Como muestra la crisis energética de Texas, nuestra infraestructura es vulnerable al clima extremo

Foto AP/David J. Phillip

En el Día de San Valentín, una rara ráfaga de aire del Ártico se extendió por el centro de los EE. UU. y hacia Texas, bajando las temperaturas allí a un solo dígito y casi provocando el colapso de la red eléctrica del estado. Un estado conocido por sus abundantes recursos energéticos experimentó fallas generalizadas en los sistemas de gas natural y electricidad que dejaron más de cuatro millones de tejanos sin electricidad durante días.

La causa próxima de La falla de la red de Texas ahora se entiende bien. Las gélidas temperaturas impulsaron la demanda de electricidad a un nuevo récord invernal que superó incluso el escenario de demanda extrema considerado por el operador de la red eléctrica del estado, el Consejo de Fiabilidad Eléctrica de Texas, o ERCOT. Luego decenas de centrales eléctricas de gas natural y algunas turbinas eólicas rápidamente se desconectó , hundiendo la red de Texas en una crisis. Para evitar que toda la red se caiga, ERCOT ordenó a las empresas de servicios públicos que iniciaran apagones de emergencia y desconectaran a millones de clientes.

Los científicos aún están trabajando para determinar si el Ártico, que se calienta rápidamente, está impulsando rupturas más frecuentes del vórtice polar, que precipitó la congelación de Texas. Pero sabemos que el cambio climático está haciendo que los fenómenos meteorológicos extremos, como olas de calor, sequías, incendios forestales e inundaciones, sean más frecuentes y severos. Cualquiera de estos eventos puede llevar nuestra infraestructura crítica al punto de ruptura, como sucedió en Texas. ¿Cómo podemos prepararnos?

La resiliencia climática requerirá inversión de hasta $ 100 mil millones por año a nivel mundial en nuestra infraestructura y comunidades. Pero una planificación cuidadosa puede ayudar a que nuestros escasos recursos rindan más.

Mirando hacia atrás, los problemas de Texas ofrecen varias lecciones clave sobre cómo hacer que tanto la infraestructura crítica como las comunidades vulnerables en todas partes sean más resistentes a los extremos climáticos.

Evaluación de riesgos futuros

Primero, vale la pena señalar que la falla de la red por sí sola no provocó el intenso sufrimiento y la pérdida de vidas que enfrentaron los residentes de Texas.

Los pozos de gas natural y las líneas de recolección también se congelaron, lo que redujo a la mitad la producción y el suministro de gas para las tuberías y plantas de energía del estado justo cuando la demanda se disparó. En otros lugares, las plantas de tratamiento de agua se quedaron sin energía y las tuberías congeladas provocaron que las redes de distribución de agua perdieran presión. Las carreteras congeladas impidieron que los residentes viajaran con seguridad.

Construir una infraestructura resiliente significa prestar mucha atención a los eventos extremos que pueden afectar gran parte del sistema al mismo tiempo.

Las conexiones entre estos sistemas de infraestructura mantienen las luces encendidas y los grifos funcionando en los buenos tiempos, pero pueden agravar las fallas cuando las cosas van mal.

El clima extremo también tiende a hacer que varias partes de los sistemas críticos fallen al mismo tiempo. Este tipo de fallas simultáneas son mucho más probables de lo que uno podría pensar. Si 10 centrales eléctricas tienen cada una un 10 % de posibilidades de fallar, pero estas probabilidades son todas independientes, la posibilidad de que todas fallen simultáneamente es infinitesimal (0,00000001 %).

Una probabilidad del 1% de que 10 centrales eléctricas fallen al mismo tiempo es mucho más preocupante. Por lo tanto, construir una infraestructura resiliente significa prestar mucha atención a los eventos extremos que pueden afectar gran parte del sistema al mismo tiempo, ya sea una tormenta de invierno, un incendio forestal, un huracán o una inundación.

Por último, los peores impactos humanos de cualquier falla de infraestructura no provienen de la interrupción en sí. Provienen de la exposición a temperaturas bajo cero, la falta de agua limpia para beber, la disminución de los suministros de alimentos y el temor de que la ayuda no llegue lo suficientemente pronto. Entonces, la magnitud del sufrimiento está determinada no solo por la magnitud de la falla de la infraestructura, sino también por la capacidad de cada comunidad para capear la tormenta.

Las comunidades históricamente marginadas suelen tener la menor cantidad de recursos para protegerse contra los costos humanos de las fallas de infraestructura. En Texas, las personas sin hogar tenían más probabilidades de estar expuestas a temperaturas bajo cero. Refugios, limitados por requisitos de distanciamiento social, capacidad alcanzada rápidamente . Muchos barrios de bajos ingresos fueron de los primeros en enfrentar cortes de energía . Y las personas de color están desproporcionadamente representadas en ambos grupos en Texas.

A la luz de lo que sucedió en Texas y la amenaza constante del cambio climático en todas partes, ¿cómo pueden las comunidades reforzar sus recursos locales y sistemas críticos para evitar que suceda lo mismo donde viven?

La resiliencia del mañana comienza ahora

Debemos comenzar con los eslabones más débiles de nuestra infraestructura. Los sistemas de energía pueden y deben ser resistentes a condiciones climáticas extremas. Las turbinas eólicas operan en la Antártida, las plantas de gas en Alberta y los pozos de gas en Alaska. La climatización puede ser costosa, pero los pasos más asequibles, como la preparación para el invierno de las turbinas eólicas o el uso de trazado de calor y aislamiento para evitar que los sensores de presión se congelen en las plantas de energía nuclear o de gas natural, pueden valer la pena.

Decidir cuánto invertir para reducir el impacto de eventos raros es un cálculo complicado, pero debe depender no solo de la probabilidad de un evento, sino también de la gravedad de sus consecuencias.

Al mismo tiempo, nunca podremos proteger cada centímetro de nuestra infraestructura contra la gama completa de posibles desastres. Por lo tanto, también deberíamos diversificar el suministro de recursos críticos como la electricidad siempre que sea posible. Las centrales eléctricas de gas natural, que representan dos tercios de la capacidad de generación de Texas, fueron el contribuyente más significativo para suplir la escasez allí. Si la red tiene una combinación de fuentes de generación en diferentes ubicaciones, cada una de las cuales es susceptible a diferentes tipos de extremos, será más resistente a cualquier evento único.

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En el futuro, cualquier nueva infraestructura en la que invirtamos debe estar preparada no solo para el clima actual, sino también para el clima que tendremos en las próximas décadas. Para cada actualización que hacemos, debemos decidir qué rango de extremos climáticos debería poder soportar, y reconocer que el pasado ya no es una guía segura para los extremos futuros.

Para cosas como las tuberías, que son costosas de actualizar una vez que están en el suelo pero relativamente económicas de climatizar desde el principio, los nuevos proyectos deben planificar para el peor de los casos en función de las proyecciones climáticas durante su vida útil esperada.

Para los componentes que son más fáciles de reemplazar o modernizar, o para cambios operativos como alterar las operaciones de los embalses en las represas hidroeléctricas, podemos adoptar un enfoque de esperar y ver. En estos casos, es posible que gastemos menos en actualizaciones ahora, pero aún deberíamos implementar procesos hoy que nos permitan realizarlas cuando quede claro que son necesarias. La preparación y la adaptación inteligentes pueden reducir el costo de resiliencia.

Nuestra planificación tampoco puede terminar con el endurecimiento físico de nuestros sistemas. Independientemente de las mejoras que hagamos a la red eléctrica, también debemos estar preparados para la realidad de que, en algún momento, volverá a fallar.

El pasado ya no es una guía segura para futuros extremos.

Estar preparado requiere una contabilidad exhaustiva de todas las posibles razones por las que las redes eléctricas y otros sistemas vitales pueden fallar. Por cada motivo, debemos trazar un mapa de cómo la combinación de fallas simultáneas podría afectar a otros sistemas de infraestructura y comunidades. La falla de la red tendrá diferentes efectos dependiendo de si es provocada por un frío extremo o un calor extremo. No hay una solución única para todos.

Para el clima frío, la preparación significa gastar el dinero para climatizar las casas para que las personas puedan mantenerse calientes. Significa aislar y reemplazar las tuberías de agua para resistir el frío. Significa hacer planes para abrir centros de calentamiento y distribuir agua embotellada. Significa proporcionar transporte de emergencia para las personas que dependen de la electricidad para tratamientos médicos como el oxígeno, y tener una estrategia para llegar y ayudar a las personas sin hogar. Y tiene que empezar por las comunidades más vulnerables, que son las que más tienen que perder.

La resiliencia es más que solo prepararse para los desastres. Es una oportunidad para invertir en nuestras comunidades tanto para el buen tiempo como para el mal tiempo. La adaptación climática tiene un alto precio, pero puede hacer que nuestras ciudades sean más habitables, nuestra agua más limpia y nuestros hogares más seguros. El costo de la inacción, tanto en dólares como en vidas, es mucho mayor.

Sara Fletcher es profesor asistente en la Universidad de Stanford. Estudia recursos hídricos, planificación de infraestructura y adaptación climática. Ella tuitea en @SFletcherH2O .

Jesse Jenkins es profesor asistente en la Universidad de Princeton. Estudia ingeniería y políticas de sistemas energéticos a macroescala y tuitea en @JesseJenkins .

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