La energía es sostenible si "satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades". [1] [2] La mayoría de las definiciones de energía sostenible incluyen consideraciones de aspectos ambientales como las emisiones de gases de efecto invernadero y aspectos sociales y económicos como la pobreza energética . Las fuentes de energía renovables como la eólica , la hidroeléctrica , la solar y la geotérmica son generalmente mucho más sostenibles que las fuentes de combustibles fósiles. Sin embargo, algunos proyectos de energía renovable, como la tala de bosques para producir biocombustibles , pueden causar graves daños ambientales.
El papel de las fuentes de energía no renovables en la energía sostenible ha sido controvertido. La energía nuclear es una fuente baja en carbono cuyas tasas de mortalidad históricas son comparables a las de la energía eólica y solar, pero su sostenibilidad ha sido debatida debido a preocupaciones sobre los desechos radiactivos , la proliferación nuclear y los accidentes . Cambiar del carbón al gas natural tiene beneficios ambientales, incluido un menor impacto climático , pero puede provocar un retraso en el cambio a opciones más sostenibles. La captura y el almacenamiento de carbono pueden incorporarse a las centrales eléctricas para eliminar sus emisiones de dióxido de carbono (CO 2 ), pero esta tecnología es costosa y rara vez se ha implementado.
Los combustibles fósiles proporcionan el 85% del consumo mundial de energía y el sistema energético es responsable del 76% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero. Alrededor de 790 millones de personas en los países en desarrollo carecen de acceso a la electricidad y 2.600 millones dependen de combustibles contaminantes como la madera o el carbón para cocinar. Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero a niveles consistentes con el Acuerdo de París de 2015 requerirá una transformación en todo el sistema de la forma en que se produce, distribuye, almacena y consume la energía. La quema de combustibles fósiles y biomasa contribuye en gran medida a la contaminación del aire , que causa aproximadamente 7 millones de muertes cada año. Por lo tanto, la transición a un sistema energético bajo en carbono tendría fuertes beneficios colaterales para la salud humana. Existen caminos para brindar acceso universal a la electricidad y a cocinar de manera limpia de manera que sean compatibles con los objetivos climáticos y al mismo tiempo brinden importantes beneficios económicos y de salud a los países en desarrollo.
Se han propuesto vías de mitigación del cambio climático para limitar el calentamiento global a 2 °C (3,6 °F). Estas vías incluyen eliminar gradualmente las centrales eléctricas alimentadas con carbón, producir más electricidad a partir de fuentes limpias como la eólica y la solar , y pasar a utilizar electricidad en lugar de combustibles fósiles en sectores como el transporte y la calefacción de edificios. Para algunas tecnologías y procesos que consumen mucha energía y que son difíciles de electrificar, muchas vías describen un papel cada vez mayor para el combustible de hidrógeno producido a partir de fuentes de energía de bajas emisiones. Para dar cabida a mayores proporciones de energía renovable variable , las redes eléctricas requieren flexibilidad a través de infraestructura como el almacenamiento de energía . Para lograr reducciones profundas en las emisiones, sería necesario cambiar la infraestructura y las tecnologías que utilizan energía, como los edificios y los sistemas de transporte, para utilizar formas limpias de energía y también conservar energía . Algunas tecnologías críticas para eliminar las emisiones de gases de efecto invernadero relacionadas con la energía aún no están maduras.
La energía eólica y solar generó el 8,5% de la electricidad mundial en 2019. Esta proporción ha crecido rápidamente mientras que los costos han caído y se prevé que sigan cayendo. El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) estima que sería necesario invertir el 2,5% del producto interno bruto (PIB) mundial en el sistema energético cada año entre 2016 y 2035 para limitar el calentamiento global a 1,5 °C (2,7 °F). Las políticas gubernamentales bien diseñadas que promueven la transformación del sistema energético pueden reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y mejorar la calidad del aire. En muchos casos, también aumentan la seguridad energética . Los enfoques políticos incluyen el precio del carbono , estándares de cartera de energías renovables , la eliminación gradual de los subsidios a los combustibles fósiles y el desarrollo de infraestructura para apoyar la electrificación y el transporte sostenible. Financiar la investigación, el desarrollo y la demostración de nuevas tecnologías de energía limpia también es un papel importante del gobierno.
"La energía es el hilo dorado que conecta el crecimiento económico, una mayor equidad social y un medio ambiente que permita al mundo prosperar. El desarrollo no es posible sin energía, y el desarrollo sostenible no es posible sin energía sostenible".
Secretario General de la ONU, Ban Ki-moon [3]
La Comisión Brundtland de las Naciones Unidas describió el concepto de desarrollo sostenible , para el cual la energía es un componente clave, en su informe de 1987 Nuestro futuro común . Definió el desarrollo sostenible como la satisfacción de "las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades". [1] Desde entonces, se ha hecho referencia a esta descripción del desarrollo sostenible en muchas definiciones y explicaciones de energía sostenible. [1] [4] [5] [6]
Ninguna interpretación única de cómo se aplica el concepto de sostenibilidad a la energía ha logrado aceptación mundial. [7] Las definiciones prácticas de energía sostenible abarcan múltiples dimensiones de la sostenibilidad, como las ambientales, económicas y sociales. [6] Históricamente, el concepto de desarrollo energético sostenible se ha centrado en las emisiones y en la seguridad energética . Desde principios de la década de 1990, el concepto se ha ampliado para abarcar cuestiones sociales y económicas más amplias. [8]
La dimensión ambiental de la sostenibilidad incluye las emisiones de gases de efecto invernadero , los impactos sobre la biodiversidad y los ecosistemas, los desechos peligrosos y las emisiones tóxicas, [7] el consumo de agua, [9] y el agotamiento de los recursos no renovables. [6] Las fuentes de energía con bajo impacto ambiental a veces se denominan energía verde o energía limpia . La dimensión económica de la sostenibilidad abarca el desarrollo económico, el uso eficiente de la energía y la seguridad energética para garantizar que cada país tenga acceso constante a suficiente energía. [7] [10] [11] Las cuestiones sociales incluyen el acceso a energía asequible y confiable para todas las personas, los derechos de los trabajadores y los derechos a la tierra. [6] [7]
El sistema energético actual contribuye a muchos problemas ambientales, incluido el cambio climático , la contaminación del aire , la pérdida de biodiversidad , la liberación de toxinas al medio ambiente y la escasez de agua. En 2019, el 85% de las necesidades energéticas del mundo se satisfacen mediante la quema de combustibles fósiles. [12] La producción y el consumo de energía son responsables del 76% de las emisiones anuales de gases de efecto invernadero causadas por el hombre a partir de 2018. [13] [14] El Acuerdo internacional de París de 2015 sobre el cambio climático tiene como objetivo limitar el calentamiento global a muy por debajo de 2 °C ( 3,6 °F) y preferiblemente a 1,5 °C (2,7 °F); Para lograr este objetivo será necesario reducir las emisiones lo antes posible y alcanzar el nivel cero neto a mediados de siglo. [15]
La quema de combustibles fósiles y biomasa es una fuente importante de contaminación del aire , [16] [17] que causa aproximadamente 7 millones de muertes cada año, observándose la mayor carga de enfermedad atribuible en los países de ingresos bajos y medianos. [18] La quema de combustibles fósiles en centrales eléctricas, vehículos y fábricas es la principal fuente de emisiones que se combinan con el oxígeno de la atmósfera para provocar la lluvia ácida . [19] La contaminación del aire es la segunda causa de muerte por enfermedades no infecciosas. [20] Se estima que el 99% de la población mundial vive con niveles de contaminación del aire que exceden los límites recomendados por la Organización Mundial de la Salud . [21]
Cocinar con combustibles contaminantes como madera, estiércol animal, carbón o queroseno es responsable de casi toda la contaminación del aire interior, que causa aproximadamente entre 1,6 y 3,8 millones de muertes al año [22] [20] y también contribuye significativamente a la contaminación del aire exterior. [23] Los efectos sobre la salud se concentran entre las mujeres, que probablemente sean responsables de cocinar, y los niños pequeños. [23]
Los impactos ambientales se extienden más allá de los subproductos de la combustión. Los derrames de petróleo en el mar dañan la vida marina y pueden provocar incendios que liberan emisiones tóxicas. [24] Alrededor del 10% del uso mundial de agua se destina a la producción de energía, principalmente para la refrigeración de plantas de energía térmica. En las regiones secas, esto contribuye a la escasez de agua . La producción de bioenergía, la minería y el procesamiento del carbón y la extracción de petróleo también requieren grandes cantidades de agua. [25] La recolección excesiva de madera y otros materiales combustibles para quemarlos puede causar graves daños ambientales locales, incluida la desertificación . [26]
En 2021, la CEPE publicó un análisis del ciclo de vida del impacto ambiental de numerosas tecnologías de generación de electricidad, teniendo en cuenta lo siguiente: uso de recursos (minerales, metales); uso del suelo; uso de recursos (fósiles); uso del agua; materia particular; formación de ozono fotoquímico; agotamiento del ozono; toxicidad humana (no cancerosa); radiación ionizante; toxicidad humana (cáncer); eutrofización (terrestre, marina, de agua dulce); ecotoxicidad (agua dulce); acidificación; cambio climático. [27]
Satisfacer las demandas energéticas actuales y futuras de manera sostenible es un desafío crítico para el objetivo global de limitar el cambio climático y al mismo tiempo mantener el crecimiento económico y permitir que aumenten los niveles de vida. [28] La energía fiable y asequible, en particular la electricidad, es esencial para la atención sanitaria, la educación y el desarrollo económico. [29] En 2020, 790 millones de personas en los países en desarrollo no tienen acceso a la electricidad, y alrededor de 2.600 millones dependen de la quema de combustibles contaminantes para cocinar. [30] [31]
Mejorar el acceso a la energía en los países menos desarrollados y hacer que la energía sea más limpia son claves para lograr la mayoría de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas para 2030 , [32] que cubren temas que van desde la acción climática hasta la igualdad de género . [33] El Objetivo de Desarrollo Sostenible 7 exige "el acceso a una energía asequible, fiable, sostenible y moderna para todos", incluido el acceso universal a la electricidad y a instalaciones de cocina limpias para 2030. [34]
La eficiencia energética (usar menos energía para entregar los mismos bienes o servicios, o entregar servicios comparables con menos bienes) es una piedra angular de muchas estrategias de energía sostenible. [36] [37] La Agencia Internacional de Energía (AIE) ha estimado que aumentar la eficiencia energética podría lograr el 40% de las reducciones de emisiones de gases de efecto invernadero necesarias para cumplir los objetivos del Acuerdo de París. [38]
La energía se puede conservar aumentando la eficiencia técnica de los electrodomésticos, vehículos, procesos industriales y edificios. [39] Otro enfoque consiste en utilizar menos materiales cuya producción requiera mucha energía, por ejemplo mediante un mejor diseño de los edificios y el reciclaje. Los cambios de comportamiento, como utilizar videoconferencias en lugar de vuelos de negocios, o realizar viajes urbanos en bicicleta, a pie o en transporte público en lugar de en coche, son otra forma de conservar energía. [40] Las políticas gubernamentales para mejorar la eficiencia pueden incluir códigos de construcción , estándares de desempeño , fijación de precios del carbono y el desarrollo de infraestructura energéticamente eficiente para fomentar cambios en los modos de transporte . [40] [41]
La intensidad energética de la economía global (la cantidad de energía consumida por unidad de producto interno bruto (PIB)) es un indicador aproximado de la eficiencia energética de la producción económica. [42] En 2010, la intensidad energética mundial fue de 5,6 megajulios (1,6 kWh ) por dólar estadounidense de PIB. [42] Los objetivos de las Naciones Unidas exigen que la intensidad energética disminuya un 2,6% cada año entre 2010 y 2030. [43] En los últimos años, este objetivo no se ha cumplido. Por ejemplo, entre 2017 y 2018, la intensidad energética disminuyó solo un 1,1%. [43] Las mejoras en la eficiencia a menudo conducen a un efecto rebote en el que los consumidores utilizan el dinero que ahorran para comprar bienes y servicios que consumen más energía. [44] Por ejemplo, las recientes mejoras en la eficiencia técnica en el transporte y los edificios se han visto compensadas en gran medida por tendencias en el comportamiento de los consumidores , como la selección de vehículos y viviendas más grandes. [45]
Las fuentes de energía renovables son esenciales para la energía sostenible, ya que generalmente fortalecen la seguridad energética y emiten muchos menos gases de efecto invernadero que los combustibles fósiles . [49] Los proyectos de energía renovable a veces plantean importantes preocupaciones sobre la sostenibilidad, como los riesgos para la biodiversidad cuando áreas de alto valor ecológico se convierten para la producción de bioenergía o parques eólicos o solares. [50] [51]
La energía hidroeléctrica es la mayor fuente de electricidad renovable, mientras que la energía solar y eólica están creciendo rápidamente. La energía solar fotovoltaica y la energía eólica terrestre son las formas más baratas de nueva capacidad de generación de energía en la mayoría de los países. [52] [53] Para más de la mitad de los 770 millones de personas que actualmente carecen de acceso a la electricidad, la energía renovable descentralizada , como las minirredes alimentadas por energía solar, es probablemente el método más barato para proporcionarla para 2030. [54] Metas de las Naciones Unidas para 2030 incluyen aumentar sustancialmente la proporción de energía renovable en el suministro energético mundial. [34] Según la Agencia Internacional de Energía, las fuentes de energía renovables como la eólica y la solar son ahora una fuente común de electricidad y representan el 70% de todas las nuevas inversiones realizadas en la generación de energía mundial. [55] [56] [57] [58] La Agencia espera que las energías renovables se conviertan en la principal fuente de energía para la generación de electricidad a nivel mundial en los próximos tres años, superando al carbón. [59]
El Sol es la principal fuente de energía de la Tierra, un recurso limpio y abundantemente disponible en muchas regiones. [60] En 2019, la energía solar proporcionó alrededor del 3% de la electricidad mundial, [61] principalmente a través de paneles solares basados en células fotovoltaicas (PV). Se espera que la energía solar fotovoltaica sea la fuente de electricidad con mayor capacidad instalada en todo el mundo para 2027. [59] Los paneles se montan en la parte superior de los edificios o se instalan en parques solares a escala de servicios públicos . Los costos de las células solares fotovoltaicas han caído rápidamente, lo que ha impulsado un fuerte crecimiento de la capacidad mundial. [62] El costo de la electricidad procedente de las nuevas granjas solares es competitivo o, en muchos lugares, más barato que la electricidad procedente de las plantas de carbón existentes. [63] Varias proyecciones del uso futuro de la energía identifican la energía solar fotovoltaica como una de las principales fuentes de generación de energía en una combinación sostenible. [64] [65]
La mayoría de los componentes de los paneles solares se pueden reciclar fácilmente, pero esto no siempre se hace a falta de regulación. [66] Los paneles suelen contener metales pesados , por lo que plantean riesgos medioambientales si se depositan en vertederos . [67] Se necesitan menos de dos años para que un panel solar produzca tanta energía como la que se utilizó para su producción. Se necesita menos energía si los materiales se reciclan en lugar de extraerse. [68]
En la energía solar concentrada , los rayos solares son concentrados por un campo de espejos, calentando un fluido. La electricidad se produce a partir del vapor resultante con un motor térmico . La energía solar concentrada puede respaldar la generación de energía distribuible , ya que parte del calor generalmente se almacena para permitir que se genere electricidad cuando sea necesario. [69] [70] Además de la producción de electricidad, la energía solar se utiliza más directamente; Los sistemas de calefacción solar térmica se utilizan para la producción de agua caliente, calefacción de edificios, secado y desalinización. [71]
El viento ha sido un importante motor de desarrollo durante milenios, proporcionando energía mecánica para procesos industriales, bombas de agua y veleros. [72] Las turbinas eólicas modernas se utilizan para generar electricidad y proporcionaron aproximadamente el 6% de la electricidad mundial en 2019. [61] La electricidad de los parques eólicos terrestres suele ser más barata que las plantas de carbón existentes y competitiva con el gas natural y la energía nuclear. [63] Las turbinas eólicas también se pueden colocar en alta mar, donde los vientos son más constantes y fuertes que en tierra, pero los costos de construcción y mantenimiento son más altos. [73]
Los parques eólicos terrestres, a menudo construidos en zonas salvajes o rurales, tienen un impacto visual en el paisaje. [74] Si bien las colisiones con turbinas eólicas matan tanto a los murciélagos como, en menor medida, a las aves, estos impactos son menores que los de otras infraestructuras como ventanas y líneas de transmisión . [75] [76] El ruido y la luz parpadeante creados por las turbinas pueden causar molestias y limitar la construcción cerca de áreas densamente pobladas. La energía eólica, a diferencia de las centrales nucleares y de combustibles fósiles, no consume agua. [77] Para la construcción de turbinas eólicas se necesita poca energía en comparación con la energía producida por la propia central eólica. [78] Las palas de las turbinas no son totalmente reciclables y se están investigando métodos para fabricar palas más fáciles de reciclar. [79]
Las plantas hidroeléctricas convierten la energía del agua en movimiento en electricidad. En 2020, la energía hidroeléctrica suministró el 17% de la electricidad mundial, frente a un máximo de casi el 20% a mediados y finales del siglo XX. [80] [81]
En la energía hidroeléctrica convencional, se crea un embalse detrás de una presa. Las centrales hidroeléctricas convencionales proporcionan un suministro de electricidad gestionable y muy flexible . Se pueden combinar con energía eólica y solar para satisfacer los picos de demanda y compensar cuando el viento y el sol estén menos disponibles. [82]
En comparación con las instalaciones basadas en embalses, la hidroelectricidad de pasada generalmente tiene menos impacto ambiental. Sin embargo, su capacidad para generar energía depende del caudal del río, que puede variar según el clima diario y estacional. Los embalses proporcionan controles de la cantidad de agua que se utilizan para el control de inundaciones y la producción de electricidad flexible, al mismo tiempo que brindan seguridad durante la sequía para el suministro de agua potable y el riego. [83]
La energía hidroeléctrica se encuentra entre las fuentes de energía con los niveles más bajos de emisiones de gases de efecto invernadero por unidad de energía producida, pero los niveles de emisiones varían enormemente entre proyectos. [84] Las emisiones más altas tienden a ocurrir con grandes represas en las regiones tropicales. [85] Estas emisiones se producen cuando la materia biológica que queda sumergida en la inundación del embalse se descompone y libera dióxido de carbono y metano. La deforestación y el cambio climático pueden reducir la generación de energía a partir de represas hidroeléctricas. [82] Dependiendo de la ubicación, las grandes represas pueden desplazar a los residentes y causar importantes daños ambientales locales; una posible falla de la presa podría poner en riesgo a la población circundante. [82]
La energía geotérmica se produce aprovechando el calor subterráneo profundo [86] y aprovechándolo para generar electricidad o calentar agua y edificios. El uso de energía geotérmica se concentra en regiones donde la extracción de calor es económica: se necesita una combinación de altas temperaturas, flujo de calor y permeabilidad (la capacidad de la roca para permitir el paso de fluidos). [87] La energía se produce a partir del vapor creado en depósitos subterráneos. [88] La energía geotérmica proporcionó menos del 1% del consumo mundial de energía en 2020. [89]
La energía geotérmica es un recurso renovable porque la energía térmica se repone constantemente a partir de las regiones vecinas más cálidas y de la desintegración radiactiva de los isótopos naturales . [90] En promedio, las emisiones de gases de efecto invernadero de la electricidad de origen geotérmico son menos del 5% de las de la electricidad de carbón. [84] La energía geotérmica conlleva el riesgo de provocar terremotos, necesita una protección eficaz para evitar la contaminación del agua y libera emisiones tóxicas que pueden capturarse. [91]
La biomasa es materia orgánica renovable que proviene de plantas y animales. [92] Puede quemarse para producir calor y electricidad o convertirse en biocombustibles como biodiesel y etanol, que pueden usarse para impulsar vehículos. [93] [94]
El impacto climático de la bioenergía varía considerablemente dependiendo de dónde provienen las materias primas de biomasa y cómo se cultivan. [95] Por ejemplo, la quema de madera para obtener energía libera dióxido de carbono; esas emisiones pueden compensarse significativamente si los árboles talados se reemplazan por árboles nuevos en un bosque bien gestionado, ya que los árboles nuevos absorberán dióxido de carbono del aire a medida que crezcan. [96] Sin embargo, el establecimiento y cultivo de cultivos bioenergéticos puede desplazar los ecosistemas naturales , degradar los suelos y consumir recursos hídricos y fertilizantes sintéticos. [97] [98] Aproximadamente un tercio de toda la madera utilizada para calefacción y cocina tradicionales en áreas tropicales se cosecha de manera insostenible. [99] Las materias primas para la bioenergía normalmente requieren cantidades significativas de energía para cosecharlas, secarlas y transportarlas; el uso de energía para estos procesos puede emitir gases de efecto invernadero. En algunos casos, los impactos del cambio de uso de la tierra , el cultivo y el procesamiento pueden resultar en mayores emisiones generales de carbono para la bioenergía en comparación con el uso de combustibles fósiles. [98] [100]
El uso de tierras agrícolas para el cultivo de biomasa puede dar lugar a que haya menos tierra disponible para cultivar alimentos . En Estados Unidos, alrededor del 10% de la gasolina de motor ha sido sustituida por etanol a base de maíz , que requiere una proporción importante de la cosecha. [101] [102] En Malasia e Indonesia, la tala de bosques para producir aceite de palma para biodiesel ha provocado graves efectos sociales y ambientales , ya que estos bosques son sumideros de carbono y hábitats críticos para diversas especies. [103] [104] Dado que la fotosíntesis captura solo una pequeña fracción de la energía de la luz solar, producir una cantidad determinada de bioenergía requiere una gran cantidad de tierra en comparación con otras fuentes de energía renovables. [105]
Los biocombustibles de segunda generación que se producen a partir de plantas o desechos no alimentarios reducen la competencia con la producción de alimentos, pero pueden tener otros efectos negativos, incluidas compensaciones con las áreas de conservación y la contaminación del aire local. [95] Las fuentes relativamente sostenibles de biomasa incluyen algas , desechos y cultivos cultivados en suelos inadecuados para la producción de alimentos. [95]
La tecnología de captura y almacenamiento de carbono se puede utilizar para capturar las emisiones de las centrales eléctricas de bioenergía. Este proceso se conoce como bioenergía con captura y almacenamiento de carbono (BECCS) y puede resultar en la eliminación neta de dióxido de carbono de la atmósfera. Sin embargo, BECCS también puede generar emisiones netas positivas dependiendo de cómo se cultiva, cosecha y transporta el material de biomasa. El despliegue de BECCS a las escalas descritas en algunas vías de mitigación del cambio climático requeriría convertir grandes cantidades de tierras de cultivo. [106]
La energía marina tiene la cuota más pequeña del mercado energético. Incluye OTEC , la energía mareomotriz , que se acerca a su madurez, y la energía de las olas , que se encuentra en una fase más temprana de su desarrollo. Dos sistemas de barreras de marea en Francia y Corea del Sur representan el 90% de la producción mundial. Si bien los dispositivos de energía marina por sí solos plantean pocos riesgos para el medio ambiente, los impactos de los dispositivos más grandes son menos conocidos. [107]
Pasar del carbón al gas natural tiene ventajas en términos de sostenibilidad . Para una determinada unidad de energía producida, las emisiones de gases de efecto invernadero del gas natural durante su ciclo de vida son alrededor de 40 veces las emisiones de la energía eólica o nuclear, pero son mucho menores que las del carbón. La quema de gas natural produce alrededor de la mitad de las emisiones del carbón cuando se utiliza para generar electricidad y alrededor de dos tercios de las emisiones del carbón cuando se utiliza para producir calor. [108] La combustión de gas natural también produce menos contaminación del aire que el carbón. [109] Sin embargo, el gas natural es un potente gas de efecto invernadero en sí mismo, y las fugas durante la extracción y el transporte pueden anular las ventajas de abandonar el carbón. [110] La tecnología para frenar las fugas de metano está ampliamente disponible, pero no siempre se utiliza. [110]
El cambio del carbón al gas natural reduce las emisiones a corto plazo y, por tanto, contribuye a la mitigación del cambio climático . Sin embargo, a largo plazo no proporciona un camino hacia las emisiones netas cero . El desarrollo de infraestructura de gas natural corre el riesgo de quedar atrapado en el carbono y de activos varados , donde la nueva infraestructura fósil se compromete a generar décadas de emisiones de carbono o debe cancelarse antes de obtener ganancias. [111] [112]
Las emisiones de gases de efecto invernadero de las centrales eléctricas de biomasa y combustibles fósiles se pueden reducir significativamente mediante la captura y almacenamiento de carbono (CAC). La mayoría de los estudios parten del supuesto de trabajo de que la CAC puede capturar entre el 85% y el 90% de las emisiones de dióxido de carbono (CO 2 ) de una central eléctrica. [113] [114] Incluso si el 90% del CO 2 emitido se captura en una central eléctrica alimentada por carbón, sus emisiones no capturadas seguirían siendo muchas veces mayores que las emisiones de la energía nuclear, solar o eólica por unidad de electricidad producida. [115] [116] Dado que las plantas de carbón que utilizan CCS serían menos eficientes, requerirían más carbón y, por lo tanto, aumentarían la contaminación asociada con la extracción y el transporte de carbón. [117] El proceso de CAC es costoso y los costos dependen considerablemente de la proximidad de la ubicación a una geología adecuada para el almacenamiento de dióxido de carbono . [118] [119] El despliegue de esta tecnología todavía es muy limitado, con solo 21 plantas CCS a gran escala en funcionamiento en todo el mundo en 2020. [120]
La energía nuclear se ha utilizado desde la década de 1950 como fuente de electricidad de carga básica con bajas emisiones de carbono . [122] Las centrales nucleares en más de 30 países generan alrededor del 10% de la electricidad mundial. [123] A partir de 2019, la energía nuclear generó más de una cuarta parte de toda la energía baja en carbono , lo que la convierte en la segunda fuente más grande después de la energía hidroeléctrica. [89]
Las emisiones de gases de efecto invernadero del ciclo de vida de la energía nuclear, incluida la extracción y el procesamiento de uranio , son similares a las emisiones de fuentes de energía renovables. [84] La energía nuclear utiliza poca tierra por unidad de energía producida, en comparación con las principales energías renovables. Además, la energía nuclear no genera contaminación del aire local. [124] [125] Aunque el mineral de uranio utilizado para alimentar las plantas de fisión nuclear es un recurso no renovable, existe suficiente para proporcionar un suministro durante cientos o miles de años. [126] [127] Sin embargo, los recursos de uranio a los que se puede acceder de manera económicamente viable, en el estado actual, son limitados y la producción de uranio difícilmente podría mantenerse durante la fase de expansión. [128] Las vías de mitigación del cambio climático coherentes con objetivos ambiciosos suelen contemplar un aumento en el suministro de energía nuclear. [129]
Existe controversia sobre si la energía nuclear es sostenible, en parte debido a las preocupaciones en torno a los desechos nucleares , la proliferación de armas nucleares y los accidentes . [130] Los desechos nucleares radiactivos deben gestionarse durante miles de años [130] y las plantas de energía nuclear crean material fisionable que puede usarse para armas. [130] Por cada unidad de energía producida, la energía nuclear ha causado muchas menos muertes accidentales y relacionadas con la contaminación que los combustibles fósiles, y la tasa histórica de mortalidad de la energía nuclear es comparable a la de las fuentes renovables. [115] La oposición pública a la energía nuclear a menudo hace que las plantas nucleares sean políticamente difíciles de implementar. [130]
Reducir el tiempo y el costo de la construcción de nuevas plantas nucleares han sido objetivos durante décadas, pero los costos siguen siendo altos y los plazos largos. [131] Se están desarrollando varias formas nuevas de energía nuclear, con la esperanza de abordar los inconvenientes de las plantas convencionales. Los reactores reproductores rápidos son capaces de reciclar desechos nucleares y, por lo tanto, pueden reducir significativamente la cantidad de desechos que requieren eliminación geológica , pero aún no se han implementado a gran escala. [132] La energía nuclear basada en torio (en lugar de uranio) puede proporcionar una mayor seguridad energética a los países que no tienen un gran suministro de uranio. [133] Los reactores modulares pequeños pueden tener varias ventajas sobre los grandes reactores actuales: debería ser posible construirlos más rápido y su modularización permitiría reducciones de costos mediante el aprendizaje práctico . [134]
Varios países están intentando desarrollar reactores de fusión nuclear , que generarían pequeñas cantidades de residuos y ningún riesgo de explosión. [135] Aunque la energía de fusión ha dado pasos adelante en el laboratorio, la escala de tiempo de varias décadas necesaria para comercializarla y luego escalarla significa que no contribuirá a una meta neta cero para 2050 para la mitigación del cambio climático. [136]
Las reducciones de emisiones necesarias para mantener el calentamiento global por debajo de 2 °C requerirán una transformación en todo el sistema de la forma en que se produce, distribuye, almacena y consume la energía. [12] Para que una sociedad reemplace una forma de energía por otra, deben cambiar múltiples tecnologías y comportamientos en el sistema energético. Por ejemplo, la transición del petróleo a la energía solar como fuente de energía para los automóviles requiere la generación de electricidad solar, modificaciones en la red eléctrica para adaptarse a las fluctuaciones en la producción de paneles solares o la introducción de cargadores de baterías variables y una mayor demanda general, la adopción de automóviles eléctricos , y redes de instalaciones de carga y talleres de reparación de vehículos eléctricos . [138]
Muchas vías de mitigación del cambio climático prevén tres aspectos principales de un sistema energético bajo en carbono:
Algunas tecnologías y procesos que consumen mucha energía son difíciles de electrificar, como la aviación, el transporte marítimo y la fabricación de acero. Hay varias opciones para reducir las emisiones de estos sectores: los biocombustibles y los combustibles sintéticos neutros en carbono pueden impulsar muchos vehículos diseñados para quemar combustibles fósiles; sin embargo, los biocombustibles no pueden producirse de manera sostenible en las cantidades necesarias y los combustibles sintéticos son actualmente muy caros. [140] Para algunas aplicaciones, la alternativa más destacada a la electrificación es desarrollar un sistema basado en combustible de hidrógeno producido de forma sostenible . [141]
Se espera que la descarbonización total del sistema energético mundial lleve varias décadas y, en su mayor parte, puede lograrse con las tecnologías existentes. [142] La AIE afirma que se necesita una mayor innovación en el sector energético, como en tecnologías de baterías y combustibles neutros en carbono, para alcanzar emisiones netas cero para 2050. [143] El desarrollo de nuevas tecnologías requiere investigación y desarrollo, demostración y Reducciones de costos a través de la implementación . [143] La transición a un sistema energético libre de carbono traerá fuertes beneficios colaterales para la salud humana: la Organización Mundial de la Salud estima que los esfuerzos para limitar el calentamiento global a 1,5 °C podrían salvar millones de vidas cada año sólo con la reducción de la contaminación del aire. . [144] [145] Con una buena planificación y gestión, existen vías para proporcionar acceso universal a la electricidad y a cocinas limpias para 2030 de manera coherente con los objetivos climáticos. [146] [147] Históricamente, varios países han logrado rápidos beneficios económicos mediante el uso del carbón. [146] Sin embargo, sigue existiendo una ventana de oportunidad para que muchos países y regiones pobres " superen " la dependencia de los combustibles fósiles mediante el desarrollo de sus sistemas energéticos basados en energías renovables, dada la inversión internacional y la transferencia de conocimientos adecuadas. [146]
Para suministrar electricidad confiable a partir de fuentes de energía renovables variables , como la eólica y la solar, los sistemas de energía eléctrica requieren flexibilidad. [149] La mayoría de las redes eléctricas se construyeron para fuentes de energía no intermitentes, como las centrales eléctricas de carbón. [150] A medida que se integran mayores cantidades de energía solar y eólica en la red, es necesario realizar cambios en el sistema energético para garantizar que el suministro de electricidad se ajuste a la demanda. [151] En 2019, estas fuentes generaron el 8,5% de la electricidad mundial, una proporción que ha crecido rápidamente. [61]
Hay varias formas de flexibilizar el sistema eléctrico. En muchos lugares, la generación eólica y solar son complementarias a escala diaria y estacional: hay más viento durante la noche y en invierno, cuando la producción de energía solar es baja. [151] Vincular diferentes regiones geográficas a través de líneas de transmisión de larga distancia permite cancelar aún más la variabilidad. [152] La demanda de energía se puede desplazar en el tiempo mediante la gestión de la demanda de energía y el uso de redes inteligentes , coincidiendo con los momentos en que la producción de energía variable es más alta. Con el almacenamiento de energía en la red , la energía producida en exceso se puede liberar cuando sea necesario. [151] Se podría proporcionar una mayor flexibilidad mediante el acoplamiento sectorial , es decir, acoplar el sector eléctrico al sector del calor y la movilidad a través de sistemas de energía a calor y vehículos eléctricos. [153]
Desarrollar un exceso de capacidad para la generación eólica y solar puede ayudar a garantizar que se produzca suficiente electricidad incluso en condiciones climáticas adversas. En condiciones climáticas óptimas, es posible que sea necesario reducir la generación de energía si el exceso de electricidad no se puede utilizar o almacenar. El desajuste final entre la oferta y la demanda puede cubrirse mediante el uso de fuentes de energía gestionables como la energía hidroeléctrica, la bioenergía o el gas natural. [154]
El almacenamiento de energía ayuda a superar las barreras a la energía renovable intermitente y es un aspecto importante de un sistema energético sostenible. [155] El método de almacenamiento más utilizado y disponible es la hidroelectricidad de almacenamiento por bombeo , que requiere ubicaciones con grandes diferencias de altura y acceso al agua. [155] Las baterías , especialmente las de iones de litio , también se utilizan ampliamente. [156] Las baterías suelen almacenar electricidad durante períodos cortos; Se están investigando tecnologías con capacidad suficiente para durar estaciones. [157] Los costos de las baterías a gran escala en los EE. UU. han caído alrededor de un 70 % desde 2015; sin embargo, el costo y la baja densidad de energía de las baterías las hacen poco prácticas para el gran almacenamiento de energía necesario para equilibrar las variaciones interestacionales en la producción de energía. [158] En algunos lugares se ha implementado el almacenamiento hidroeléctrico por bombeo y la conversión de energía a gas (conversión de electricidad en gas y viceversa) con capacidad para uso durante varios meses. [159] [160]
En comparación con el resto del sistema energético, las emisiones se pueden reducir mucho más rápido en el sector eléctrico. [139] En 2019, el 37% de la electricidad mundial se produce a partir de fuentes bajas en carbono (energías renovables y nuclear). Los combustibles fósiles, principalmente el carbón, producen el resto del suministro eléctrico. [162] Una de las formas más fáciles y rápidas de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero es eliminar gradualmente las centrales eléctricas alimentadas con carbón y aumentar la generación de electricidad renovable. [139]
Las vías de mitigación del cambio climático prevén una electrificación generalizada: el uso de electricidad como sustituto de la quema directa de combustibles fósiles para calentar edificios y transporte. [139] Una política climática ambiciosa permitiría duplicar la proporción de energía consumida como electricidad para 2050, desde el 20% en 2020. [163]
Uno de los desafíos para brindar acceso universal a la electricidad es distribuir energía a las zonas rurales. Los sistemas aislados y de minirredes basados en energía renovable, como pequeñas instalaciones solares fotovoltaicas que generan y almacenan suficiente electricidad para una aldea, son soluciones importantes. [164] Un acceso más amplio a una electricidad confiable conduciría a un menor uso de iluminación de queroseno y generadores diésel, que actualmente son comunes en el mundo en desarrollo. [165]
La infraestructura para generar y almacenar electricidad renovable requiere minerales y metales, como cobalto y litio para baterías y cobre para paneles solares. [166] El reciclaje puede satisfacer parte de esta demanda si los ciclos de vida de los productos están bien diseñados; sin embargo, lograr emisiones netas cero aún requeriría aumentos importantes en la extracción de 17 tipos de metales y minerales. [166] Un pequeño grupo de países o empresas a veces dominan los mercados de estos productos básicos, lo que genera preocupaciones geopolíticas. [167] La mayor parte del cobalto del mundo, por ejemplo, se extrae en la República Democrática del Congo , una región políticamente inestable donde la minería a menudo se asocia con riesgos para los derechos humanos. [166] Un abastecimiento geográfico más diverso puede garantizar una cadena de suministro más flexible y menos frágil . [168]
El gas hidrógeno se analiza ampliamente en el contexto de la energía, como un vector energético con potencial para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. [169] [170] Esto requiere que el hidrógeno se produzca de forma limpia, en cantidades para abastecer en sectores y aplicaciones donde las alternativas de mitigación más baratas y energéticamente eficientes son limitadas. Estas aplicaciones incluyen la industria pesada y el transporte de larga distancia. [169]
El hidrógeno se puede utilizar como fuente de energía en pilas de combustible para producir electricidad o mediante combustión para generar calor. [171] Cuando el hidrógeno se consume en las pilas de combustible, la única emisión en el punto de uso es vapor de agua. [171] La combustión de hidrógeno puede provocar la formación térmica de óxidos de nitrógeno nocivos . [171] Las emisiones generales del ciclo de vida del hidrógeno dependen de cómo se produce. Casi todo el suministro actual de hidrógeno del mundo se genera a partir de combustibles fósiles. [172] [173] El método principal es el reformado de metano con vapor , en el que se produce hidrógeno a partir de una reacción química entre el vapor y el metano , el componente principal del gas natural. Producir una tonelada de hidrógeno mediante este proceso emite entre 6,6 y 9,3 toneladas de dióxido de carbono. [174] Si bien la captura y almacenamiento de carbono (CAC) podría eliminar una gran fracción de estas emisiones, la huella de carbono general del hidrógeno procedente del gas natural es difícil de evaluar a partir de 2021 [update], en parte debido a las emisiones (incluido el metano venteado y fugitivo ) creadas. en la producción del propio gas natural. [175]
La electricidad se puede utilizar para dividir moléculas de agua y producir hidrógeno sostenible, siempre que la electricidad se genere de forma sostenible. Sin embargo, este proceso de electrólisis es actualmente financieramente más costoso que crear hidrógeno a partir de metano sin CAC y la eficiencia de la conversión de energía es intrínsecamente baja. [141] El hidrógeno se puede producir cuando hay un excedente de electricidad renovable variable , luego se almacena y se utiliza para generar calor o regenerar electricidad. [176] Puede transformarse aún más en combustibles líquidos como el amoníaco verde y el metanol verde . [177] La innovación en electrolizadores de hidrógeno podría hacer que la producción a gran escala de hidrógeno a partir de electricidad sea más competitiva en términos de costos . [178]
El combustible de hidrógeno puede producir el intenso calor necesario para la producción industrial de acero, cemento, vidrio y productos químicos, contribuyendo así a la descarbonización de la industria junto con otras tecnologías, como los hornos de arco eléctrico para la fabricación de acero. [179] Para la fabricación de acero, el hidrógeno puede funcionar como portador de energía limpia y simultáneamente como catalizador con bajas emisiones de carbono que reemplaza al coque derivado del carbón . [180] Es probable que el hidrógeno utilizado para descarbonizar el transporte encuentre sus mayores aplicaciones en el transporte marítimo, la aviación y, en menor medida, en los vehículos pesados de mercancías. [169] En el caso de los vehículos ligeros, incluidos los turismos, el hidrógeno está muy por detrás de otros vehículos de combustible alternativo , especialmente en comparación con la tasa de adopción de vehículos eléctricos de batería , y es posible que no desempeñe un papel importante en el futuro. [181]
Las desventajas del hidrógeno como portador de energía incluyen los altos costos de almacenamiento y distribución debido a la explosividad del hidrógeno, su gran volumen en comparación con otros combustibles y su tendencia a hacer que las tuberías se vuelvan quebradizas. [175]
El transporte representa el 14% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero, [183] pero existen múltiples formas de hacer que el transporte sea más sostenible. El transporte público normalmente emite menos gases de efecto invernadero por pasajero que los vehículos personales, ya que los trenes y autobuses pueden transportar muchos más pasajeros a la vez. [184] [185] Los vuelos de corta distancia pueden ser reemplazados por trenes de alta velocidad , que son más eficientes, especialmente cuando están electrificados. [186] [187] Promover el transporte no motorizado, como caminar y andar en bicicleta, particularmente en las ciudades, puede hacer que el transporte sea más limpio y saludable. [188] [189]
La eficiencia energética de los automóviles ha aumentado con el tiempo, [190] pero el paso a los vehículos eléctricos es un paso importante hacia la descarbonización del transporte y la reducción de la contaminación del aire. [191] Una gran proporción de la contaminación del aire relacionada con el tráfico consiste en partículas procedentes del polvo de la carretera y el desgaste de neumáticos y pastillas de freno. [192] La electrificación no puede reducir sustancialmente la contaminación procedente de estas fuentes distintas de los tubos de escape ; requiere medidas como hacer los vehículos más ligeros y conducirlos menos. [193] Los automóviles ligeros en particular son un candidato principal para la descarbonización utilizando tecnología de baterías . El 25% de las emisiones de CO 2 del mundo todavía proceden del sector del transporte. [194]
El transporte de carga de larga distancia y la aviación son sectores difíciles de electrificar con las tecnologías actuales, principalmente debido al peso de las baterías necesarias para viajes de larga distancia, los tiempos de recarga de las baterías y su vida útil limitada. [195] [158] Cuando está disponible, el transporte de mercancías por barco y ferrocarril es generalmente más sostenible que por aire y por carretera. [196] Los vehículos de hidrógeno pueden ser una opción para vehículos más grandes, como los camiones. [197] Muchas de las técnicas necesarias para reducir las emisiones del transporte marítimo y la aviación aún se encuentran en una fase temprana de su desarrollo, siendo el amoníaco (producido a partir de hidrógeno) un candidato prometedor para el combustible de transporte. [198] El biocombustible de aviación puede ser uno de los mejores usos de la bioenergía si las emisiones se capturan y almacenan durante la fabricación del combustible. [199]
Más de un tercio del uso de energía se produce en los edificios y su construcción. [203] Para calentar los edificios, las alternativas a la quema de combustibles fósiles y biomasa incluyen la electrificación mediante bombas de calor o calentadores eléctricos , energía geotérmica , calefacción solar central , reutilización del calor residual y almacenamiento de energía térmica estacional . [204] [205] [206] Las bombas de calor proporcionan calor y aire acondicionado a través de un solo aparato. [207] La AIE estima que las bombas de calor podrían satisfacer más del 90% de las necesidades de calentamiento de agua y espacios a nivel mundial. [208]
Una forma muy eficiente de calentar edificios es mediante calefacción urbana , en la que el calor se genera en una ubicación centralizada y luego se distribuye a varios edificios a través de tuberías aisladas . Tradicionalmente, la mayoría de los sistemas de calefacción urbana han utilizado combustibles fósiles, pero los sistemas modernos y fríos de calefacción urbana están diseñados para utilizar una gran proporción de energía renovable. [209] [210]
La refrigeración de los edificios se puede hacer más eficiente mediante el diseño de edificios pasivos , una planificación que minimice el efecto de isla de calor urbano y sistemas de refrigeración de distrito que enfríen varios edificios con agua fría por tuberías. [211] [212] El aire acondicionado requiere grandes cantidades de electricidad y no siempre es asequible para los hogares más pobres. [212] Algunas unidades de aire acondicionado todavía utilizan refrigerantes que son gases de efecto invernadero, ya que algunos países no han ratificado la Enmienda de Kigali para utilizar únicamente refrigerantes respetuosos con el clima. [213]
En los países en desarrollo donde las poblaciones sufren pobreza energética , a menudo se utilizan para cocinar combustibles contaminantes como la madera o el estiércol animal. Cocinar con estos combustibles es generalmente insostenible porque liberan humo nocivo y porque la recolección de madera puede provocar la degradación de los bosques. [214] La adopción universal de instalaciones de cocina limpias, que ya son omnipresentes en los países ricos, [201] mejoraría drásticamente la salud y tendría efectos negativos mínimos sobre el clima. [215] [216] Las instalaciones de cocina limpias, por ejemplo, instalaciones de cocina que producen menos hollín en el interior, suelen utilizar gas natural, gas licuado de petróleo (ambos consumen oxígeno y producen dióxido de carbono) o electricidad como fuente de energía; Los sistemas de biogás son una alternativa prometedora en algunos contextos. [201] Las estufas mejoradas que queman biomasa de manera más eficiente que las estufas tradicionales son una solución provisional cuando la transición a sistemas de cocina limpios es difícil. [217]
Más de un tercio del uso de energía corresponde a la industria. La mayor parte de esa energía se emplea en procesos térmicos: generación de calor, secado y refrigeración . La proporción de energía renovable en la industria fue del 14,5% en 2017, principalmente calor de baja temperatura suministrado por bioenergía y electricidad. Las actividades industriales que consumen más energía tienen las proporciones más bajas de energía renovable, ya que enfrentan limitaciones para generar calor a temperaturas superiores a 200 °C (390 °F). [218]
Para algunos procesos industriales, será necesaria la comercialización de tecnologías que aún no se han construido ni operado a escala completa para eliminar las emisiones de gases de efecto invernadero. [219] La fabricación de acero , por ejemplo, es difícil de electrificar porque tradicionalmente utiliza coque , que se deriva del carbón, tanto para generar calor a muy alta temperatura como como ingrediente del propio acero. [220] La producción de plástico, cemento y fertilizantes también requiere cantidades significativas de energía, con posibilidades limitadas disponibles para descarbonizar. [221] Un cambio a una economía circular haría que la industria fuera más sostenible, ya que implica reciclar más y, por lo tanto, utilizar menos energía en comparación con invertir energía para extraer y refinar nuevas materias primas . [222]
"Llevar nuevas tecnologías energéticas al mercado a menudo puede llevar varias décadas, pero el imperativo de alcanzar emisiones netas cero a nivel mundial para 2050 significa que el progreso tiene que ser mucho más rápido. La experiencia ha demostrado que el papel del gobierno es crucial para acortar el tiempo necesario para llevar nueva tecnología al mercado y difundirla ampliamente".
Agencia Internacional de Energía (2021) [223]
Las políticas gubernamentales bien diseñadas que promueven la transformación del sistema energético pueden reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y mejorar la calidad del aire simultáneamente y, en muchos casos, también pueden aumentar la seguridad energética y disminuir la carga financiera del uso de energía. [224]
Las regulaciones ambientales se han utilizado desde la década de 1970 para promover un uso más sostenible de la energía. [225] Algunos gobiernos se han comprometido a fijar fechas para la eliminación gradual de las centrales eléctricas alimentadas con carbón y el fin de nuevas exploraciones de combustibles fósiles . Los gobiernos pueden exigir que los automóviles nuevos produzcan cero emisiones o que los edificios nuevos se calienten con electricidad en lugar de gas. [226] Las normas de cartera de energías renovables en varios países exigen que las empresas de servicios públicos aumenten el porcentaje de electricidad que generan a partir de fuentes renovables. [227] [228]
Los gobiernos pueden acelerar la transformación del sistema energético liderando el desarrollo de infraestructura como líneas de transmisión eléctrica de larga distancia, redes inteligentes y gasoductos de hidrógeno. [229] En el transporte, una infraestructura e incentivos adecuados pueden hacer que los viajes sean más eficientes y menos dependientes del automóvil. [224] La planificación urbana que desalienta la expansión urbana puede reducir el uso de energía en el transporte y los edificios locales y al mismo tiempo mejorar la calidad de vida. [224] Las políticas de investigación, adquisiciones e incentivos financiadas por el gobierno históricamente han sido fundamentales para el desarrollo y la maduración de tecnologías de energía limpia, como las baterías solares y de litio. [230] En el escenario de la AIE para un sistema energético con cero emisiones netas para 2050, la financiación pública se moviliza rápidamente para llevar una gama de tecnologías más nuevas a la fase de demostración y fomentar su despliegue. [231]
La fijación del precio del carbono (como un impuesto sobre las emisiones de CO 2 ) ofrece a las industrias y a los consumidores un incentivo para reducir las emisiones y les permite elegir cómo hacerlo. Por ejemplo, pueden cambiar a fuentes de energía de bajas emisiones, mejorar la eficiencia energética o reducir el uso de productos y servicios que consumen mucha energía. [232] La fijación del precio del carbono ha encontrado un fuerte rechazo político en algunas jurisdicciones, mientras que las políticas específicas de energía tienden a ser políticamente más seguras. [233] [234] La mayoría de los estudios indican que para limitar el calentamiento global a 1,5 °C, el precio del carbono debería complementarse con políticas estrictas específicas de energía. [235] A partir de 2019, el precio del carbono en la mayoría de las regiones es demasiado bajo para alcanzar los objetivos del Acuerdo de París. [236] Los impuestos al carbono proporcionan una fuente de ingresos que se puede utilizar para reducir otros impuestos [237] o ayudar a los hogares de bajos ingresos a afrontar costos de energía más altos. [238] Algunos gobiernos, como la UE y el Reino Unido, están explorando el uso de ajustes fronterizos de carbono . [239] Estos imponen aranceles a las importaciones procedentes de países con políticas climáticas menos estrictas, para garantizar que las industrias sujetas a precios internos del carbono sigan siendo competitivas. [240] [241]
La escala y el ritmo de las reformas políticas que se han iniciado a partir de 2020 son mucho menores de lo necesario para cumplir los objetivos climáticos del Acuerdo de París. [242] [243] Además de las políticas internas, se requiere una mayor cooperación internacional para acelerar la innovación y ayudar a los países más pobres a establecer un camino sostenible hacia el pleno acceso a la energía. [244]
Los países pueden apoyar las energías renovables para crear empleos. [245] La Organización Internacional del Trabajo estima que los esfuerzos para limitar el calentamiento global a 2 °C darían como resultado una creación neta de empleo en la mayoría de los sectores de la economía. [246] Predice que se crearán 24 millones de nuevos puestos de trabajo para 2030 en áreas como la generación de electricidad renovable, la mejora de la eficiencia energética en los edificios y la transición a los vehículos eléctricos. Se perderían seis millones de empleos en sectores como la minería y los combustibles fósiles. [246] Los gobiernos pueden hacer que la transición a la energía sostenible sea más factible política y socialmente garantizando una transición justa para los trabajadores y las regiones que dependen de la industria de los combustibles fósiles, para garantizar que tengan oportunidades económicas alternativas. [146]
Recaudar suficiente dinero para la innovación y la inversión es un requisito previo para la transición energética. [248] El IPCC estima que para limitar el calentamiento global a 1,5 °C, sería necesario invertir 2,4 billones de dólares estadounidenses en el sistema energético cada año entre 2016 y 2035. La mayoría de los estudios proyectan que estos costos, equivalentes al 2,5% del PIB mundial, sería pequeño en comparación con los beneficios económicos y de salud. [249] La inversión anual promedio en tecnologías energéticas bajas en carbono y eficiencia energética tendría que ser seis veces mayor para 2050 en comparación con 2015. [250] La falta de financiación es particularmente grave en los países menos desarrollados, que no son atractivos para el sector privado. [251]
La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático estima que la financiación climática ascendió a 681 mil millones de dólares en 2016. [252] La mayor parte es inversión del sector privado en el despliegue de energía renovable, inversión del sector público en transporte sostenible e inversión del sector privado en eficiencia energética. . [253] El Acuerdo de París incluye un compromiso de 100 mil millones de dólares adicionales por año de los países desarrollados a los países pobres, para mitigar y adaptarse al cambio climático. Sin embargo, este objetivo no se ha cumplido y la medición del progreso se ha visto obstaculizada por normas contables poco claras. [254] [255] Si las empresas que consumen mucha energía, como productos químicos, fertilizantes, cerámica, acero y metales no ferrosos, invierten significativamente en I+D, su uso en la industria podría representar entre el 5% y el 20% de toda la energía utilizada. [256] [257]
La financiación y los subsidios a los combustibles fósiles son una barrera importante para la transición energética. [258] [248] Los subsidios globales directos a los combustibles fósiles ascendieron a 319 mil millones de dólares en 2017. Esto aumenta a 5,2 billones de dólares cuando se tienen en cuenta los costos indirectos, como los efectos de la contaminación del aire. [259] Poner fin a estos podría conducir a una reducción del 28% en las emisiones globales de carbono y una reducción del 46% en las muertes por contaminación del aire. [260] La financiación de la energía limpia no se ha visto afectada en gran medida por la pandemia de COVID-19 , y los paquetes de estímulo económico relacionados con la pandemia ofrecen posibilidades para una recuperación verde . [261] [262]
AIE.
CC POR 4.0.● Fuente de datos hasta 2016: "Actualización/perspectivas del mercado de energías renovables para 2021 y 2022" (PDF) . IEA.org . Agencia Internacional de Energía. Mayo de 2021. pág. 8. Archivado (PDF) desde el original el 25 de marzo de 2023.
AIE.
Licencia: CC BY 4.0
Inversión energética mundial en energías limpias y combustibles fósiles, 2015-2023 (gráfico)— De las páginas 8 y 12 de World Energy Investment 2023 (archivo).
Desafiando las interrupciones de la cadena de suministro y los obstáculos macroeconómicos, la inversión en transición energética en 2022 aumentó un 31% para igualarse a los combustibles fósiles.
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