Diez años después de la publicación de su primer plan para alimentar el mundo con energía eólica, hídrica y solar, los investigadores ofrecen una visión actualizada de los pasos que 143 países de todo el mundo pueden tomar para alcanzar el 100% de energía limpia y renovable para el año 2050. Las nuevas hojas de ruta, publicadas el 20 de diciembre en la revista One Earth, dan seguimiento a trabajos previos que formaron la base de la porción energética del New Deal Verde de los EE. UU. Y otros compromisos estatales, municipales y comerciales con energía 100% limpia y renovable en todo el globo terráqueo y utilice los últimos datos de energía disponibles en cada país para ofrecer una guía más precisa sobre cómo alcanzar esos compromisos.
En esta actualización, Mark Z. Jacobson de la Universidad de Stanford y su equipo encuentran soluciones de red estables de bajo costo en 24 regiones del mundo que abarcan los 143 países. Proyectan que la transición a la energía limpia y renovable podría reducir las necesidades energéticas mundiales en un 57%, crear 28.6 millones de empleos más de los que se pierden y reducir los costos de energía, salud y clima en un 91% en comparación con un análisis habitual. El nuevo documento utiliza datos actualizados sobre cómo está cambiando el uso de energía de cada país, reconoce costos más bajos y una mayor disponibilidad de energía renovable y tecnología de almacenamiento, incluye nuevos países en su análisis y explica la infraestructura limpia y renovable recientemente construida en algunos países.
“Hay muchos países que se han comprometido a hacer algo para contrarrestar los crecientes impactos del calentamiento global, pero aún no saben exactamente qué hacer”, dice Jacobson, profesor de ingeniería civil y ambiental en Stanford y el equipo. -Fundador del Proyecto de Soluciones, una organización sin fines de lucro de los Estados Unidos que educa al público y a los encargados de formular políticas acerca de una transición a energías 100% limpias y renovables. “¿Cómo funcionaría? ¿Cómo mantendría las luces encendidas? Para ser sincero, muchos de los formuladores de políticas y defensores que apoyan y promueven el New Deal Verde no tienen una buena idea de los detalles de cómo se ve el sistema real o cuál es el impacto de una transición. Es más un concepto abstracto. Entonces, estamos tratando de cuantificarlo y precisar cómo podría ser un sistema posible. Este trabajo puede ayudar a llenar ese vacío y brindar orientación a los países ”.
Las hojas de ruta requieren la electrificación de todos los sectores energéticos, una mayor eficiencia energética que conduzca a una reducción del uso de energía y el desarrollo de infraestructura eólica, hídrica y solar que pueda suministrar el 80% de toda la energía para 2030 y el 100% de toda la energía. 2050. Todos los sectores energéticos incluyen electricidad; transporte; construcción de calefacción y refrigeración; industria; La agricultura, la silvicultura y la pesca; y los militares.
El modelo de los investigadores sugiere que la eficiencia de los vehículos eléctricos y de pila de combustible de hidrógeno sobre los vehículos de combustible fósil, de la industria electrificada sobre la industria fósil, y de las bombas de calor eléctricas sobre el calentamiento y la refrigeración fósiles, junto con la eliminación de la energía necesaria para la minería, el transporte, y refinar los combustibles fósiles, podría disminuir sustancialmente el uso general de energía.
La transición al viento, el agua, y la energía solar requeriría una inversión inicial de $ 73 billones en todo el mundo, pero esto se pagaría con el tiempo con las ventas de energía. Además, la energía limpia y renovable es más barata de generar con el tiempo que los combustibles fósiles, por lo que la inversión reduce significativamente los costos anuales de energía. Además, reduce la contaminación del aire y sus impactos en la salud, y solo requiere el 0,17% de la superficie terrestre total de los 143 países para infraestructura nueva y el 0,48% de su superficie terrestre total para fines de separación, como entre turbinas eólicas.
“Descubrimos que al electrificar todo con energía limpia y renovable, reducimos la demanda de energía en aproximadamente un 57%”, dice Jacobson. “Entonces, incluso si el costo por unidad de energía es similar, el costo que la gente paga en conjunto por la energía es un 61% menor. Y eso es antes de que tengamos en cuenta el costo social, que incluye los costos que ahorraremos al mitigar el daño a la salud y al clima. Es por eso que el New Deal verde es tan bueno. Estás reduciendo los costos de energía en un 60% y los costos sociales en un 91% “.
En los EE. UU., Esta hoja de ruta, que corresponde a la porción energética del Green New Deal, que eliminará el uso de todos los combustibles fósiles para la energía en los EE. UU., Requiere una inversión inicial de $ 7.8 billones. Exige la construcción de 288,000 nuevas turbinas eólicas grandes (5 megavatios) y 16,000 granjas solares (100 megavatios) en solo el 1.08% de la tierra de los EE. UU., Con más del 85% de esa tierra utilizada para el espacio entre las turbinas eólicas. La tierra de separación puede duplicarse, por ejemplo, como tierra de cultivo. El plan crea 3,1 millones más de empleos en los EE. UU. Que el caso habitual y salva 63,000 vidas de la contaminación del aire por año. Reduce los costos de energía, salud y clima 1.3, 0.7 y 3.1 billones de dólares por año, respectivamente, en comparación con la infraestructura actual de energía de combustibles fósiles.
Y la transición ya está en marcha. “Tenemos 11 estados, además del Distrito de Columbia, Puerto Rico, y una serie de ciudades importantes de los Estados Unidos que se han comprometido a una electricidad 100% o 100% renovable”, dice Jacobson. “Eso significa que cada vez que necesitan electricidad nueva porque una planta de carbón o una planta de gas se retira, solo seleccionarán entre las fuentes renovables para reemplazarlas”.
Él cree que las personas, las empresas y los legisladores tienen un papel importante que desempeñar para lograr esta transición. “Si simplemente escribiera este documento y lo publicara y no tuviera una red de apoyo de personas que quisieran usar esta información”, dice, “simplemente se perdería en la polvorienta literatura. Si quiere que se apruebe una ley, realmente necesita que el público lo apoye ”.
Como cualquier modelo, este viene con incertidumbres. Existen inconsistencias entre los conjuntos de datos sobre el suministro y la demanda de energía, y los resultados dependen de la capacidad de modelar el consumo de energía futuro. El modelo también supone la transmisión perfecta de energía desde donde es abundante hasta donde se necesita, sin cuellos de botella y sin pérdida de energía a lo largo de las líneas eléctricas. Si bien este nunca es el caso, muchas de las evaluaciones se realizaron en países con cuadrículas lo suficientemente pequeñas como para que la diferencia sea insignificante, y Jacobson argumenta que los países más grandes como los EE. UU. Pueden dividirse en cuadrículas más pequeñas para que la transmisión perfecta no sea una preocupación. Los investigadores abordaron incertidumbres adicionales modelando escenarios con altos, medios y bajos costos de energía, daños por contaminación del aire y daños climáticos.
El trabajo se enfoca deliberadamente solo en energía eólica, hídrica y solar y excluye la energía nuclear, el “carbón limpio” y los biocombustibles. La energía nuclear está excluida porque requiere de 10 a 19 años entre la planificación y la operación y tiene altos costos y se reconoce el colapso, la proliferación de armas, la minería y los riesgos de desperdicio. El “carbón limpio” y los biocombustibles no están incluidos porque ambos causan una fuerte contaminación del aire y aún emiten más de 50 veces más carbono por unidad de energía que el viento, el agua o la energía solar.
Una preocupación a menudo discutida con la energía eólica y solar es que es posible que no puedan adaptar de manera confiable los suministros de energía a las demandas de la red, ya que dependen de las condiciones climáticas y la época del año. Este tema se aborda directamente en el presente estudio en 24 regiones del mundo. El estudio revela que la demanda puede satisfacerse mediante el suministro y el almacenamiento intermitentes en todo el mundo. Jacobson y su equipo descubrieron que electrificar todos los sectores energéticos en realidad crea una demanda más flexible de energía.
La demanda flexible es una demanda que no necesita satisfacerse de inmediato. Por ejemplo, la batería de un automóvil eléctrico se puede cargar a cualquier hora del día o de la noche o un calentador de agua con bomba de calor eléctrica puede calentar el agua a cualquier hora del día o de la noche. Debido a que la electrificación de todos los sectores energéticos crea una demanda más flexible, hacer coincidir la demanda con el suministro y el almacenamiento se hace más fácil de una manera limpia,
Jacobson también señala que las hojas de ruta que ofrece este estudio no son las únicas posibles y señala el trabajo realizado por otros 11 grupos que también encontraron caminos viables para obtener energía 100% limpia y renovable. “Solo estamos tratando de establecer un escenario para 143 países para darles 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 va a predecir exactamente lo que va a suceder, pero no es como si necesitara encontrar la aguja en el pajar. Hay muchas agujas en este pajar ”.
Con información de World Economic Forum