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A este ritmo, se necesitarán casi 400 años para transformar el sistema energético.
Denis Doyle | Getty
Hace quince años, Ken Caldeira, un científico sénior de la Carnegie Institution, calculó que el mundo necesitaría agregar aproximadamente la capacidad de energía limpia de una planta de energía nuclear todos los días entre 2000 y 2050 para evitar un cambio climático catastrófico. Recientemente, hizo un cálculo rápido para ver cómo nos va.
Mal. En lugar de los aproximadamente 1.100 megavatios de energía libre de carbono por día que probablemente se necesitan para evitar que las temperaturas aumenten más de 2 ˚C, como en 2003 Ciencias papel Caldeira y sus colegas encontraron que estamos agregando alrededor de 151 megavatios. Eso es solo suficiente para alimentar aproximadamente 125,000 hogares.
A ese ritmo, la transformación sustancial del sistema energético llevaría, no las próximas tres décadas, sino casi los próximos cuatro siglos. Mientras tanto, las temperaturas se dispararían, derritiendo los casquetes polares, hundiendo ciudades y desencadenando devastadoras olas de calor en todo el mundo (ver El año en que el cambio climático comenzó a perder el control).
Caldeira enfatiza que es probable que otros factores acorten significativamente ese período de tiempo (en particular, la producción de calor electrizante, que representa más de la mitad del consumo mundial de energía, alterará significativamente la demanda). Pero dice que está claro que estamos renovando el sistema energético en un orden de magnitud demasiado lento, lo que subraya un punto que pocos realmente aprecian: no es que no estemos construyendo energía limpia lo suficientemente rápido como para abordar el desafío del cambio climático. Es eso, incluso después décadas de advertencias , debates sobre políticas y campañas de energía limpia: el mundo apenas ha comenzado a enfrentar el problema.
El organismo de cambio climático de la ONU afirma que el mundo necesita reducir hasta un 70 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero para mediados de siglo para tener alguna posibilidad de evitar 2 ˚C de calentamiento. Pero la contaminación por carbono ha seguido aumentando, aumentando un 2 por ciento el año pasado.
Entonces, ¿cuál es el retraso?
Más allá de la desconcertante combinación de desafíos económicos, políticos y técnicos está el problema básico de escala abrumadora. Hay una enorme cantidad que debe construirse, lo que absorberá una inmensa cantidad de mano de obra, dinero y materiales.
Para empezar, es probable que el consumo mundial de energía se dispare alrededor de un 30 por ciento en las próximas décadas a medida que se expandan las economías en desarrollo. (Solo China necesita agregar el equivalente de todo el sector eléctrico de EE. UU. para 2040, según la Agencia Internacional de Energía). gama alta que significaría construir el equivalente a alrededor de 30,000 plantas de energía nuclear, o producir e instalar 120 mil millones de paneles solares de 250 vatios.
Simplemente hay pocos incentivos financieros para que la industria de la energía construya a esa escala y velocidad mientras tiene decenas de billones de dólares de costos irrecuperables en el sistema existente.
Si paga mil millones de dólares por un gigavatio de carbón, no estará contento si tiene que retirarlo en 10 años, dice Steven Davis, profesor asociado en el Departamento de Ciencias del Sistema Terrestre de la Universidad de California. Irvine.
Es entre difícil e imposible ver cómo cambiará algo de eso hasta que haya políticas gubernamentales lo suficientemente fuertes o avances tecnológicos lo suficientemente grandes como para anular la economía.
Un salto cuántico
A fines de febrero, me senté en la oficina de Daniel Schrag en el Centro para el Medio Ambiente de la Universidad de Harvard. Su gran Chinook amarillo, Mickey, se acostó junto a mis pies.
Schrag fue uno de los principales asesores climáticos del presidente Barack Obama. Como geólogo que ha estudiado de cerca la variabilidad del clima y los períodos de calentamiento en el pasado antiguo, tiene una apreciación especial de cuán dramáticamente pueden cambiar las cosas.
Sentado a mi lado con su computadora portátil, abrió una reporte Recientemente había sido coautor de la evaluación de los riesgos del cambio climático. Destaca los muchos avances técnicos que se requerirán para revisar el sistema energético, incluida una mejor captura de carbono, biocombustibles y almacenamiento.
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Historia relacionada El estudio también señala que Estados Unidos agrega aproximadamente 10 gigavatios de nueva capacidad de generación de energía por año. Eso incluye todos los tipos, gas natural, así como solar y eólica. Pero incluso a ese ritmo, se necesitarían más de 100 años para reconstruir la red eléctrica existente, por no hablar de la mucho más grande que se requerirá en las próximas décadas.
¿Es posible acelerar por un factor de 20? él pide. Sí, pero no creo que la gente entienda qué es eso, en términos de acero, vidrio y cemento.
Los observadores y comentaristas del clima han utilizado varios paralelos históricos para ilustrar la escala de la tarea, incluido el Proyecto Manhattan y la misión a la luna. Pero para Schrag, la analogía que realmente habla de las dimensiones y la urgencia del problema es la Segunda Guerra Mundial, cuando Estados Unidos nacionalizó partes de las industrias del acero, el carbón y los ferrocarriles. El gobierno obligó a los fabricantes de automóviles a detener la producción de automóviles para producir aviones, tanques y jeeps.
La buena noticia aquí es que si diriges toda una economía a una tarea, las cosas grandes pueden suceder rápidamente. Pero, ¿cómo se inspira una mentalidad de guerra en tiempos de paz, cuando el enemigo es invisible y se mueve a cámara lenta?
Es un salto cuántico desde donde estamos hoy, dice Schrag.
el tiempo de demora
El hecho de que las consecuencias realmente devastadoras del cambio climático no llegarán hasta dentro de décadas complica el problema de manera importante. Incluso para las personas que se preocupan por el problema en abstracto, no ocupa un lugar destacado entre sus preocupaciones inmediatas. Como consecuencia, no están dispuestos a pagar mucho o cambiar su estilo de vida para abordarlo. En los últimos años, los estadounidenses estaban dispuestos a aumentar su factura de electricidad en una cantidad media de solo $5 al mes, incluso si eso resolvía, no aliviaba, el calentamiento global, por debajo de los $10 de hace 15 años, según un estudio. serie de encuestas por el MIT y Harvard.
Es concebible que el cambio climático algún día altere esa mentalidad a medida que el creciente número de incendios forestales, huracanes, sequías, extinciones y el aumento del nivel del mar finalmente obligue al mundo a lidiar con el problema.
Pero eso será demasiado tarde. El dióxido de carbono funciona con un retraso de tiempo. Se tarda unos 10 años en lograr su efecto de calentamiento completo y permanece en la atmósfera durante miles de años. Una vez que hemos llegado a la zona de peligro, la eliminación de las emisiones de dióxido de carbono no disminuye los efectos; solo puede evitar que empeoren. Cualquiera que sea el nivel de cambio climático que permitamos que se desarrolle, estará bloqueado durante milenios, a menos que desarrollemos tecnologías para eliminar los gases de efecto invernadero de la atmósfera a gran escala (o probemos suerte con la geoingeniería).
Esto también significa que es probable que haya una gran compensación entre lo que tendríamos que pagar para arreglar el sistema de energía y lo que costaría lidiar con los desastres resultantes si no lo hacemos. Varios estimados encuentran que reducir las emisiones reducirá la economía global en unos pocos puntos porcentuales al año, pero el calentamiento no mitigado podría reducir el PIB mundial más del 20 por ciento a finales de siglo, si no mucho más .
En el dinero
Podría decirse que el paso más crucial para acelerar el desarrollo energético es promulgar políticas gubernamentales sólidas. Muchos economistas creen que la herramienta más poderosa sería un precio al carbono, impuesto a través de un impuesto directo o un programa de tope y comercio. A medida que aumenta el precio de producir energía a partir de combustibles fósiles, esto crearía mayores incentivos para reemplazar esas plantas con energía limpia (consulte Aumento de las propuestas de fijación de precios del carbono para el nuevo año).
Si vamos a lograr algún progreso en los gases de efecto invernadero, tendremos que pagar los costos implícitos o explícitos del carbono, dice Severin Borenstein, economista de energía de la Universidad de California, Berkeley.
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Otros piensan que el precio debería ser aún más alto. Pero es muy difícil ver cómo cualquier impuesto que se acerque a esa cifra podría aprobarse en los Estados Unidos, o en muchas otras naciones, en el corto plazo.
La otra opción política importante serían los topes que obligan a las empresas de servicios públicos y empresas a mantener las emisiones de gases de efecto invernadero por debajo de cierto nivel, idealmente uno que disminuya con el tiempo. Este enfoque basado en regulaciones no se considera tan económicamente eficiente como un precio del carbono, pero tiene la ventaja de ser mucho más aceptable políticamente. Los votantes estadounidenses odian los impuestos, pero se sienten perfectamente cómodos con las reglas de contaminación del aire, dice Stephen Ansolabehere, profesor de gobierno en la Universidad de Harvard.
Las limitaciones técnicas fundamentales también aumentarán el costo y la complejidad del cambio a energía limpia. Nuestras fuentes libres de carbono de más rápido crecimiento, los parques solares y eólicos, no suministran energía cuando el sol no brilla o el viento no sopla. Así que, dado que proporcionan una porción más grande de la electricidad de la red, también necesitaremos líneas de transmisión de largo alcance que puedan equilibrar los picos y los valles entre los estados, o cantidades masivas de almacenamiento de energía muy costoso, o ambos (consulte Depender significativamente solo de las energías renovables). infla el costo de reacondicionamiento de energía).
El resultado es que eventualmente necesitaremos complementar la energía eólica y solar con muchos más reactores nucleares, plantas de combustibles fósiles con captura de carbono y otras fuentes de bajas emisiones, o pagar mucho más para construir un sistema mucho más grande de transmisión, almacenamiento y generación renovable, dice Jesse Jenkins, investigador de la Iniciativa de Energía del MIT. En todos los casos, es probable que aún necesitemos avances técnicos significativos que reduzcan los costos.
Todo esto, por cierto, solo aborda el desafío de la renovación del sector eléctrico, que actualmente representa menos del 20 por ciento del consumo total de energía. Proporcionará una porción mucho mayor a medida que electrifiquemos cosas como vehículos y calefacción, lo que significa que eventualmente necesitaremos desarrollar un sistema eléctrico varias veces más grande que el actual.
Pero eso todavía deja que lidiar con las partes realmente difíciles del sistema energético global, dice Davis de UC Irvine. Eso incluye la aviación, el transporte de larga distancia y las industrias del cemento y el acero, que producen dióxido de carbono en el propio proceso de fabricación. Para limpiar estos enormes sectores de la economía, vamos a necesitar mejores herramientas de captura y almacenamiento de carbono, así como biocombustibles o almacenamiento de energía más baratos, dice.
Este tipo de grandes logros técnicos tienden a requerir un apoyo gubernamental significativo y sostenido. Pero al igual que los impuestos al carbono o los límites de emisiones, un gran aumento en la financiación federal de investigación y desarrollo es muy poco probable en el clima político actual.
¿Darse por vencido?
Entonces, ¿deberíamos rendirnos?
No hay una bala mágica o un camino obvio aquí. Todo lo que podemos hacer es tirar con fuerza de las palancas que parecen funcionar mejor.
Los grupos de interés ambiental y de energía limpia deben hacer del cambio climático una mayor prioridad, vinculándolo a cuestiones prácticas que preocupan a los ciudadanos y políticos, como el aire limpio, la seguridad y el empleo. Los inversores o filántropos deben estar dispuestos a hacer apuestas a más largo plazo en tecnologías energéticas en etapa inicial. Los científicos y tecnólogos deben centrar sus esfuerzos en las herramientas que más se necesitan. Y los legisladores deben impulsar cambios de política para proporcionar incentivos u mandatos para que las empresas de energía cambien.
Sin embargo, la dura realidad es que es muy probable que el mundo no pueda lograr lo que se pide a mediados de siglo. Schrag dice que mantener los aumentos de temperatura por debajo de los 2 ˚C ya es un sueño imposible, y agrega que tendremos suerte si evitamos un calentamiento de 4 ˚C este siglo.
Eso significa que es probable que paguemos un precio muy alto en vidas perdidas, sufrimiento y devastación ambiental (ver Caliente y violento).
Pero el imperativo no termina si el calentamiento supera los 2 ˚C. Solo hace que sea más urgente hacer todo lo posible para contener las amenazas inminentes, limitar el daño y cambiar a un sistema sostenible lo más rápido posible.
Si pierde 2050, dice Schrag, todavía tiene 2060, 2070 y 2080.