Una cosa buena en una inversión en infraestructura renovable es que aunque puede necesitará muchos años (y muchos materiales) para ser construida, también durará décadas. No tenemos que suministrar acero a una turbina de viento que ya existe y funciona, a diferencia de las bestias hambrientas de combustibles fósiles, que devoran interminablemente carbón, petróleo y gas.
Suponiendo que pasemos el primer obstáculo de materiales, ¿cuáles son algunos de los otros desafíos que enfrentan las energías renovables? El más mencionado es la intermitencia – el sol no brilla o el viento no sopla cuando se necesita más energía. ¿Qué pasa entonces?
“Mediante la combinación de la eólica y la solar y el uso de la hidroeléctrica para colmar las brechas”, puede lograrse, dijo Jacobson a
AlterNet. “Establecimos que en el caso de California se puede lograr de un modo bastante fácil, la energía eólica y solar son muy complementarias: si el viento no sopla durante el día, el sol brilla a menudo, y viceversa. Si hay bastante energía hidroeléctrica en la red, como es el caso en la Costa Oeste, se puede colmar las brechas. También se puede utilizar energía solar concentrada.”
Y luego existe el problema de la ubicación; qué pasa si el viento sopla y el sol brilla más en sitios en los que se necesita menos energía. “La transmisión no es una barrera técnica en absoluto”, dijo Jacobson. “Tal vez hay que modificar algunas zonas, en general a la gente no le gusta agregar líneas de transmisión. Pero se pueden aprovechar muchas líneas existentes, aumentar su capacidad, eso reduciría el problema de tener que instalar nuevas líneas.”
Esto ya se está realizando en parte. Un proyecto que instala 5.800 kilómetros de nuevas líneas de transmisión [14] está casi terminado en Texas que conectaría la ventosa región occidental del Estado con centros de mucha población en el resto del Estado.
Sustainable Business informó [15] que aumentaría en un 50% la capacidad de energía eólica del Estado.
Otro proyecto [16] cuya construcción se propone para el próximo año podría enviar energía del ventoso Wyoming, a 1.200 kilómetros de distancia a Las Vegas, Nevada.
Para obtener la máxima eficiencia del proceso de transmisión, se puede utilizar HDVC [17], corriente eléctrica de alto voltaje, una parte importante de los planes solares de
Fthenakis. A diferencia de la corriente alterna que usamos actualmente, HDVC transmite electricidad con menos pérdida a largas distancias.
El otro masivo problema es el coste. Si se consideran históricamente todos los combustibles fósiles, suben y suben permanentemente de precio”, dijo Jacobson. “Mientras los costes de la energía eólica y solar bajan, en la mayor parte. Por ejemplo, en los últimos cuatro años, los costes de instalar la energía eólica han bajado un 50%. Los precios de la energía solar bajaron solo entre 6 y 14%; han estado bajando gradualmente.”
Los combustibles fósiles, sin embargo, pueden seguir aumentando. Estamos perforando a miles de metros de profundidad. Estamos perforando kilómetros verticalmente y luego horizontalmente en busca de gas y petróleo. Si se considera la tecnología que es utilizada actualmente para fracturación horizontal de gran volumen para gas de esquisto y petróleo de esquisto, es un asunto bastante complicado. Ya no estamos introduciendo una paja en el suelo. Mientras más difícil es conseguir este asunto, más energía utilizamos para lograrlo. No solo es más costoso; también estamos usando más energía para la extracción que en décadas pasadas.
Y luego tenemos el punto obvio que parece que no estamos dispuestos a encarar. La quema de combustibles fósiles es lo que está impulsando el cambio climático – pero damos a la industria un pase libre respecto a los efectos colaterales. Un artículo en
Nature fija el precio de solo los impactos de la liberación de metano del derretimiento del Ártico en 60 billones [millones de millones] de dólares [18]. Es solo la punta del iceberg. Desastres naturales en EE.UU. solo en el año pasado costaron un total de 110.000 millones de dólares [19]. Si la frecuencia y la severidad extremas del clima siguen aumentando como se ha predicho, esa cantidad podría subir considerablemente.
Buenas noticias para las energías renovables
A pesar de planes específicos presentados por investigadores, hay motivos para ser optimistas respecto al futuro de las energías renovables.
En agosto el Departamento de Energía anunció [20] que en 2012, el viento fue la principal fuente de nueva electricidad en el país y fue el doble de la cantidad de energía eólica del año anterior. “La capacidad cumulativa instalada de energía eólica se multiplicó por más de 22 desde 2000”, declaró el departamento. Y no es solo energía, es también puestos de trabajo – casi tres cuartos de todo el equipamiento de turbinas en el país fueron producidos en el interior.
Esto no es todo. “El precio de viento bajo contratos de compra de energía a largo plazo firmados en 2011 y 2012, promedió 4 centavos por kilowatt hora – haciendo que el viento sea competitivo con una serie de precios de electricidad al por mayor vistos en 2012,” informa el Departamento de Energía [20].
El potencial para energía eólica offshore en EE.UU. es inmenso, pero aún no se ha convertido en realidad. Eso podría cambiar pronto ya que ahora hay 11 proyectos [21] en etapas avanzadas – uno en los Grandes Lagos, dos frente a la costa del Golfo de Texas, y el resto en el Atlántico desde el norte de Virginia hasta Massachusetts.
Desafortunadamente, los inmensos progresos de la energía eólica podrían ser desalentados el próximo año si se permite que expire [22] a fines de diciembre el crédito impositivo a la producción que ayuda al desarrollo de la energía eólica. De la misma manera, la industria solar enfrenta el fin de un crédito impositivo federal a fines de 2016, que podría limitar el inmenso crecimiento en esa área. Ahora mismo, la energía solar es un éxito. La Asociación de la Industria de Energías Solares informa [23] que un nuevo sistema solar es instalado en EE.UU. cada cuatro minutos y el precio de un sistema fotovoltaico ha bajado un 50% desde 2010. Aunque la cantidad de energía proveniente del sol utilizada por plantas eléctricas es de solo 1%, es algo que probablemente cambiará cuando plantas de mayor tamaño comiencen a producir en los próximos años.
La mayoría de la gente en la industria de renovables considera que esos créditos impositivos ayudan a establecer condiciones de igualdad con los combustibles fósiles que, a pesar de ser una de las industrias más rentables del mundo, siguen recibiendo enormes subsidios. Un informe [24] publicado este año por el Fondo Monetario Internacional señala que los subsidios antes de impuestos para la industria de combustibles fósiles llegaron a 480.000 millones de dólares en 2011 (los subsidios después de impuestos son de casi 2 billones de dólares).
Una evaluación optimista del futuro de la energía solar por Deutsche Bank [25] predice que globalmente el mercado solar será totalmente sustentable, y no necesitará subsidios, en solo dos años. País por país, las cosas serán obviamente diferentes.
El mayor obstáculo
Jacobson dijo recientemente en “David Letterman Show [26],” “No hay limitaciones tecnológicas o económicas para solucionar estos problemas; es primordialmente un problema social y político”.
No son pequeños problemas. Tenemos un Congreso que ni siquiera se puede poner de acuerdo sobre cómo atar los cordones de sus zapatos, ni hablar de solucionar la mayor amenaza que enfrenta la humanidad. Los conservadores han librado una guerra contra las energías renovables [27], tratando de aumentar los requerimientos estatales para energías renovables, pero su éxito ha sido limitado. A medida que más Estados conservadores como Texas se benefician de la energía eólica, podría ser una estrategia perdedora para ellos (como lo fue para el archi-negador del cambio climático Ken Cuccinelli quien acaba de perder la contienda para ser el próximo gobernador de Virginia).
El
Washington Post publicó los resultados de un nuevo sondeo Pew [28] que estableció que solo partidarios del Tea Party se siguen aferrando a puntos de vista anti-científicos sobre el cambio climático; un 25% de los republicanos del Tea Party creen en el cambio climático, en comparación con un 61% de republicanos que no son del Tea Party y un 84% de los demócratas.
A pesar de un sector conservador marginal [pero ruidoso], nos dirigimos lentamente en la dirección correcta. El tiempo es esencial. ¿Puede ser suficientemente rápido el cambio?
“Pienso que algunos sectores se desarrollarán naturalmente muy rápido, tal como los coches eléctricos porque son tan eficientes”, dijo Jacobson. “En otros sectores, si no presionamos más rápido, van a cambiar solo de un modo realmente modesto o no suficientemente rápido. Soy bastante optimista de que una vez que la gente comprenda lo que sucede con los problemas relacionados con el clima, la contaminación, la seguridad energética, y una vez que comprenda que existen soluciones técnicas y una solución económica, se unirá alrededor de esas soluciones”.
Todos los señalamientos acusatorios no se pueden dirigir solo a nuestros funcionarios elegidos – tiene que haber un amplio apoyo público. Los proyectos renovables todavía deberían ser sometidos a un estudio ecológico, pero exceptuando eso, ya no es aceptable decir que las turbinas de viento o los paneles solares son demasiado feos, especialmente que lo diga gente que obtiene electricidad de carbón, petróleo y gas pero no comparte ninguna parte del peso de su extracción o combustión.
Cuando hablamos de alimentar nuestro futuro con energía renovable tenemos que comprender que todavía estamos hablando de impactos – pero tenemos que sopesarlos con los impactos de seguir alimentando nuestro mundo con los métodos aún más extremos de extracción de combustibles fósiles.
No se trata simplemente un asunto de cambiar la forma cómo obtenemos energía. Significa cambiar la dinámica del poder en este país (y en todo el mundo), y de volver a colocar literalmente el poder en manos de los individuos y las comunidades.
En este punto, el objetivo optimista de Mark Jacobson de tener un 100% de energías renovables hasta 2030 o incluso 2050 parece estar fuera de nuestro alcance. ¿Pero si apuntáramos a un 50% para comenzar, y concentráramos nuestra economía en la resiliencia en lugar de un crecimiento sin fin? La derecha podrá patear y chillar, pero dudo que el mundo se acabe. Si seguimos quemando combustibles fósiles, sin embargo, es probable que nuestra suerte no sea muy agradable.
Notas:
[3] http://thinkprogress.org/climate/2013/11/03/2876491/hottest-september-record/
[4] http://money.cnn.com/2013/10/29/news/economy/wine-shortage/
[5] http://www.stanford.edu/group/efmh/jacobson/
[6] http://www.scientificamerican.com/author.cfm?id=2170
[7] http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=a-path-to-sustainable-energy-by-2030&page=3
[8] http://www.stanford.edu/group/efmh/jacobson/Articles/I/CaliforniaWWS.pdf
[9] http://www.stanford.edu/group/efmh/jacobson/Articles/I/NewYorkWWSEnPolicy.pdf
[10] http://eee.columbia.edu/vasilis-fthenakis
[11] http://blogs.ei.columbia.edu/2013/07/30/charting-the-course-to-a-100-percent-renewable-energy-future/
[12] http://blogs.ei.columbia.edu/author/lakis-polycarpou/
[13] http://www.nature.com/ngeo/journal/v6/n11/full/ngeo1993.html#affil-auth
[14] http://cleantechnica.com/2013/10/18/texas-wind-power-gets-boost-from-new-crez-lines/
[15] http://www.sustainablebusiness.com/index.cfm/go/news.display/id/25292
[16] http://www.kcet.org/news/rewire/commentary/proposed-transmission-line-to-tap-wyoming-wind-for-californian-outlets.html
[17] http://news.nationalgeographic.com/news/energy/2012/12/121206-high-voltage-dc-breakthrough/
[18] http://www.nature.com/nature/journal/v499/n7459/full/499401a.html
[19] http://www.livescience.com/37426-2012-natural-disasters-second-costliest.html
[20] http://energy.gov/articles/energy-dept-reports-us-wind-energy-production-and-manufacturing-reaches-record-highs
[21] http://ecowatch.com/2013/10/30/offshore-wind-farms-coming-u-s-but-when/
[22] http://www.rollcall.com/news/energy_tax_credits_set_to_expire_could_hurt_wind_farm_industry-228252-1.html
[23] http://www.seia.org/research-resources/solar-market-insight-report-2013-q2
[24] http://www.imf.org/external/np/pp/eng/2013/012813.pdf
[25] http://breakingenergy.com/2013/09/05/deutsche-bank-says-solar-is-approaching-grid-parity/
[26] http://www.youtube.com/watch?v=26Ggh3egFKk
[27] http://www.alternet.org/environment/conservative-folly-how-rights-war-renewable-energy-could-doom-red-states
[28] http://www.washingtonpost.com/blogs/the-fix/wp/2013/11/01/only-tea-party-members-believe-climate-change-is-not-happening-new-pew-poll-finds/
[29] http://www.alternet.org/tags/renewables
[30] http://www.alternet.org/tags/energy-0
[31] http://www.alternet.org/tags/solar
[32] http://www.alternet.org/tags/wind
[33] http://www.alternet.org/tags/mark-jacobson
[34] http://www.alternet.org/tags/fossil-fuels
[35] http://www.alternet.org/tags/climate-change
[36] http://www.alternet.org/%2Bnew_src%2B
Tara Lohan, editora sénior de AlterNet, acaba de lanzar el nuevo proyecto Hitting Home, una crónica de extracción extrema de energía. Es editora de dos libros sobre la crisis global del agua, incluyendo más recientemente, Water Matters: Why We Need to Act Now to Save Our Most Critical Resource. Está en Twitter @TaraLohan
Fuente:
http://www.alternet.org/environment/are-you-ready-100-percent-renewable-energy
