Una Visión Holística de las Energías Renovables.

 

Situación en 2025. España.

Ni las las energías renovables (o de flujo) ni los combustibles fósiles tienen coste. No obstante es necesario captarlas, concentrarlas, gestionarlas, transportarlas y almacenarlas. Estos procesos tienen propietarios y por tanto sí que tienen coste.

Los combustibles fósiles son una herencia de las actuales generaciones que durará lo que dure pero que fatalmente se acabará y probablemente incluso a escala histórica (siglos). Desde 1973 se es consciente de esto. 

Además, a partir del 1997 (Protocolo de Kioto) se ha establecido que la combustión de los combustibles fósiles y los gases que emiten al quemarlos, están causando un cambio climático global producido por el hombre, se a decir antropogénico.

Sea por una u otra razón (o las dos) muchos países, con la Unión Europea a la cabeza, se han puesto como finalidad que en 2050 o en los primeros años de la década se sustituyan los combustibles fósiles por sistemas no renovables, como los paneles fotovoltaicas, construidos con energías renovables y que capten energía renovable (“net zero”). Se define como “net zero” la condición en la cual las emisiones residuales de gases de efecto invernadero (GEI) causadas por el ser humano se equilibran con las remociones efectuadas durante un periodo determinado y dentro de los límites especificados. En España, la hoja de ruta para conseguirlo es el "Plan Nacional Integrado de Energía y  Clima" (PNIEC).

El Cambio Climático

Según la UE, el Calentamiento Global producido por la actividad humana produce un cambio climático, es decir un cambio en el conjunto de condiciones atmosféricas que caracterizan una región, como son los glaciares que se derriten, el aumento del nivel del mar, tormentas de lluvia más severas o sequías más frecuentes. 

Axiomas del calentamiento global

·         Hay un calentamiento global en la superficie de la tierra que va en aumento desde la era pre-industrial (finales del siglo XVIII).

·         Ese calentamiento global está producido, sobre todo, por la quema de combustibles fósiles por la humanidad y el correspondiente aumento de CO2.

·         El calentamiento global tiene como resultado un cambio climático con consecuencias desastrosas. Para evitarlas, hay que descarbonizar (net zero) las fuentes de energía antes de 2050.

·         No importa el precio de la descarbonización, porque los costes de no hacerla serían aún mayores.

·         Es factible sustituir la energía de los combustibles fósiles por energías de flujo (“renovables”) sin graves repercusiones en bienestar, riqueza y nivel de vida.

No toda la comunidad científica está de acuerdo en considerarlos axiomas.

Acciones para conseguir los objetivos 2050.

Conceptualmente, el problema del “net zero” de emisiones de CO₂ no parece difícil de resolver. Basta con:

1.         Sustituir los automóviles de combustión interna por vehículos eléctricos con pilas cargadas utilizando energías renovables. Construir una red adecuada de estaciones de carga. Pasar del coche térmico (ICV) al eléctrico,  reduciría el número de coches en circulación debido al precio del eléctrico (50-60.000€ para no tener problemas de carga) y por tanto el consumo de energía y las emisiones de CO2.  Habría daños colaterales que, en la práctica significarían volver a la movilidad de 1950. La recomendación del PNIEC es "disponer de un diseño urbano adecuado a los parámetros de movilidad sostenible". Es lo que se entiende pòr la "ciudad de proximidad" o "de los 15 minutos". 

2.         Sustitución de todas las centrales de gas y carbón del mundo por las tecnologías conocidas hoy en día o cualquier tecnología innovadora que pueda surgir para captar energías renovables.

3.         Adaptar todas las infraestructuras eléctricas del mundo a las nuevas exigencias de capacidad.

4.         Cesar de extraer, refinar y transportar la mayor parte de combustibles fósiles que, a día de hoy, se utilizan como fuente de energía.

5.         Obtener hidrógeno verde para –juntamente con el biogas- alimentar todos los camiones, autobuses, barcos, aviones y maquinaria pesada del mundo. Construir las infraestructuras necesarias para obtenerlo.

Para lo cual es imprescindible ir construyendo primero infraestructuras de sistemas no renovables para obtener energías renovables y almacenarlas. En paralelo desmantelar las infraestructuras actuales basadas en los combustibles fósiles.

Hay que insistir. El problema del cambio climático antropogénico es global. De nada serviría que solo la UE fuera “net zero”.

Todo esto en menos de 30 años.

Es recomendable pararse a considerar que estas acciones significan. Tiempo, energía, materias primas, gente experta, talento, innovación, solidaridad. Incluso dinero.

Es necesario apostar por las energías renovables pero en un juego de envite y apuesta hay que conocer los límites. Qué se quiere conseguir, qué hay que hacer para conseguirlo, el riesgo o la indeterminación del proceso y lo que costará en tiempo, dinero y energía."No conocemos ni las magnitudes ni los porcentajes finales de las energías concretas que permitirían hacer realidad un mundo descarbonizado. Tampoco el volumen de inversiones que lo harìan posible. Son cifras que se irán aclarando de manera gradual y, en gran medida impredecible" (Vaclav Smil).

 Para poner un ejemplo, Arabia Saudí y Noruega tendrían que empezar a planificar el cierre de los pozos de petróleo y gas y pensar en otra cosa para salvar su economía. 

Soluciones y sus dificultades.

Las principales soluciones que se conocen y utilizan actualmente para lograr el “net zero” son:

1.         Aprovechar o crear desniveles en los cursos de agua de los ríos mediante presas y embalses, que significan energía potencial.

2.         Construir aerogeneradores para captar la energía del viento y convertirla en energía eléctrica.

3.         Utilizar paneles fotovoltaicos para convertir la energía solar en eléctrica. Tienen la ventaja que pueden distribuirse (autoconsumo).

4.         Disponer de “digestores” anaeróbicos para obtener biogás de residuos orgánicos (“power to gas”)

La energía nuclear, que suministra el 20% de la energía en España, es un tema de creencias y no es útil considerarla.

Las soluciones 1, 2 y 3 sirven para captar una fuente de energía que está en el espacio abierto y es variable (energías de flujo). Se necesitan sistemas complementarios para almacenar la energía cuándo:

•          Se genera y no se necesita,

•          No es posible captarla y se necesita

•          Se necesita y no está disponible.

Se tiene que tener en cuenta que el 2025:

•          Los mejores emplazamientos para embalses ya están utilizados. Tienen una oposición fuerte por parte de los ecologistas porque modifican el ecosistema. En España ha pasado en Mularroya, Yesa, Breña, etc. La energía hidráulica suministró un 10% de la energía final.

•          Los aerogeneradores solo se tienen que instalar en lugares ventosos. En España contribuyeron con el 22% del total de energía. También tienen oposición porque pueden matar pájaros y afean el paisaje. Los posicionamientos del ayuntamiento de Orihuela del Tremedal y de la plataforma “Teruel Existe” son un par de ejemplos. Hay que tener en cuenta que la distancia entre aerogeneradores tiene que superar los 150 metros.

•          Los paneles fotovoltaicos (PV) complementan a los aerogeneradores. En España su participación en la generación de energía fue del 10% en 2022. A veces compiten con la agricultura. A igualdad de energía suministrada, necesitan grandes superficies. 

• Hay autores que afirman que serà muy dificil que la humanidad pueda mantener los actuales niveles de bienestar y lograr el objetivo “net zero” para 2050. La tasa de retorno energetico (TRE) de las energías renovables, que se calcula dividiendo la energía útil que este proceso nos devuelve (ER) entre la energía útil (EI) que hemos invertido en desarrollar y mantener este proceso, no se ha podido concretar. En todo caso, tendría que ser mayor de ocho ( Pedro Prieto) para permitir uin grado de civilización semejante al actual.

Conclusiones

•          Los combustibles fósiles están causando un cambio climático y se agotarán a escala histórica. El cambio climático, sea natural o antropogénico, es un problema que la Humanidad ya ha resuelto otras veces. En cambio, el agotamiento de los combustibles fósiles, hará muy difícil disponer de cantidades suficientes de cemento, acero, plásticos y nitrógeno, los cuatro pilares en los que se asienta nuestra civilización. Es un problema sin solución, a día de hoy.

•          Naciones Unidas, con la Unión Europea al frente, se han puesto como finalidad que en 2050 o en los primeros años de la década, se sustituyan los combustibles fósiles por energías renovables. Richard Heinberg ("Se acabó la Fiesta") Vaclav Smil ("Como Funciona el Mundo") Pedro Prieto (Aeren Aspo) Koningstein and Fork (IEEE-Spectrum) advierten de que hacer este cambio y mantener el nivel de vida de los 8000.000.000 de habitantes del mundo sencillamente no es posible. A tener en cuenta, además, que amplias zonas del mundo, por ejemplo casi toda Africa, están por debajo de los niveles de bienestar de la UE, USA o China.

•          Conseguir el “net zero” no es difícil conceptualmente pero requiere muchos y variados recursos y no sabemos si disponemos en la cantidad suficiente. Es un trabajo global.

•          Para sustituir los combustibles fósiles, hoy en día no hay más alternativa que las energías renovables. Eso sí, no sabemos hasta qué nivel de bienestar podremos llegar ni los daños colaterales que se producirán.

       A largo plazo la ciudad de proximidad significa fuertes restricciones a las familias para elegir el emplazamiento de la vivienda teniendo en cuenta los desplazamientos hacia y desde el lugar en que trabajar, la escuela, etc. A menos que sea el estado quien decida por ellos.