Transición Energética y Energía Solar: ¡Ya Era Hora!

Por

José Castreje Olveira

Energy Consultant and Writer

En el contexto de la Transición Energética, reducir el uso de los contaminantes combustibles fósiles (CF) es imperativo y su reemplazo con mayores credenciales es la energía limpia, renovable y abundante. Con sobrada razón, veamos por qué.

Más de 80 % de la producción total de energía proviene de combustibles fósiles (CF), carbón, petróleo y gas, (BP, Statistical Review of World Energy 2020). Los CF son responsables por más del 80% de las emisiones del CO2 antropogénico, principal responsable del efecto invernadero, siendo los sectores eléctrico y de transporte los mayores consumidores con 2/3 del total. Por ende, también, son los mayores emisores de CO2, con 41% y 21,5%, respectivamente, del total de emisiones antropogénicas (StableClimate.org).

No obstante, las alarmantes cifras, medio siglo atrás, cuando se intensificó la preocupación por el calentamiento global, 75% de la electricidad era generada a partir de combustibles fósiles (Agencia Internacional de Energía, IEA, por la sigla en inglés). Cabe preguntarse, ¿cuál sería hoy la concentración de CO2 en la atmósfera, de haber continuado con la dependencia casi exclusiva de los CF, teniendo en cuenta, además, que la demanda ha crecido notablemente en términos absolutos?

Pero, hay otra importante consideración. Dijimos anteriormente que el sector transporte era el segundo contaminador, tras el eléctrico. Esta asociación obedece a que reducir la contaminación del sector transporte pasa por reemplazar los motores de combustión interna (MCI) de los autos actuales, alimentados mayoritariamente por CF, por otros medios de tracción menos contaminantes y, a la cabeza de este cambio, están los motores eléctricos.

Los vehículos eléctricos (VE) incrementarán notablemente la demanda de electricidad, por lo cual, la transición de electricidad fósil a renovable reducirá no únicamente las emisiones de CO2, producto del consumo tradicional de esta energía, sino que, también lo hará con las emisiones producidas por el sector transporte.

Entonces, poca duda cabe de la imperiosa necesidad de implantar fuentes de energía alternas a los CF para la generación de electricidad, por esto, Transición Energética y Electricidad Limpia, Sustentable, van de la mano.

La demanda de electricidad crecerá, según todos los pronósticos, de forma vertiginosa y acelerada, no únicamente por la transición de vehículos de combustión a eléctricos, sino, también, por el incremento de la electrificación mundial y la demanda asociada. Según la firma McKinsey & Company, la demanda de electricidad está creciendo siete veces más rápido que la de combustibles (2,1% vs 0,3%).  Y también, es importante señalar que,  hoy en día, aún hay 940 millones de personas en el mundo sin acceso a la electricidad (OurWorldinData).

En la actualidad el 60% de la electricidad del planeta se genera a partir de CF y 12% es nuclear (72% del total, no renovable) y 16% es hidráulica, el 12% restante es generado, mayoritariamente, por las nuevas energías, renovables y limpias (REN21).

La energía hidráulica tiene importantes limitaciones como para representar una amenaza al dominio de los CF. Por una parte, las inversiones involucradas suelen ser muy elevadas, tanto, como el tiempo requerido para desarrollar los proyectos. Las ubicaciones aptas para su instalación suelen estar alejadas de los centros de consumo requiriendo, por lo tanto, una gran infraestructura de transmisión para la eléctrica producida. Por otra parte, el impacto ecológico de su construcción, directa e indirectamente, es considerable.

Si bien estas limitaciones son cuantificables y, por lo tanto, previsibles, no lo es así la incertidumbre sobre la continuidad operativa de estas plantas, como consecuencia derivada del cambio climático. Como ejemplo, el caso dramático de la represa de Guri en Venezuela, la cual genera el 80% de la electricidad del país, estuvo a punto de detenerse por una severa y larga sequía a comienzos de este siglo. Pocas cosas son más temidas por las inversiones que la incertidumbre.

En cuanto a la energía nuclear, fisión nuclear, pues su hermana, la fusión nuclear, aún está en fase de investigación, su futuro es poco auspicioso. Por un lado, pocos países poseen la tecnología para desarrollarla, lo cual conlleva gran dependencia para quien no la domine, también, su asociación con armas nucleares es un importante lastre, al igual que la disposición de los desechos radioactivos que produce. Adicionalmente, accidentes como los de Three Mile Island, Chernóbil y Fukushima en EE. UU., Ucrania y Japón, respectivamente, no son buenas cartas de presentación. De hecho, algunos países, de los pocos que poseen plantas nucleares, como España, Alemania, Suecia y Suiza, están cerrándolas. Por último, la producción de uranio económicamente factible, principal “combustible” de estas plantas, es limitada (Raymond James Equity Research) y buena parte de las reservas está en países conflictivos. Por estas razones, poco peso se les otorgan a estas dos energías, como potenciales reemplazos de los CF.

La principal fuente de energía del planeta, primaria, fundamental, indispensable, responsable de la vida y de la inmensa mayoría de otras fuentes de energía, entre ellas los CF, a los cuales se pretende reemplazar, es la energía solar. El sol irradia energía, producto de las reacciones de fusión nuclear, en forma de radiación electromagnética, en muchas frecuencias. A la fecha, nuestra tecnología solo ha sido capaz de aprovecharla, a nivel industrial, en dos formas, una, a partir del calor emitido en la banda de radiación infrarroja, la otra, partiendo de la radiación en las bandas de luz visible y ultravioleta, mediante el efecto Fotovoltaico derivado del efecto Fotoeléctrico, por el cual Albert Einstein ganó el Premio Nobel.

En la primera, el calor -emitido por los rayos del sol-, es concentrado mediante espejos cóncavos para calentar agua y producir vapor (algo similar al efecto producido por una lupa). El vapor se usa para mover una turbina y ésta, a su vez, moverá un generador eléctrico, quien produce la electricidad. Esta tecnología es la menos usada, pues presenta varias limitantes. Por una parte, requiere grandes áreas de espejos y el funcionamiento de la planta eléctrica está sujeta a la disponibilidad de luz solar. Por otra, la infraestructura requerida es considerable, dados los múltiples procesos de transformación involucrados.

En la segunda, la energía solar es convertida directamente en electricidad, con un equipamiento moderado y sin tantos procesos intermedios que penalizan la eficiencia. Mediante esta tecnología, la luz solar, al incidir sobre ciertos materiales. En nuestro caso, células fotovoltaicas similares a las usadas en calculadoras y relojes solares, generan una diferencia de potencial voltaje, el cual, acoplado a un circuito, produce corriente eléctrica (Solar PV). Esta forma de generar electricidad, por su simplicidad, facilidad y versatilidad en cuanto a requerimientos de instalación y costos, es la de mayor tasa crecimiento, más aún que la de los CF.

Hoy en día, la capacidad instalada de energía solar está en el orden de 600 Gigavatios, cifra aún modesta, pero con un brillante futuro, pues se estima que puede alcanzar los 8.000 Gigavatios (1.300%) en 2050, con lo cual, generaría 53% de toda la electricidad mundial para esa fecha (International Renewable Energy Agency, IRENA). Su contribución, por lo tanto, a la reducción de emisiones de GEI, que producirían el equivalente en combustibles fósiles, sería de capital importancia en esta cruzada hacia cero emisiones netas en 2050.

Este tan atractivo pronóstico ha ido paralelo a las reducciones de precios, tanto por economía de escala como por avances tecnológicos. A este respecto, la ONG Our World in Data, basándose en cifras de IRENA, publicó que los costos de los paneles solares descendieron en precio 99,6% desde 1976.

La IEA (International Energy Agency), en su World Energy Outlook 2020, anunció que la energía eléctrica generada vía última tecnología Solar PV es la más barata de la historia, superando a las plantas térmicas más eficientes a base de CF. Igualmente, pronosticó 40% más de generación solar en 2040 de lo que previó un año antes, debido a que sus nuevos cálculos indican que el costo es entre 20% y 50%, según la región, menor que el año anterior. Parece ser que los entes especializados, fuentes autorizadas todas, optan por la prudencia, excesiva tal vez, a la hora de pronosticar. Común denominador entre ellos.

A este respecto, a título exclusivamente ilustrativo, como ejemplos para avalar lo antes dicho, citaremos algunos casos. La OPEP previó el incremento de vehículos eléctricos (VE), futuros grandes clientes de electricidad, de hasta 46 millones para 2040, al año siguiente incrementó su pronóstico a 266 millones, 500% (Bloomberg NEF). Caso similar es el de las predicciones de costos de la energía solar. Los pronósticos de costos de fuentes reconocidas, como IEA, IRENA, Bloomberg NEF, Lazard, etc., durante la última década subestimaron grandemente el abaratamiento de esta energía con el tiempo, al extremo que sus previsiones se alcanzaron décadas, hasta siglos, en algunos casos, antes de lo que previeron (Ramez Naam).

El mismo caso, paralelo, es el de los sucesivos pronósticos anuales, también durante la última década, acerca del crecimiento, tanto de la capacidad instalada acumulada, como la de nuevas adiciones anuales de capacidad de energía solar. En cada nuevo año, la realidad superó ampliamente, en todos los casos, a los pronósticos hechos el año anterior, con décadas, hasta siglos, de antelación (IEA/Liebreich Associates).

Quizás, no sea excesivo concluir que estimaciones tan conservadoras estén lastrando el propio crecimiento. Ciertamente, aún estamos lejos de lograr la meta de cero emisiones netas de carbono a la atmósfera en 2050, sin embargo, este hecho, parece ser, se debe al relajamiento histórico en acometer las acciones pertinentes oportunamente. Pero, eso ya es historia.

Lo realmente importante es lo que haremos en adelante y, como hemos visto, las tendencias reales prometen mejores resultados. El gráfico inferior (IRENA, Remap) prevé una reducción de emisiones de CO2 de 70% en 2050, 94% de la misma atribuida a energías renovables, de las cuales, como hemos vistos, el mayor aporte vendría de la energía solar. No obstante, este pronóstico no contempla lograr la meta de cero emisiones netas de carbono, sin embargo, vista la tendencia hacia pronósticos muy conservadores, no extrañaría que esta predicción adoleciera de la misma gran prudencia y los acontecimientos terminaran sorprendiéndonos gratamente. A veces, el error no está en fallar, sino, en apuntar bajo.