Los esfuerzos actuales para eliminar gradualmente los combustibles fósiles implican reemplazarlos por fuentes de energía sostenibles en sectores como el transporte y la calefacción. Las alternativas a los combustibles fósiles incluyen la electrificación , el hidrógeno verde y los biocombustibles . Las políticas de eliminación incluyen medidas tanto del lado de la demanda como de la oferta. [10] Mientras que los enfoques del lado de la demanda buscan reducir el consumo de combustibles fósiles, las iniciativas del lado de la oferta buscan limitar la producción para acelerar el ritmo de la transición energética y la reducción de las emisiones. Se ha sugerido que deberían aprobarse leyes para obligar a las empresas de combustibles fósiles a enterrar la misma cantidad de carbono que emiten. [11] La Agencia Internacional de Energía estima que para lograr la neutralidad de carbono para mediados de siglo, las inversiones globales en energía renovable deben triplicarse para 2030, alcanzando más de 4 billones de dólares anuales. [12] [13]
Alcance
Mientras que el petróleo crudo y el gas natural también se están eliminando progresivamente de los procesos químicos (por ejemplo, la producción de nuevos componentes básicos para plásticos) a medida que se desarrollan la economía circular y la economía de base biológica (por ejemplo , bioplásticos ) [14] para reducir la contaminación plástica , la fase de combustibles fósiles El objetivo específico es poner fin a la quema de combustibles fósiles y la consiguiente producción de gases de efecto invernadero. Por lo tanto, los intentos de reducir el uso de petróleo y gas en la industria del plástico no forman parte de los planes de eliminación o reducción de combustibles fósiles.
Tipos de combustibles fósiles
Carbón
Para cumplir el objetivo del Acuerdo de París de mantener el calentamiento global muy por debajo de 2 °C (3,6 °F), el uso de carbón debe reducirse a la mitad entre 2020 y 2030. [18]
Sin embargo, a partir de 2017 , el carbón suministró más de una cuarta parte de la energía primaria[actualizar] del mundo. [19] y alrededor del 40% de las emisiones de gases de efecto invernadero provienen de combustibles fósiles. [20] La eliminación gradual del carbón tiene beneficios para la salud y el medio ambiente a corto plazo que superan los costos, [21] y sin ello no se puede alcanzar el objetivo de 2 °C del Acuerdo de París ; [22] pero algunos países todavía favorecen el carbón, [23] y hay mucho desacuerdo sobre la rapidez con la que debería eliminarse gradualmente. [24] [25]
En 2018 [actualizar], 30 países y muchos gobiernos y empresas subnacionales [26] se habían convertido en miembros de Powering Past Coal Alliance , y cada uno de ellos hizo una declaración para avanzar en la transición lejos de los medios sin freno (reducidos con captura y almacenamiento de carbono (CAC), (pero casi todas las centrales eléctricas no disminuyen debido a que la CCS es muy costosa) la generación de energía con carbón. [27][actualizar] Sin embargo, a partir de 2019 , los países que utilizan más carbón no se han unido, y algunos países continúan construyendo y financiando nuevas centrales eléctricas de carbón. El Banco Europeo para la Reconstrucción y el Desarrollo apoya una transición justa desde el carbón . [28]
En 2019, el Secretario General de la ONU dijo que los países deberían dejar de construir nuevas centrales eléctricas de carbón a partir de 2020 o afrontar un "desastre total". [29]
En 2020, aunque China construyó algunas plantas, a nivel mundial se retiró más energía de carbón de la que se construyó: el Secretario General de la ONU ha dicho que los países de la OCDE deberían dejar de generar electricidad a partir de carbón para 2030 y el resto del mundo para 2040. [30]
El gas natural se utiliza ampliamente para generar electricidad y tiene una intensidad de emisión de unos 500 g/kWh. La calefacción también es una fuente importante de emisiones de dióxido de carbono. Las fugas también son una gran fuente de metano atmosférico .
En algunos países el gas natural se está utilizando como "combustible puente" temporal para sustituir al carbón, que a su vez será sustituido por fuentes renovables o por una economía del hidrógeno . [32] Sin embargo, este "combustible puente" puede ampliar significativamente el uso de combustibles fósiles o activos flotantes , como las centrales eléctricas alimentadas con gas construidas en la década de 2020, ya que la vida media de las plantas es de 35 años. [33] Aunque es probable que los activos de gas natural queden varados más tarde que los activos de petróleo y carbón, tal vez no hasta 2050, algunos inversores están preocupados por el riesgo reputacional . [34]
A partir de 2019 [actualizar], la eliminación gradual del gas natural avanzó en algunas regiones, por ejemplo con un mayor uso de hidrógeno por parte de la Red Europea de Operadores de Sistemas de Transmisión de Gas (ENTSOG) [35] y cambios en las regulaciones de construcción para reducir el uso de calefacción de gas. [36] [37]
Razones
Las razones comúnmente citadas para eliminar gradualmente los combustibles fósiles son:
Reducir las muertes y enfermedades causadas por la contaminación del aire.
fortalecer la independencia energética : los países con pocos o ningún depósito de combustibles fósiles a menudo abandonan los combustibles fósiles para obtener energía de forma independiente [ cita necesaria ]
Salud
La mayoría de los millones [40] de muertes prematuras por contaminación del aire se deben a los combustibles fósiles. [41] La contaminación puede producirse en el interior, por ejemplo, debido a la calefacción y la cocina, o en el exterior, debido a los gases de escape de los vehículos . Una estimación es que la proporción es del 65% y la cifra de 3,5 millones cada año. [42] Según el profesor Sir Andy Haines de la Escuela de Higiene y Medicina Tropical de Londres, los beneficios para la salud de la eliminación gradual de los combustibles fósiles medidos en dinero (estimados por los economistas utilizando el valor de la vida de cada país) son sustancialmente mayores que el costo de lograrlo. el objetivo de 2 grados C del Acuerdo de París. [43]
Mitigación del cambio climático
La eliminación gradual de los combustibles fósiles es la mayor parte para limitar el calentamiento global , ya que los combustibles fósiles representan más del 70% de las emisiones de gases de efecto invernadero . [44] En 2020, la Agencia Internacional de Energía dijo que para cumplir los objetivos del Acuerdo de París, la eliminación gradual de los combustibles fósiles tendría que "avanzar cuatro veces más rápido". [45] Para lograr el objetivo de limitar el calentamiento global a 1,5 °C por encima de los niveles preindustriales , la gran mayoría de las reservas de combustibles fósiles propiedad de países y empresas a partir de 2021 tendrían que permanecer bajo tierra. [46] [47]
Empleo
La transición a las energías renovables puede crear empleos mediante la construcción de nuevas centrales eléctricas y la fabricación de los equipos que necesitan, como se vio en el caso de Alemania y la industria de la energía eólica. [48]
Esto también puede verse en el caso de Francia y la industria de la energía nuclear . Francia obtiene alrededor del 75% de su electricidad de la energía nuclear [49] y se han creado cientos de puestos de trabajo para el desarrollo de tecnología nuclear, trabajadores de la construcción, ingenieros y especialistas en protección radiológica. [50]
Independencia energética
Los países que carecen de depósitos de combustibles fósiles, en particular carbón pero también petróleo y gas natural, a menudo citan la independencia energética en su alejamiento de los combustibles fósiles.
En Suiza, la decisión de electrificar prácticamente toda la red ferroviaria se tomó a la luz de las dos guerras mundiales (durante las cuales Suiza fue neutral) cuando las importaciones de carbón se volvieron cada vez más difíciles. Como Suiza tiene amplios recursos hidroeléctricos, los trenes eléctricos (a diferencia de los impulsados por locomotoras de vapor o diésel) podrían funcionar con recursos energéticos nacionales, reduciendo la necesidad de importar carbón. [51] [52]
La crisis del petróleo de 1973 también provocó un cambio en la política energética en muchos lugares para volverse (más) independientes de las importaciones de combustibles fósiles. En Francia, el gobierno anunció un ambicioso plan para expandir la energía nuclear que, a finales de la década de 1980, había desplazado casi por completo el sector eléctrico francés del gas de carbón y el petróleo hacia la energía nuclear. [53] [54]
La tendencia a fomentar la bicicleta en los Países Bajos [55] [56] y Dinamarca [57] [58] también coincidió con la crisis del petróleo de 1973 y tenía como objetivo en parte reducir la necesidad de importaciones de petróleo en el sector del transporte.
Eliminación gradual de los subsidios a los combustibles fósiles
Es muy importante eliminar gradualmente los subsidios a los combustibles fósiles . [64] Sin embargo, debe hacerse con cuidado para evitar protestas [65] y empobrecer aún más a los pobres. [66] Sin embargo, en la mayoría de los casos, los bajos precios de los combustibles fósiles benefician a los hogares más ricos más que a los más pobres. Por lo tanto, para ayudar a los pobres y vulnerables, otras medidas además de los subsidios a los combustibles fósiles serían más específicas. [67] Esto a su vez podría aumentar el apoyo público a la reforma de las subvenciones. [68]
La teoría económica indica que la política óptima sería eliminar los subsidios a la minería y la quema de carbón y reemplazarlos con impuestos óptimos [ se necesita aclaración ] . Los estudios globales indican que incluso sin introducir impuestos, la eliminación de subsidios y barreras comerciales a nivel sectorial mejoraría la eficiencia y reduciría el daño ambiental. [69] : 568 La eliminación de estos subsidios reduciría sustancialmente las emisiones de GEI y crearía empleos en el sector de las energías renovables. [70] El FMI estimó en 2023 que la eliminación de los subsidios a los combustibles fósiles limitaría el calentamiento global al objetivo de París de sustancialmente menos de 2 grados. [71]
Los efectos reales de eliminar los subsidios a los combustibles fósiles dependerían en gran medida del tipo de subsidio eliminado y de la disponibilidad y la economía de otras fuentes de energía. [69] [ fuente obsoleta ] También está la cuestión de la fuga de carbono , donde la eliminación de un subsidio a una industria de uso intensivo de energía podría llevar a un cambio de producción a otro país con menos regulación y, por lo tanto, a un aumento neto de las emisiones globales. .
En los países desarrollados, los costos de la energía son bajos y están fuertemente subsidiados , mientras que en los países en desarrollo, los pobres pagan altos costos por servicios de baja calidad. [72]
Se ha presentado un plan para alimentar el 100% de la energía mundial con energía eólica , hidroeléctrica y solar para el año 2030. [73] [74] Recomienda la transferencia de los subsidios energéticos de los combustibles fósiles a los renovables, y un precio al carbono. reflejando su costo por inundaciones, ciclones, huracanes, sequías y gastos relacionados con condiciones climáticas extremas .
Excluyendo los subsidios, el coste nivelado de la electricidad procedente de la nueva energía solar a gran escala en India y China ha estado por debajo de las centrales eléctricas de carbón existentes desde 2021. [75]
Un estudio realizado por el Centro de Estudios Energéticos de la Universidad Rice sugirió los siguientes pasos para los países: [39]
Los países deberían comprometerse con un plazo específico para la eliminación total de los subsidios implícitos y explícitos a los combustibles fósiles.
Aclarar el lenguaje sobre la reforma de los subsidios para eliminar terminología ambigua.
Buscar legislación formal en los países afectados que codifique las vías de reforma y reduzca las oportunidades de retroceso.
Publicar fórmulas transparentes para la fijación de precios vinculados al mercado y cumplir con un cronograma regular para los ajustes de precios.
Introducir reformas completas en una secuencia de pasos graduales. El aumento gradual de los precios, pero según un cronograma definido, indica la intención a los consumidores y, al mismo tiempo, da tiempo para invertir en eficiencia energética para compensar parcialmente los aumentos.
Aspirar a tener en cuenta las externalidades a lo largo del tiempo imponiendo una tarifa o impuesto a los productos y servicios de energía fósil y eliminando las preferencias por los combustibles fósiles que permanecen incorporadas en el código tributario.
Utilizar transferencias directas de efectivo para mantener los beneficios para los segmentos pobres de la sociedad en lugar de preservar los precios subsidiados para los grupos socioeconómicos vulnerables.
Lanzar una campaña integral de comunicación pública.
Cualquier subsidio restante a los combustibles fósiles debe presupuestarse claramente a precios internacionales completos y pagarse por el tesoro nacional.
Documentar los cambios de precios y emisiones con los requisitos de presentación de informes.
Estudios sobre la eliminación progresiva de los combustibles fósiles
Reducción de la capacidad de combustibles fósiles en comparación con las renovables
Los países que más dependen de los combustibles fósiles para obtener electricidad varían ampliamente en cuanto al porcentaje de esa electricidad que se genera a partir de energías renovables, lo que deja una amplia variación en el potencial de crecimiento de las energías renovables. [78]
En 2015, Greenpeace y Climate Action Network Europe publicaron un informe que destaca la necesidad de una eliminación activa de la generación a carbón en toda Europa. Su análisis se deriva de una base de datos de 280 plantas de carbón e incluye datos de emisiones de registros oficiales de la UE. [79]
Un informe de 2016 de Oil Change International concluye que las emisiones de carbono contenidas en el carbón, el petróleo y el gas en las minas y campos actualmente en funcionamiento, suponiendo que lleguen al final de su vida útil, llevarán al mundo justo más allá del 2 límite de °C contenido en el Acuerdo de París de 2015 y aún más lejos del objetivo de 1,5 °C. [80] [81] [82] El informe observa que "una de las palancas de política climática más poderosas es también la más simple: dejar de excavar en busca de más combustibles fósiles". [82] : 5
En 2016, el Overseas Development Institute (ODI) y otras 11 ONG publicaron un informe sobre el impacto de la construcción de nuevas centrales eléctricas alimentadas con carbón en países donde una proporción significativa de la población carece de acceso a la electricidad. El informe concluye que, en general, la construcción de centrales eléctricas alimentadas con carbón ayuda poco a los pobres y puede empobrecerlos aún más. Además, la generación eólica y solar están empezando a desafiar al carbón en términos de costos. [83] [84] [85]
Un estudio de 2018 en Nature Energy sugiere que 10 países de Europa podrían eliminar por completo la generación de electricidad a partir de carbón con su infraestructura actual, mientras que Estados Unidos y Rusia podrían eliminar gradualmente al menos el 30%. [86]
En 2020, la base de datos sobre recortes de combustibles fósiles proporcionó el primer recuento mundial de iniciativas del lado de la oferta para limitar la producción de combustibles fósiles. [87] La última actualización de la base de datos registró 1967 iniciativas implementadas entre 1988 y octubre de 2021 en 110 países a través de siete tipos principales de enfoques del lado de la oferta (Desinversión, n=1201; Bloqueos, n= 374; Litigios, n= 192; Moratorias y Prohibiciones, n= 146; Eliminación de subsidios a la producción, n=31; Impuesto al carbono sobre la producción de combustibles fósiles, n=16; Esquemas de comercio de derechos de emisión, n= 7).
El índice GeGaLo de ganancias y pérdidas geopolíticas evalúa cómo la posición geopolítica de 156 países puede cambiar si el mundo hace una transición completa hacia los recursos energéticos renovables. Se espera que los antiguos exportadores de combustibles fósiles pierdan poder, mientras que se fortalezca la posición de los antiguos importadores de combustibles fósiles y de los países ricos en recursos energéticos renovables. [88]
Una investigación de The Guardian mostró en 2022 que las grandes empresas de combustibles fósiles continúan planeando enormes inversiones en nuevos proyectos de producción de combustibles fósiles que impulsarían el clima más allá de los límites de temperatura acordados internacionalmente. [89]
Potenciales de energías renovables
En junio de 2021, el Dr. Sven Teske y la Dra. Sarah Niklas, del Instituto para el Futuro Sostenible de la Universidad Tecnológica de Sídney, descubrieron que "la producción existente de carbón, petróleo y gas pone al mundo en camino de superar los objetivos climáticos de París". En cooperación con la Iniciativa del Tratado de No Proliferación de Combustibles Fósiles, publicaron un informe titulado Estrategia de salida de combustibles fósiles: una reducción ordenada del carbón, el petróleo y el gas para cumplir con el Acuerdo de París. Analiza el potencial global de energía renovable y descubre que "todas las regiones de la Tierra pueden reemplazar los combustibles fósiles con energía renovable para mantener el calentamiento por debajo de 1,5°C y proporcionar acceso confiable a la energía para todos". [90]
Evaluación de responsabilidades de prevención de extracciones.
En septiembre de 2021, se proporcionó la primera evaluación científica de la cantidad mínima de combustibles fósiles que sería necesario obtener de la extracción por región y a nivel mundial, para permitir un 50% de probabilidad de limitar el calentamiento global a 1,5 °C para 2050. [91] [92]
Desafíos de la eliminación gradual de los combustibles fósiles
Los ingresos netos de la industria mundial del petróleo y el gas alcanzaron un récord de 4 billones de dólares en 2022. [93]Después de recuperarse de la pandemia de COVID-19 , las ganancias de las empresas de energía aumentaron con mayores ingresos debido al aumento de los precios del combustible como resultado de la invasión rusa de Ucrania , la caída de los niveles de deuda, las deducciones fiscales de proyectos cerrados en Rusia y el retroceso en planes anteriores para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero . [94] Los beneficios récord provocaron llamamientos públicos a favor de impuestos sobre las ganancias inesperadas . [94]
La eliminación gradual de los combustibles fósiles implica muchos desafíos, y uno de ellos es la dependencia que el mundo tiene actualmente de ellos. En 2014, los combustibles fósiles proporcionaron más del 80% del consumo de energía primaria del mundo. [95]
La eliminación gradual de los combustibles fósiles puede provocar un aumento de los precios de la electricidad, debido a las nuevas inversiones necesarias para sustituir su participación en el mix eléctrico con fuentes de energía alternativas. [96] [ fuente obsoleta ]
Otro impacto de la eliminación gradual de los combustibles fósiles es el empleo. En el caso del empleo en la industria de los combustibles fósiles, una eliminación gradual es lógicamente indeseable; por lo tanto, las personas empleadas en la industria generalmente se opondrán a cualquier medida que ponga sus industrias bajo escrutinio. [48] Endre Tvinnereim y Elisabeth Ivarsflaten estudiaron la relación entre el empleo en la industria de los combustibles fósiles y el apoyo a las políticas de cambio climático. Propusieron que una oportunidad para los empleos de perforación desplazados en la industria de los combustibles fósiles podría ser la industria de la energía geotérmica. Esto se sugirió como resultado de su conclusión: las personas y las empresas en la industria de los combustibles fósiles probablemente se opondrán a medidas que pongan en peligro su empleo, a menos que tengan otras alternativas más fuertes. [97] Esto se puede extrapolar a los intereses políticos, que pueden presionar contra la iniciativa de eliminación gradual de los combustibles fósiles. [98] Un ejemplo es cómo el voto de los miembros del Congreso de los Estados Unidos se relaciona con la preeminencia de las industrias de combustibles fósiles en sus respectivos estados. [99]
Otros desafíos incluyen garantizar el reciclaje sostenible, el abastecimiento de los materiales necesarios, las interrupciones de las estructuras energéticas existentes, la gestión de la energía renovable variable , el desarrollo de políticas nacionales de transición óptimas, la transformación de la infraestructura de transporte y las responsabilidades de prevención de la extracción de combustibles fósiles. Hay investigación y desarrollo activos sobre estos temas. [100] [101] [102] [ se necesitan citas adicionales ]
Según los presentes en la COP27 en Egipto, los representantes de Arabia Saudita presionaron para bloquear un llamado al mundo a quemar menos petróleo. Después de las objeciones de Arabia Saudita y algunos otros productores de petróleo, la declaración final de la cumbre no incluyó un llamado a las naciones a eliminar gradualmente los combustibles fósiles. En marzo de 2022, en una reunión de las Naciones Unidas con científicos del clima, Arabia Saudita, junto con Rusia, presionó para eliminar una referencia al "cambio climático inducido por el hombre" de un documento oficial, cuestionando el hecho científicamente establecido de que la quema de combustibles fósiles por Los seres humanos son el principal impulsor de la crisis climática. [103]
Principales iniciativas y legislación para eliminar gradualmente los combustibles fósiles
Porcelana
China se ha comprometido a convertirse en carbono neutral para 2060, lo que requeriría una transición justa para más de 3 millones de trabajadores en la industria energética y de la minería del carbón. [104] Aún no está claro si China pretende eliminar gradualmente todo el uso de combustibles fósiles para esa fecha o si una pequeña proporción seguirá en uso con el carbono capturado y almacenado . [104] En 2021, se ordenó que la minería del carbón funcionara a su máxima capacidad. [105]
una revisión y posible revisión (cuando sea necesario) de todos los instrumentos políticos relevantes relacionados con el clima, incluido el Sistema de Comercio de Emisiones
una estrategia de movilidad sostenible e inteligente
También se apoya en Horizonte Europa, para desempeñar un papel fundamental a la hora de aprovechar las inversiones públicas y privadas nacionales . A través de asociaciones con la industria y los Estados miembros, apoyará la investigación y la innovación en tecnologías de transporte, incluidas las baterías, el hidrógeno limpio , la fabricación de acero con bajas emisiones de carbono, los sectores circulares de base biológica y el entorno construido. [109]
El Banco Europeo de Inversiones aportó más de 81.000 millones de euros para ayudar a la industria energética entre 2017 y 2022, en consonancia con la política energética de la UE . Esto comprendía casi 76 mil millones de euros para iniciativas relacionadas con redes eléctricas , eficiencia energética y energías renovables en toda Europa y otras partes del mundo. [12]
India
India confía en superar los compromisos de la COP de París. [110] En el Acuerdo de París , la India se ha comprometido a alcanzar el objetivo de Contribuciones Previstas Determinadas a Nivel Nacional de lograr el 40% de su generación total de electricidad a partir de fuentes de combustibles no fósiles para 2030. [111]
Japón
Japón se ha comprometido a alcanzar la neutralidad en carbono para 2050. [112]
Eliminación progresiva de centrales eléctricas de combustibles fósiles
Bloomberg NEF informó que en 2022, la inversión en transición energética global igualó por primera vez la inversión en combustibles fósiles. [115]En 2020, las energías renovables superaron por primera vez a los combustibles fósiles como principal fuente de electricidad de la Unión Europea. [116]
La energía renovable a menudo se utiliza junto con una mayor electrificación , lo que tiene varios beneficios: la electricidad puede mover el calor u objetos de manera eficiente y es limpia en el punto de consumo. [123] [124] De 2011 a 2021, la energía renovable creció del 20% al 28% del suministro mundial de electricidad. El uso de energía fósil se redujo del 68% al 62% y el de la energía nuclear del 12% al 10%. La proporción de energía hidroeléctrica disminuyó del 16% al 15%, mientras que la energía solar y eólica aumentó del 2% al 10%. La biomasa y la geotermia crecieron del 2% al 3%. Hay 3.146 gigavatios instalados en 135 países, mientras que 156 países tienen leyes que regulan el sector de las energías renovables. [125] [126] En 2021, China representó casi la mitad del aumento mundial de la electricidad renovable. [127]
A nivel mundial hay más de 10 millones de empleos asociados con las industrias de energía renovable, siendo la energía solar fotovoltaica el mayor empleador de energías renovables. [128] Los sistemas de energía renovable se están volviendo rápidamente más eficientes y baratos y su participación en el consumo total de energía está aumentando, [129] y una gran mayoría de la capacidad eléctrica recientemente instalada en todo el mundo es renovable. [130] En la mayoría de los países, la energía solar fotovoltaica o la energía eólica terrestre son la electricidad de nueva construcción más barata. [131]
Muchas naciones alrededor del mundo ya tienen energía renovable que contribuye con más del 20% de su suministro total de energía, y algunas generan más de la mitad de su electricidad a partir de energías renovables . [132] Unos pocos países generan toda su electricidad utilizando energías renovables. [133] Se prevé que los mercados nacionales de energía renovable sigan creciendo con fuerza en la década de 2020 y en adelante. [134] Según la AIE, para lograr emisiones netas cero para 2050, el 90% de la generación mundial de electricidad deberá producirse a partir de fuentes renovables. [135] Algunos estudios dicen que una transición global hacia una energía 100% renovable en todos los sectores (energía, calor, transporte e industria) es factible y económicamente viable. [136] [137] [138]
Los recursos energéticos renovables existen en amplias áreas geográficas, a diferencia de los combustibles fósiles , que se concentran en un número limitado de países. El despliegue de tecnologías de energía renovable y eficiencia energética está generando importantes seguridad energética , mitigación del cambio climático y beneficios económicos. [139] Sin embargo, las energías renovables se ven obstaculizadas por cientos de miles de millones de dólares en subsidios a los combustibles fósiles . [140] En las encuestas de opinión pública internacionales hay un fuerte apoyo a las energías renovables como la energía solar y la energía eólica. [141] [142] En 2022, la Agencia Internacional de Energía pidió a los países que resolvieran los obstáculos políticos, regulatorios, de permisos y financieros para agregar más energías renovables, para tener una mejor oportunidad de alcanzar emisiones netas de carbono cero para 2050. [143]
En 2015, la energía hidroeléctrica generó el 16,6% de la electricidad total del mundo y el 70% de toda la electricidad renovable. [144] En Europa y América del Norte, las preocupaciones ambientales en torno a las tierras inundadas por grandes embalses pusieron fin a 30 años de construcción de presas en la década de 1990. Desde entonces se siguen construyendo grandes represas y embalses en países como China, Brasil e India. La hidroelectricidad de pasada y las pequeñas centrales hidroeléctricas se han convertido en alternativas populares a las represas convencionales que pueden crear embalses en áreas ambientalmente sensibles.
Energía eólica
La energía eólica es el uso de la energía eólica para generar trabajo útil. Históricamente, la energía eólica se utilizaba en velas , molinos de viento y bombas de viento , pero hoy en día se utiliza principalmente para generar electricidad. Este artículo trata únicamente de la energía eólica para la generación de electricidad. Hoy en día, la energía eólica se genera casi en su totalidad con aerogeneradores , generalmente agrupados en parques eólicos y conectados a la red eléctrica .
En 2022, la energía eólica suministró más de 2.000 TWh de electricidad, lo que representó más del 7 % de la electricidad mundial [145] : 58 y alrededor del 2 % de la energía mundial. [146] [147] Con alrededor de 100 GW agregados durante 2021, principalmente en China y Estados Unidos , la capacidad mundial de energía eólica instalada superó los 800 GW. [148] [147] [149] Para ayudar a cumplir los objetivos del Acuerdo de París para limitar el cambio climático , los analistas dicen que debería expandirse mucho más rápido: en más del 1% de la generación de electricidad por año. [150]
La energía eólica es una de las fuentes de electricidad de menor coste por unidad de energía producida. En muchos lugares, los nuevos parques eólicos terrestres son más baratos que las nuevas plantas de carbón o gas . [154]
Las regiones de las latitudes más altas del norte y del sur tienen el mayor potencial para la energía eólica. [155] En la mayoría de las regiones, la generación de energía eólica es mayor durante la noche y en invierno, cuando la producción de energía solar es baja. Por este motivo, en muchos países son adecuadas las combinaciones de energía eólica y solar. [156]
Solar
En 2017, la energía solar proporcionó el 1,7% de la producción total de electricidad a nivel mundial, con un crecimiento anual del 35%. [157]
Se espera que para 2020 la contribución de la energía solar al consumo mundial de energía final supere el 1%. [158]
Las células solares fotovoltaicas convierten la luz solar en electricidad y se han construido muchas centrales solares fotovoltaicas . El tamaño de estas estaciones ha aumentado progresivamente durante la última década con frecuentes nuevos récords de capacidad . Muchas de estas plantas están integradas con la agricultura y algunas utilizan sistemas de seguimiento innovadores que siguen la trayectoria diaria del sol a través del cielo para generar más electricidad que los sistemas convencionales de montaje fijo. Las plantas de energía solar no tienen costes de combustible ni emisiones durante su funcionamiento.
Energía solar concentrada
La central solar Andasol de 150 MW es una planta termosolar comercial de cilindro-parabólico , ubicada en España . La planta de Andasol utiliza tanques de sales fundidas para almacenar energía solar y poder seguir generando electricidad incluso cuando no brilla el sol. [159]
Los sistemas de concentración de energía solar (CSP) utilizan lentes o espejos y sistemas de seguimiento para enfocar una gran área de luz solar en un haz pequeño. El calor concentrado se utiliza luego como fuente de calor para una central eléctrica convencional. Existe una amplia gama de tecnologías de concentración; los más desarrollados son el cilindroparabólico, el reflector compacto lineal de Fresnel , el plato Stirling y la torre de energía solar. Se utilizan varias técnicas para seguir el Sol y enfocar la luz. En todos estos sistemas, la luz solar concentrada calienta un fluido de trabajo y luego se utiliza para generar o almacenar energía. [160]
Energía nuclear
El informe del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) de 2014 identifica la energía nuclear como una de las tecnologías que pueden proporcionar electricidad con menos del 5% de las emisiones de gases de efecto invernadero del ciclo de vida de la energía del carbón. [161] Hay más de 60 reactores nucleares que se muestran como en construcción en la lista de Energía nuclear por país, con China a la cabeza con 23. A nivel mundial, se han cerrado más reactores de energía nuclear de los que se abrieron en los últimos años, pero la capacidad general ha aumentado. [162] China ha declarado sus planes de duplicar la generación nuclear para 2030. India también planea aumentar considerablemente su energía nuclear. El Proyecto Manhattan 2 ha presentado un informe que describe cómo aumentar significativamente la energía nuclear mediante la automatización de fábricas.
Varios países han promulgado leyes para detener la construcción de nuevas centrales nucleares. Varios países europeos han debatido la eliminación gradual de la energía nuclear y otros han cerrado por completo algunos reactores. Tres accidentes nucleares han influido en la desaceleración de la energía nuclear: el accidente de Three Mile Island en 1979 en los Estados Unidos, el desastre de Chernobyl en 1986 en la URSS y el desastre nuclear de Fukushima en 2011 en Japón. Tras el desastre nuclear de Fukushima en marzo de 2011, Alemania cerró permanentemente ocho de sus 17 reactores y se comprometió a cerrar el resto para finales de 2022. [163] Italia votó abrumadoramente a favor de mantener a su país sin armas nucleares. [164] Suiza y España han prohibido la construcción de nuevos reactores. [165] El primer ministro de Japón ha pedido una reducción drástica de la dependencia de Japón de la energía nuclear. [166] El presidente de Taiwán hizo lo mismo. Shinzō Abe , primer ministro de Japón desde diciembre de 2012, anunció un plan para reiniciar algunas de las 54 centrales nucleares japonesas y continuar con algunos reactores nucleares en construcción.
En 2016, países como Australia, Austria , Dinamarca , Grecia , Malasia , Nueva Zelanda y Noruega no tienen centrales nucleares y siguen oponiéndose a la energía nuclear. [167] [168] Alemania , Italia, España y Suiza están eliminando gradualmente su energía nuclear. [162] [168] [169] [170] A pesar de esto, la mayoría de las vías para impulsar una eliminación gradual de los combustibles fósiles que se mantenga al ritmo de las demandas mundiales de electricidad incluyen la expansión de la energía nuclear, según el IPCC. [171] Asimismo, la Comisión Económica de las Naciones Unidas para Europa ha declarado que los objetivos climáticos globales probablemente no se alcanzarían sin la expansión nuclear. [172]
Los sobrecostos, los retrasos en la construcción, la amenaza de accidentes catastróficos y los obstáculos regulatorios a menudo hacen que la expansión de las centrales nucleares sea prácticamente inviable. Algunas empresas y organizaciones han propuesto planes destinados a mitigar el costo, la duración y el riesgo de la construcción de centrales nucleares. NuScale Power , por ejemplo, ha recibido la aprobación regulatoria de la Comisión Reguladora Nuclear para un reactor de agua ligera que, en teoría, limitaría el riesgo de accidentes y podría fabricarse para plantas nucleares menos tradicionales. [173] [174] OPEN100 del Energy Impact Center , una plataforma que proporciona planos de código abierto para la construcción de una planta nuclear con un reactor de agua a presión de 100 megavatios , afirma que su modelo podría construirse en tan solo dos años por 300 millones de dólares. En ambos planes, la capacidad de fabricar en masa pequeños reactores modulares reduciría teóricamente el tiempo de construcción. [173] [175]
Biomasa
La biomasa es material biológico de organismos vivos o recientemente vivos, refiriéndose con mayor frecuencia a plantas o materiales derivados de plantas. [176] Como fuente de energía renovable , la biomasa puede usarse directa o indirectamente, una vez, o convertirse en otro tipo de producto energético, como el biocombustible . La biomasa se puede convertir en energía de tres formas: conversión térmica , conversión química y conversión bioquímica .
El uso de biomasa como combustible produce contaminación del aire en forma de monóxido de carbono , dióxido de carbono , NOx (óxidos de nitrógeno), COV ( compuestos orgánicos volátiles ), partículas y otros contaminantes en niveles superiores a los de las fuentes de combustible tradicionales como el carbón o el gas natural en algunos casos (como con la calefacción y la cocina interiores). [177] [178] [179] El uso de biomasa de madera como combustible también puede producir menos partículas y otros contaminantes que la quema al aire libre, como se observa en incendios forestales o aplicaciones de calor directo. [180] El carbono negro –un contaminante creado por la combustión de combustibles fósiles, biocombustibles y biomasa– es posiblemente el segundo mayor contribuyente al calentamiento global. [181] : 56–57 En 2009, un estudio sueco de la gigantesca neblina marrón que periódicamente cubre grandes áreas en el sur de Asia determinó que había sido producida principalmente por la quema de biomasa y, en menor medida, por la quema de combustibles fósiles. [182] Dinamarca ha aumentado el uso de biomasa y basura, [183] y ha disminuido el uso de carbón. [184]
Eliminación progresiva de vehículos de combustibles fósiles
Las ventas de vehículos eléctricos (EV) indican una tendencia a alejarse de los vehículos propulsados por gasolina que generan gases de efecto invernadero. [185]
Muchos países y ciudades han introducido prohibiciones sobre la venta de vehículos nuevos con motor de combustión interna , exigiendo que todos los automóviles nuevos sean eléctricos o propulsados por fuentes limpias y no emisoras. [186] [187] Dichas prohibiciones incluyen el Reino Unido para 2035 [188] y Noruega para 2025. Muchas autoridades de tránsito están trabajando para comprar solo autobuses eléctricos y al mismo tiempo restringen el uso de vehículos ICE en el centro de la ciudad para limitar la contaminación del aire. Muchos estados de EE.UU. tienen un mandato de vehículos de cero emisiones , exigiendo gradualmente que un cierto porcentaje de los automóviles vendidos sean eléctricos. El término alemán de: Verkehrswende ("transición del tráfico" análoga a "Energiewende", transición energética) exige un cambio del transporte por carretera propulsado por combustión a la bicicleta, el transporte a pie y por ferrocarril y la sustitución de los vehículos de carretera restantes por tracción eléctrica.
Aquellas corporaciones que continúan invirtiendo en la exploración de nuevos combustibles fósiles, en la explotación de nuevos combustibles fósiles, en realidad están incumpliendo flagrantemente su deber fiduciario porque la ciencia es muy clara de que esto es algo que ya no podemos hacer.
Protesta en el Edificio Legislativo en Olympia, Washington . Ted Nation, un veterano activista medioambiental junto a un cartel de protesta.
Centro
En 2023, Pew encargó una encuesta que estimaba que el 31% de los estadounidenses estaban dispuestos a eliminar por completo el uso de petróleo, carbón y gas natural, el 32% quería eliminar los combustibles fósiles con el tiempo y el 35% dijo que nunca quería que se eliminaran los combustibles fósiles. afuera. [192]
Personas destacadas que apoyan una moratoria del carbón
Si eres un joven que mira el futuro de este planeta y observa lo que se está haciendo y lo que no se está haciendo ahora, creo que hemos llegado a la etapa en la que es hora de que la desobediencia civil impida la construcción de nuevas plantas de carbón. que no tengan captura y secuestro de carbono.
Personas destacadas que apoyan la eliminación del carbón
Eric Schmidt , entonces director general de Google, pidió sustituir todos los combustibles fósiles por fuentes de energía renovables en veinte años. [194]
Mitigación del pico del petróleo
La curva estándar de Hubbert , que representa la producción de petróleo crudo de una región a lo largo del tiempo.Consumo mundial de energía, 1970-2025. Fuente: Perspectivas Internacionales de la Energía 2004.
La mitigación del pico del petróleo es el intento de retrasar la fecha y minimizar los efectos sociales y económicos del pico del petróleo reduciendo el consumo y la dependencia del petróleo . [ cita necesaria ] Al reducir el consumo de petróleo, los esfuerzos de mitigación buscan cambiar favorablemente la forma de la curva de Hubbert , que es la gráfica de la producción real de petróleo a lo largo del tiempo predicha por la teoría del pico de Hubbert . El pico de esta curva se conoce como pico del petróleo y, al cambiar la forma de la curva, el momento del pico de producción de petróleo se ve afectado. Un análisis realizado por el autor del informe Hirsch mostró que si bien la forma de la curva de producción de petróleo puede verse afectada por los esfuerzos de mitigación, los esfuerzos de mitigación también se ven afectados por la forma de la curva de Hubbert. [195]
Históricamente, los datos sobre el consumo mundial de petróleo muestran que los esfuerzos de mitigación durante las crisis petroleras de 1973 y 1979 redujeron el consumo de petróleo, mientras que las recesiones generales desde la década de 1970 no han tenido ningún efecto en frenar el consumo de petróleo hasta 2007. [ cita necesaria ] En los Estados Unidos, el consumo de petróleo disminuye como reacción a los altos precios. [197] [198]
Las cuestiones clave para la mitigación son la viabilidad de los métodos, el papel del gobierno y del sector privado y la prontitud con la que se implementan estas soluciones. [199] [200] Las respuestas a tales preguntas y las medidas tomadas hacia la mitigación pueden determinar si el estilo de vida de una sociedad puede mantenerse o no, y pueden afectar la capacidad de población del planeta.
Energía alternativa
El método más eficaz para mitigar el pico del petróleo es utilizar fuentes de energía renovables o alternativas en lugar del petróleo.
Uso de combustible para el transporte
Debido a que la mayor parte del petróleo se consume para el transporte [201], la mayoría de las discusiones sobre mitigación giran en torno a cuestiones de transporte.
Sustitución de combustible
Si bien existe cierta intercambiabilidad, las fuentes de energía alternativas disponibles tienden a depender de si el combustible se utiliza en aplicaciones estáticas o móviles.
El biocombustible es un combustible que se produce en un corto período de tiempo a partir de biomasa , en lugar de mediante los muy lentos procesos naturales involucrados en la formación de combustibles fósiles , como el petróleo. El biocombustible puede producirse a partir de plantas o de residuos biológicos agrícolas, domésticos o industriales. Los biocombustibles se utilizan principalmente para el transporte, pero también pueden utilizarse para calefacción y electricidad. [202] : 173 [203] Los biocombustibles (y la bioenergía en general) se consideran una fuente de energía renovable . [204] : 11 El uso de biocombustibles ha sido objeto de críticas en cuanto al debate " alimentos vs combustible ", sostenibilidad , deforestación , pérdida de biodiversidad , etc.
En general, los biocombustibles emiten menos emisiones de gases de efecto invernadero cuando se queman en un motor y generalmente se consideran combustibles neutros en carbono, ya que el carbono emitido ha sido capturado de la atmósfera por los cultivos utilizados en la producción. [205] Sin embargo, las evaluaciones del ciclo de vida de los biocombustibles han mostrado grandes emisiones asociadas con el posible cambio de uso de la tierra necesario para producir materias primas adicionales para biocombustibles. [206] [207] Las estimaciones sobre el impacto climático de los biocombustibles varían ampliamente según la metodología y la situación exacta examinada. [206] Por lo tanto, el potencial de mitigación del cambio climático de los biocombustibles varía considerablemente: en algunos escenarios, los niveles de emisión son comparables a los de los combustibles fósiles, y en otros escenarios las emisiones de los biocombustibles resultan en emisiones negativas .
Los dos tipos más comunes de biocombustibles son el bioetanol y el biodiesel . Brasil es el mayor productor de bioetanol, mientras que la UE es el mayor productor de biodiesel. El contenido energético de la producción mundial de bioetanol y biodiesel es de 2,2 y 1,8 EJ al año, respectivamente. [208] Se prevé que aumentará la demanda de biocombustibles para la aviación . [209] [210]
El biodiesel se produce a partir de aceites o grasas mediante transesterificación . Puede usarse como combustible para vehículos en su forma pura (B100), pero generalmente se usa como aditivo diésel para reducir los niveles de partículas, monóxido de carbono e hidrocarburos de los vehículos con motor diésel. [211]
Instalaciones estáticas
Aunque el petróleo y el diésel todavía generan una pequeña proporción de la electricidad mundial, algunos países productores de petróleo de Medio Oriente están reemplazándolos con energía solar, ya que es más rentable exportar el petróleo. [212]
El uso de combustible de hidrógeno es otra alternativa que se está desarrollando en varios países, junto con los vehículos de hidrógeno [213], aunque el hidrógeno es en realidad un medio de almacenamiento de energía, no una fuente de energía primaria , y en consecuencia se requeriría el uso de una fuente distinta del petróleo para extraer el hidrógeno para su uso. Aunque actualmente el hidrógeno es superado en términos de costo y eficiencia por los vehículos propulsados por baterías [214] [ cita necesaria ] , hay aplicaciones en las que sería útil. Los ferries de corta distancia y los climas muy fríos son dos ejemplos. Las pilas de combustible de hidrógeno son aproximadamente un tercio más eficientes que las baterías y el doble que los vehículos de gasolina.
Los vehículos eléctricos propulsados por baterías son otra alternativa y tienen la ventaja de tener la tasa de eficiencia desde el pozo hasta las ruedas más alta de cualquier vía energética y, por lo tanto, permitirían un número mucho mayor de vehículos que cualquier otro método. Además, incluso si la electricidad procediera de centrales eléctricas alimentadas con carbón, seguirían existiendo dos ventajas: en primer lugar, es más barato secuestrar el carbono de unos pocos miles de chimeneas que modernizar cientos de millones de vehículos, y en segundo lugar, fomentar el uso de Los vehículos eléctricos abren un camino adicional para la ampliación de las fuentes de energía renovables .
Combustible de aviación alternativo
El Airbus A380 voló por primera vez con combustible alternativo el 1 de febrero de 2008. [ cita requerida ] Boeing también planea utilizar combustible alternativo en el 747 . [215] Debido a que algunos biocombustibles como el etanol contienen menos energía, podrían ser necesarias más "paradas de tanques" para tales aviones.
La Fuerza Aérea de EE. UU. se encuentra actualmente en el proceso de certificar que toda su flota funcione con una mezcla 50/50 de combustible sintético derivado del proceso Fischer-Tropsch y combustible para aviones JP-8 . [216]
Para hacer frente a los posibles problemas derivados del pico del petróleo, Colin Campbell ha propuesto el protocolo de Rimini , un plan que, entre otras cosas, exigiría a los países equilibrar el consumo de petróleo con su producción actual.
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enlaces externos
Amory Lovins : Ganar el final del petróleo en TED.com : un debate sobre cómo Estados Unidos puede dejar de importar petróleo para 2045, basado en una investigación encargada por el Pentágono
Centro de análisis del agotamiento del petróleo en el Reino Unido
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Gran Cambio: Campaña para acabar con la financiación pública de los combustibles fósiles
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