La más reciente Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, más conocida como COP 27 se celebró en Sharm el Sheikh Egipto en noviembre de 2022 con la intención de renovar y extender los acuerdos alcanzados en el histórico Acuerdo de París. De similar manera el Foro de Davos organizado por Foro Económico Mundial se volvió a reunir de manera presencial en mayo de 2022 tras dos años marcados por la pandemia, enfatizando en la necesidad de descarbonizar al planeta. Las evidencias confirman que la tierra se está sobrecalentando. De acuerdo con investigaciones de organismos científicos, entre ellos la NASA, se ha determinado que la temperatura media de la tierra se ha elevado aproximadamente un grado Celsius con respecto a la era preindustrial. El denominado calentamiento global, se manifiesta de diferentes maneras. Se derriten los glaciares y los polos. Se suscitan intensas sequías, desertificación, huracanes, incendios, inundaciones, progresivamente con mayor frecuencia e intensidad. Los efectos de la alteración climática ponen en riesgo a la humanidad y al planeta. La comunidad científica ha consensuado que la principal causa del calentamiento global son las emisiones antrópicas -producidas por la acción humana- de gases de efecto invernadero (GEI) hacia la atmósfera. La mayor parte proviene del sector energético, particularmente de la generación de energía con carbón.
El común denominador del desarrollo a lo largo de la historia es la energía. Buena parte de las revoluciones tecnológicas han sido posibles gracias a la energía y de esta dependen las sociedades actuales. Existe una evidente interrelación economía-energía. La falta de acceso a fuentes e infraestructura de energía confiables, competitivas y sustentables constituye una limitación riesgosa para el progreso social sostenible, para el crecimiento económico y para el bienestar de la población. La generación de electricidad mundial creció en las últimas décadas a una tasa media anual del 3.3%. El dilema que enfrentamos como humanidad es que necesitamos energía, pero en su producción y uso contaminamos el planeta.
En el acuerdo internacional de París de 2015 se estableció el objetivo de limitar el calentamiento global para fines de este siglo a un valor inferior a los 2 grados, de ser posible a 1.5 respecto a los niveles preindustriales. No detener el calentamiento global, aseguran los científicos, pintaría un futuro catastrófico, apocalíptico, para la humanidad dentro de unas cuantas décadas. Para alcanzar este objetivo, la principal herramienta es la denominada Transición Energética, que en esencia significa transitar de un sistema energético sustentado en los combustibles fósiles a uno de bajas emisiones o sin emisiones de carbono basado en fuentes renovables o limpias. Este enfoque energético pugna por desunir el desarrollo económico y social del consumo energético y del uso de materias primas, fomentando la eficiencia energética, la sostenibilidad y la economía circular -reciclaje repetitivo-.
Los elementos clave en la transición energética son tecnología, cultura e innovación. En estos juegan un papel relevante las energía limpias y esquemas innovadores como la generación distribuida y las redes inteligentes. En el tema de las fuentes de energía renovable, la energía eólica ha madurado en las últimas décadas, lo cual ha permitido la disminución de costos –alrededor del 60%–. Esto ha incidido en el crecimiento exponencial de la capacidad instalada de aerogeneradores, aunque presenta debilidades como la variabilidad, intermitencia y el carecer de inercia rotatoria. En lo que respecta a la energía solar, la generación de electricidad a partir del sol mediante celdas fotovoltaicas y termosolares, han sido más asequibles al paso del tiempo con la disminución del costo de los equipos. Se habla de un 90% en los últimos treinta años. Sin embargo adolece de las mismas debilidades que la eólica. La intermitencia de algunas energías renovables provocadas por las variaciones climatológicas impiden programar los despachos de potencia y energía en los sistemas. Estas fuentes de energía renovable intermitentes están y estarán limitadas en su participación en los sistemas eléctricos interconectados mientras no se resuelvan los temas de almacenamiento masivo para aprovecharlas de manera programada y para subsanar la carencia de inercia rotatoria para responder ante disturbios eléctricos. En la actualidad almacenar las energías renovables es sumamente complicado, limitado y costoso. Existen esquemas mecánicos, químicos y electromagnéticos. En el tema de acumular de manera masiva la energía renovable en condiciones técnico-económicas viables hay mucho camino aún por andar. Se espera con optimismo que en el futuro se llegue a resolver este reto con innovación.
Las energías del océano se aprovechan sea por oleaje, marea, salinidad o conversión térmica. Es una opción interesante para naciones con extensos litorales. Sin embargo el desarrollo tecnológico en este campo aún es incipiente, caro y limitado. Su impacto real es todavía insignificante. A nivel mundial se estima se tienen instalados 250 MW de generación oceánica. Si consideramos que México cuenta con una capacidad instalada de generación de 87,000 MW nos da una panorámica referencial de su aporte marginal. La energía geotérmica, calor que proviene del interior de la corteza terrestre, es posible aprovecharla con fines térmicos y en la generación de electricidad. Ofrece los beneficios de estabilidad como fuente primaria de energía. Aún es limitada su participación. Del orden de los 13,329 MW a nivel mundial. La bioenergía ha tenido una participación creciente en las energías verdes; biomasa sólida, biogás, desechos renovables y biocombustibles líquidos. Es importante seguir desarrollando este segmento, sin perder de vista el equilibrio ecológico. En algunos países, por privilegiar los biocombustibles se han deforestado bosques y selva para establecer plantaciones intensivas de palma de aceite. Mediante la cogeneración eficiente se permite aprovechar los excedentes de calor de los procesos en todos los niveles y magnitudes para la generación de electricidad.
Un elemento que se ha constituido en un vector prometedor en la descarbonización del sector energético mundial es el hidrógeno. Es abundante en el universo y materia prima de las estrellas. Por sus cualidades energéticas y de eficiencia en su conversión de energía puede llegar a utilizarse para la generación de calor y electricidad de manera limpia. Sus limitaciones es que no se encuentra de manera libre sino asociado, sea al agua o a elementos de la química orgánica como los hidrocarburos, por lo que separarlo requiere de utilizar otra energía. Lo deseable sería que esta fuera de origen renovable para llegar al concepto denominado hidrógeno verde. Cuando se logre tecnológicamente la obtención y uso del hidrógeno en condiciones de viabilidad técnica-económica y ambiental, con residuos o emisiones de vapor de agua, se podría convertir en el salto cuántico esperado en cuanto a energías limpias.
La generación distribuida consiste en lograr que las redes eléctricas cuenten con múltiples puntos de generación interconectados con una relación bidireccional entre productores y consumidores. Este intercambio de energía reduce la generación convencional, usualmente ubicadas a grandes distancias de los centros de consumo. Si la generación distribuida es producida con energías renovables, se evita la quema de combustibles fósiles y la emisión de GEI. Si a estas nuevas redes se le agregan elementos de tecnologías de información (TICs), que permitan el flujo de datos, mediciones, registros y análisis en tiempo real, dan lugar a los sistemas denominados redes inteligentes que logran eficientar la operación de los sistemas eléctricos. En la COP 27 ha quedado claro que para lograr la transición a energía limpia se necesita mucho más que solo fuentes de energía solar y eólica. La captura y el almacenamiento de carbono todavía se percibe como una acción compleja, energéticamente costosa y de escaso impacto. Ante las limitaciones actuales en generación de energía distinta a la fósil, la energía nuclear a pesar de las fobias se percibe como una opción viable de energía limpia, para hacer frente al crecimiento de la demanda con tecnología y reactores nucleares de última generación, más seguros, compactos, menos costosos y con un mejor manejo de residuos. Penosamente las grandes potencias se han visto pusilánimes ante el reto ambiental.
La transición energética involucra entre otras cosas, el bagaje técnico y tecnológico mencionado anteriormente, además por supuesto del aspecto financiero. Urge que innovaciones tecnológicas catalicen la maduración y aprovechamiento de energías limpias en condiciones de viabilidad técnico-económica y magnitud. También tiene que ver con el conocimiento, cultura, conciencia, de la problemática ambiental. La eficiencia energética busca el mismo nivel de productividad y confort con un menor consumo energético. Para esto se requieren aparatos y equipos de alta eficiencia asociado a otras acciones y medidas con el mismo fin, especialmente las que tienen que ver con hábitos. El uso racional y eficiente de energía más allá del ahorro económico –lo cual es un incentivo- busca disminuir la afectación al medio ambiente. Cada vez que hacemos uso de un equipo eléctrico o electrodoméstico forzamos al sistema a generar esa electricidad. Aproximadamente el 80% de la energía que mueve al mundo hoy es fósil y contaminante. Apremia privilegiar la ciencia, la ingeniería, la innovación tecnológica y las políticas públicas adecuadas que abonen en ese sentido. No tomar medidas oportunas y efectivas podría llevar a un irremediable daño ambiental de pronósticos terribles. Apenas hay tiempo para actuar e intervenir para evitar que suceda en este mismo siglo. El reto está ante nosotros, nos atañe a todos enfrentarlo. Del éxito o fracaso que tengamos dependerá el futuro de esta y generaciones subsecuentes así como de la humanidad en general.
