Elaborado por Materia para OpenMind Recomendado por Materia
7
Inicio El reto de la energía: la transición hacia un nuevo modelo energético
12 abril 2021

El reto de la energía: la transición hacia un nuevo modelo energético

Tiempo estimado de lectura Tiempo 7 de lectura

La crisis del Covid-19 ha ocultado durante todo el a√Īo pasado muchos de los grandes problemas que tiene el planeta y uno de los m√°s acuciantes, sin ninguna duda es el Calentamiento Global, provocado, en gran medida, por nuestra forma actual de producir y consumir energ√≠a.

Multitud de políticos y de científicos reclaman la puesta en marcha de un Green New Deal como una herramienta más a la que recurrir para salir de esta situación, emulando al célebre New Deal que el Presidente de EEUU Franklin D. Roosevelt impulsó en la década de 1930 para sacar a su país de la Gran Depresión. La puesta en marcha del Plan de Recuperación para Europa plantea entre sus objetivos lograr la descarbonización de la economía del continente. Así mismo, la Administración Biden de los EEUU también parece marcarse metas ambiciosas en cuestiones de energía y medio ambiente. 

Si estas y otras iniciativas similares se materializan, las energías renovables van a jugar, sin duda, un papel clave para lograr, no ya solo impulsar políticas que permitan mitigar el terrible impacto del virus sobre la economía, si no también encaminarnos hacia una verdadera transición energética para lograr esa ansiada descarbonización. Pero, para tratar de entender la magnitud de lo que se pretende hacer y para tratar de situar ese enorme reto en un marco histórico más amplio, es conveniente entender (y recordar) que ya ha habido otras transiciones energéticas en el pasado, motivadas por factores diversos. A repasar esa historia está enfocado el contenido de este artículo.

La Energía y las transiciones energéticas en la historia

La Energ√≠a est√° detr√°s de todos los grandes cambios econ√≥micos que han ocurrido a lo largo de la historia y en especial, de los sucedidos en los dos √ļltimos siglos. Las tres grandes revoluciones industriales que han transformado el mundo durante los √ļltimos 250 a√Īos han sido alimentadas por diversas fuentes de energ√≠a, de manera que cada revoluci√≥n ha llevado aparejadas, de una parte, modificaciones y diversificaciones del mix energ√©tico y de otra la aparici√≥n de nuevas fuentes de energ√≠a, que han supuesto la se√Īa de identidad de cada una de ellas.

Antigua f√°brica abandonada tras la cat√°strofe nuclear de Chernobil (1986) / Imagen: CC0 Public Domain

La Primera Revoluci√≥n Industrial, ocurrida desde finales del siglo XVIII y a lo largo del XIX, se aliment√≥ mediante el carb√≥n que permiti√≥ el uso de la m√°quina de vapor; la Segunda, transcurrida durante la primera mitad del siglo XX lo fue por el petr√≥leo que movi√≥ los motores de combusti√≥n interna y la Tercera, desde el final del siglo XX hasta hoy en d√≠a, que ha tra√≠do el auge de la electr√≥nica y las Tecnolog√≠as de la Informaci√≥n y las Comunicaciones, est√° alimentada adem√°s del petr√≥leo, por el gas y de manera todav√≠a incipiente por las energ√≠as renovables. Esta Tercera revoluci√≥n parec√≠a destinada a ser impulsada por la energ√≠a nuclear, pero debido a los elevados costes de instalaci√≥n y mantenimiento de las centrales que usan el uranio como combustible, unido a los graves accidentes de Three Mille Island en 1979, Chernobil en 1986 y Fukushima en 2011, han relegado a esta energ√≠a a un papel secundario en gran n√ļmero de pa√≠ses que en su d√≠a apostaron por ella. Esta es una de las razones por las que el mix energ√©tico no ha cambiado sustancialmente desde los a√Īos 1970-1980.

El reparto entre las diversas fuentes de energía utilizadas por la humanidad desde comienzos del siglo XIX hasta nuestros días se muestra en la figura:

Biofuels: principalmente madera; Coal: carbón; Crude oil: petróleo. Consumo de energía en términos relativos: 1800=1; 1900=2; 1950=4; 2000=20. Fuente: World Economic Forum Report.

Desde mediados del siglo XX el mix energ√©tico se ha ido diversificando, debido entre otras razones a la creciente necesidad de energ√≠a por parte de las econom√≠as mundiales y en la actualidad esta dominado por los combustibles f√≥siles, que desde 1970 representan el 80-85% del total, sin cambios sustanciales desde entonces¬†aunque es verdad que en los √ļltimos a√Īos se aprecia un ligero descenso. Por ejemplo, en 2019, los combutibl√©s f√≥siles representaron el 79.9%..

Desde¬†la d√©cada de 1980o, las ‚Äúnuevas‚ÄĚ energ√≠as renovables (e√≥lica y solar principalmente) se han ido incorporando gradualmente al mix energ√©tico global, sum√°ndose a la hidr√°ulica, presente ya desde comienzos del siglo XX. Estas nuevas fuentes deber√°n jugar un papel clave en la tendencia a la diversificaci√≥n del mix energ√©tico y deber√°n ayudar a resolver la encrucijada entre un modelo energ√©tico insostenible y una demanda global creciente.

La encrucijada energética: el agotamiento de los combustibles fósiles y el crecimiento demográfico

Hoy en d√≠a nos encontramos ante una verdadera ‚Äútormenta perfecta‚ÄĚ en el terreno energ√©tico que viene dada por una combinaci√≥n letal entre el agotamiento de los combustibles f√≥siles y el incremento en la demanda de energ√≠a debido al aumento de la poblaci√≥n y al incremento en el nivel de vida de una parte muy significativa de la misma¬†(este problema lo he analizado con m√°s detalle en un libro de reciente aparici√≥n: ‚ÄúEnerg√≠a Solar. De la utop√≠a a la esperanza‚ÄĚ).

El m√°ximo de consumo de los combustibles f√≥siles, definido en lo que se refiere al petr√≥leo como el pico de Hubbert, se ha alcanzado¬†o se alcanzar√° en alg√ļn momento situado entre el a√Īo 2000 entre el a√Īo 2000 y el 2025. Por lo tanto, necesitamos de forma imperativa encontrar fuentes de energ√≠a alternativas a los combustibles f√≥siles en un per√≠odo de tiempo no superior a 40-60 a√Īos, es decir, en el per√≠odo de vida de nuestros hijos:

BBVA-OpenMind-Ignacio Martil

Crecimiento demográfico y crecimiento del consumo de energía en el período 1830-2010.
Fuente: Adaptado de este documento (la equivalencia para las unidades de energía es 1 exajulio = 2.77 × 1011 kWh)

Históricamente, el aumento de la población y el crecimiento de los ingresos han sido las fuerzas impulsoras de la demanda de energía. Tal y como también muestra la figura anterior, desde 1900 hasta la actualidad, la población se ha multiplicado por 4 y el consumo de energía, por 10. . La relación parece obvia: más personas con más ingresos significa aumento de la producción y aumento del consumo de energía.

Estamos pues ante un escenario en el que, de una parte los combustibles f√≥siles est√°n en su fase descendente, mientras que la poblaci√≥n y el consumo de energ√≠a no paran de crecer. ¬ŅQu√© hacer en esta situaci√≥n? Solo cabe plantearse una transici√≥n energ√©tica que, de una parte satisfaga la demanda creciente de energ√≠a y de otra, evite seguir da√Īando de modo irreversible el medio ambiente.

Tecnologías para la transición energética: el tiempo de las energías renovables

A d√≠a de hoy, no existen otras fuentes de energ√≠a alternativas a las basadas en combustibles f√≥siles y a nuestro alcance, que las fuentes renovables, entre las que destacan, tanto por su grado creciente de utilizaci√≥n, como por su cada vez mayor desarrollo y maduraci√≥n tecnol√≥gica, las ‚Äúnuevas‚ÄĚ renovables: e√≥lica, solar fotovoltaica y termosolar; a las que debemos unir las renovables cl√°sicas: hidr√°ulica y biomasa.

Todas ellas y en especial las nuevas renovables deben considerarse como tecnolog√≠as de recambio, que han pasado de ser una curiosidad cient√≠fica en los a√Īos 70 y 80 del siglo pasado a formar parte necesaria e imprescindible de la soluci√≥n al problema energ√©tico planteado en el punto anterior de este art√≠culo.

Molinos productores de energía eólica / Imagen: CC0 Public Domain

Tal y como describ√≠ en otro art√≠culo publicado en esta plataforma, la energ√≠a e√≥lica fue la primera en alcanzar una penetraci√≥n a gran escala en la industria energ√©tica. La potencia e√≥lica instalada acumulada en el mundo se muestra en la siguiente figura;¬†al final de 2019 hab√≠a instalados 651 GW. Como la solar fotovoltaica (cuya evoluci√≥n se muestra en la misma gr√°fica), su principal inconveniente reside en su car√°cter intermitente, lo que la hace poco previsible. Desarrollar sistemas de almacenamiento adecuados y de gran escala es imprescindible para aumentar el valor de la electricidad generada por el viento y por el sol. No obstante, hoy en d√≠a la generaci√≥n de energ√≠a e√≥lica ya ha demostrado su papel probado en el mix energ√©tico de gran n√ļmero de pa√≠ses, incluido el nuestro y su competitividad futura en relaci√≥n con los combustibles f√≥siles s√≥lo mejorar√° en a√Īos sucesivos.

Por lo que respecta a la energ√≠a solar fotovoltaica , la potencia instalada acumulada de¬†esta tecnolog√≠a¬†en el mundo super√≥ los 400 GW a finales del a√Īo 2019.

Ignacio martil-figura - transición energetica

Evolución de la potencia acumulada, expresada en GW, para la energía eólica
y para la solar fotovoltaica, proyectada hasta 2023.
Fuente: Forecast International Energy Portal

Dificultades para una transición energética

Hay tres obstáculos principales para cualquier transición energética rápida.

  • El primero es la cantidad de energ√≠a que proporcionan en la actualidad las fuentes no renovables y el tama√Īo de las infraestructuras energ√©ticas construidas durante muchos a√Īos. Debido a su inmensa escala (por encima de los TW de potencia instalada 1 TW = 1 bill√≥n W), cualquier transici√≥n es y ser√° necesariamente lenta.
  • El segundo es econ√≥mico, ya que una planta de energ√≠a supone una inversi√≥n multimillonaria con un tiempo de vida de varias d√©cadas, por lo que el mix energ√©tico de 2030-2040 estar√° fuertemente influenciado por las decisiones que se tomen hoy. M√°s all√° de 2050, el impacto de la innovaci√≥n, la investigaci√≥n y el desarrollo, as√≠ como las pol√≠ticas gubernamentales, podr√≠an tener cada vez mayor impacto en la alteraci√≥n del mix energ√©tico actual.
  • El tercero es cient√≠fico. La densidad de energ√≠a de las fuentes no renovables es elevada, mientras que el movimiento del viento y la energ√≠a del sol transportan densidades de energ√≠a muy bajas. De esta forma sustituir no renovables por renovables implica sustituir fuentes de¬† alta densidad de energ√≠a y de bajo coste (al menos hasta ahora) por otras de baja densidad y precio elevado. Aunque la inercia en el pensamiento relativo a los costes de las renovables es muy alta: los precios de las renovables han bajado significativamente y la solar fotovoltaica ya es la forma de producir energ√≠a, pero se sigue invocando sus altos costes como un freno para su instalaci√≥n a gran escala.

Como ya he indicado, hoy en d√≠a el petr√≥leo, el carb√≥n y el gas natural dan cuenta del 80% del mix energ√©tico mundial. Incluso con un ritmo de crecimiento elevado y continuado de las renovables la participaci√≥n de estas tecnolog√≠as¬†en la producci√≥n de energ√≠a primaria de aqu√≠ a 20 a√Īos probablemente por debajo del 15-20%, salvo que las decisiones pol√≠ticas en la era pos-Covid aceleren esa transici√≥n.

5. Conclusiones

Cambiar de modelo energ√©tico es un problema global y buena prueba de ello es que las principales potencias industriales del mundo est√°n haciendo un enorme esfuerzo inversor para propiciar transiciones energ√©ticas en sus respectivos pa√≠ses hacia un mix sostenible e independiente de los combustibles f√≥siles. Este cambio es inevitable, ya esta en marcha en numerosos pa√≠ses y aquellos que primero sepan adaptarse, ser√°n quienes podr√°n liderar ese cambio y exportar sus ideas y productos al resto. La industria energ√©tica cambiar√° gradualmente hacia las energ√≠as renovables y el per√≠odo de transici√≥n vendr√° fuertemente determinado por las inversiones que se realicen en estas fuentes de energ√≠a, tanto por parte del capital p√ļblico como del privado.¬†

La industria energ√©tica cambiar√° gradualmente hacia las energ√≠as renovables y el per√≠odo de transici√≥n vendr√° fuertemente determinado por las inversiones que se realicen en estas fuentes de energ√≠a, tanto por parte del capital p√ļblico como del privado. / Imagen: CC0 Public Domain

En este sentido, las inversiones previstas en el Plan de Recuperación de Europa pueden suponer un gran impulso hacia esta transición en nuestro continente. Pero no olvidemos que la transición energética debe ser global para que tenga efectos tangibles. El cambio de modelo energético no tiene marcha atrás, pero podrá ser más o menos acelerado en función de las decisiones que se tomen ahora.

Ignacio M√°rtil

Catedr√°tico de Electr√≥nica de la Universidad Complutense de Madrid y miembro de la Real Sociedad Espa√Īola de F√≠sica

Publicaciones relacionadas

Comentarios sobre esta publicación

Escribe un comentario aquí…* (Máximo de 500 palabras)
El comentario no puede estar vacío
*Tu comentario ser√° revisado antes de ser publicado
La comprobación captcha debe estar aprobada