Módulos Temas Día

Energía renovable lleva a un pico energético global

¿Qué significa realmente "consumir" energía? Esta es una pregunta que cobra cada vez más importancia a medida que se expanden tanto las energías renovables como la electrificación.

Banco mundial

Foto 23 | En 2016, la capacidad instalada de energía solar, eólica, hidroeléctrica, geotérmica y biomasa en todo el mundo sobrepasó los 160 gigavatios, lo que significa una inversión de casi US$ 297,000 millones. El año pasado, las fuentes de energía renovable representaron más de la mitad de la capacidad añadida en el mundo.

La diferencia realmente interesante se encuentra en la energía hidroeléctrica, solar y eólica.

Reuters

Puede ser difícil comprender cuánta energía consume el mundo. Expresado en términos de petróleo, alcanzó un equivalente de casi 14,000 millones de toneladas métricas en el 2017. Eso es como quemar todas las reservas probadas de Rusia en un plazo de 12 meses, que en términos técnicos, es un montón.

Pero hay un problema aún más complicado por considerar: ¿qué significa realmente "consumir" energía? De acuerdo, eso suena como algo que podría escuchar de un 'porrero' en la facultad de ingeniería. Pero es una pregunta que cobra cada vez más importancia a medida que se expanden tanto las energías renovables como la electrificación.

Harry Benham, un veterano de la industria petrolera que ahora dirige Carbury Consulting, escribió una interesante publicación de blog este verano sobre la diferencia fundamental entre la energía térmica –principalmente a partir de quema de combustible o división de átomos– y lo que él llama la "energía universal" capturada a partir del viento y la energía solar.

Mientras que los cambios más tempranos, como cambiar madera por carbón, a menudo se llaman transiciones de energía, en realidad fueron sustituciones de una fuente térmica por otra. Pero el viento y la energía solar "son energías diferentes en especie, no en grado".

Lo más importante aquí es la energía desperdiciada. Hablando en términos generales, al quemar un galón de gasolina, tal vez solo una cuarta parte de la energía liberada realmente se usa para impulsar el vehículo. El resto se desperdicia, principalmente como calor. En otras palabras, usted compra aproximadamente cuatro galones de gasolina para obtener la energía útil de uno.

La energía renovable no funciona de esa manera; las turbinas eólicas o paneles solares capturan eficazmente la energía de la atmósfera. Sí, solo convierten una parte de la energía que captan en electricidad, pero esa energía es infinita y no ha tenido que ser extraída o bombeada y transportada. Esto plantea el problema de comparar peras con manzanas para los estadísticos.

Estas son las proyecciones de la demanda mundial de energía primaria en el 2040 de BP Plc y de la Agencia Internacional de la Energía (AIE):

Las estimaciones de la energía térmica a partir de combustibles fósiles y de energía nuclear son muy similares. Las barras de "otras energías renovables" son diferentes en gran medida porque BP excluye algunos combustibles no comercializados que sí mide la AIE.

La diferencia realmente interesante se encuentra en la energía hidroeléctrica, solar y eólica. La cifra más alta de BP no se debe a que sea más optimista en estos recursos. En realidad, para hacer que las cifras de energías renovables sean comparables con las de los combustibles fósiles y la energía nuclear, BP las aumenta como si también produjeran energía residual.

La AIE no hace esto, por lo que su cifra representa solo la energía derivada de un panel solar, una turbina eólica o una central hidroeléctrica. La cifra de la AIE es un 36% de la de BP, similar al factor de conversión del 38% que BP utiliza para ajustar los datos.

Hay ventajas y desventajas para ambos enfoques. La AIE refleja la naturaleza fundamentalmente diferente de la energía renovable, pero a costa de hacer que su participación en el mercado parezca muy baja: la energía solar y eólica representan el 11% de la matriz energética de BP en 2040 pero menos del 4% de la matriz energética de la AIE.

Sin embargo, por lejos el elemento más cuantioso en ambos pronósticos es el que no se puede ver: el desperdicio de energía.

Aquí están las proyecciones de BP, pero con algunos ajustes. Primero, los he agrupado en fuentes térmicas (petróleo, gas, carbón, nuclear, biomasa y biocombustibles), energía hidroeléctrica y energía eólica y solar. Luego, asumí una eficiencia de conversión plana del 38% para las fuentes térmicas (es decir, la cantidad de energía útil que producen). Esto está en línea con el supuesto promedio de BP para las plantas de energía térmica y se usa de forma generalizada para simplificar:

Los números no son exactos, pero la imagen es clara: quizás entre el 60% y 70% de lo que llamamos energía primaria no se consume eficazmente en lo absoluto.

Ese es un punto discutible cuando dominan los combustibles fósiles y la energía nuclear. Su densidad de energía pura (la potencia que acumulan en un pequeño volumen) combinada con una tarificación inconsistente o ausente de las emisiones de gases de efecto invernadero -en el caso de los combustibles fósiles- los ha hecho dominantes. El calor residual solo es un gaje del oficio.

Pero a medida que la energía renovable reduzca sus costos y se propague, especialmente junto con una mayor electrificación de cosas como la calefacción y el transporte, se vuelve un problema mucho más interesante. Considere la posibilidad de cargar un automóvil eléctrico principalmente con energía de fuentes renovables. Si reemplaza a un automóvil que funciona con gasolina, no solo desplazará el galón útil que impulsa al vehículo, sino también los otros tres que se usan para que el radiador haga su trabajo.

En su publicación de blog, Benham propuso un experimento mental, cambiando algunas estimaciones sobre el consumo de energía y el crecimiento de la energía solar y eólica. Usando mi amplia suposición sobre la conversión, las proyecciones de BP implican que la demanda de energía útil, es decir, excluyendo el desperdicio implícito, crecerá casi un 1.2% al año entre 2020 y 2040.

La energía hidroeléctrica crece aproximadamente un 1% anual (es difícil construir represas en todas partes) y la energía solar y eólica juntas, en un promedio, aumentan un poco menos del 7% anual (concentrado en el periodo inicial e inferior al 20% en la década anterior).

Ahora incorpore números más agresivos para la energía solar y eólica, con un crecimiento a un promedio de 10% hasta el 2040 y una disminución a un 7% en la próxima década (dejando todo lo demás sin cambios):

En caso de que sea necesario decirlo, no se supone que esto sea una imagen precisa del futuro. El objetivo es mostrar cómo la energía renovable, a mayor penetración, derriba la forma en que pensamos sobre el consumo de energía del mundo.

Al desplazar no solo la energía térmica útil sino también la energía desperdiciada, las fuentes renovables se suman al nivel general de energía útil, al tiempo que ralentizan e incluso revierten el crecimiento en el consumo de energía primaria.

Una economía y una población mundial en crecimiento, junto con una demanda de energía primaria plana o incluso en descenso, pueden parecer paradójicas. Pero ya lo hemos visto suceder en EE.UU. y en otros países.

Como mínimo, el ascenso de las fuentes renovables significa que debemos pensar en la "energía útil" como una forma de calcular nuestras necesidades en lugar de solo la "energía primaria". La competencia de las tecnologías renovables, sumado a una mayor electrificación, representan un quiebre decisivo con el pasado.

Toda esa energía primaria que en realidad no se usa es como un blanco en la espalda del sistema tradicional; especialmente dado que, para algunos combustibles, también sirve como metáfora de formas más perniciosas de desperdicio, como el dióxido de carbono. Como con cualquier otra industria, tal exceso invita a la ruptura.

Por Liam Denning

Esta columna no necesariamente refleja la opinión de la junta editorial o de Bloomberg LP y sus dueños. 

Tags Relacionados:

energías renovables

Leer comentarios ( )

Ir a portada