Los principales problemas son de naturaleza política, no técnica. Es la voluntad de transformar e implementar tecnologías existentes y permitir que la innovación incremental las mejore lo que se requiere.
Probablemente valga la pena recorrer los principales espacios problemáticos e identificar soluciones que ya existen y donde aún se requiere innovación. Lo voy a dividir en generación eléctrica y transporte.
——-
- ¿Por qué los psiquiatras parecen ignorar por completo la ciencia de las ondas cerebrales?
- ¿Cómo encender fuego con hielo? Es posible o no
- ¿Cómo es la micro-superficie en India?
- ¿Qué causa las burbujas en esta botella de agua?
- ¿Para qué sirve la tecnología de nano tubos de carbono?
Generacion electrica
Tecnologías de generación
Este es un problema resuelto. La generación eólica y la generación solar son tecnologías sólidas que ahora están en la paridad de la red o por debajo de ella en muchas partes del mundo y siguen bajando de precio. Eventualmente se implementarán y proporcionarán hasta el 75% de la generación global total. Eso tomará algunas décadas, y la mayoría de los problemas se refieren a lograr campos de juego estables y nivelados y la escala masiva de reemplazo de combustibles fósiles. La energía hidroeléctrica también es muy sólida, pero la mayoría de los mejores sitios han sido explotados y muchos sitios potenciales de clima templado y tropical en realidad tendrían emisiones de CO2 muy altas si se desarrollaran, por lo que son inapropiados independientemente de los impactos locales en las poblaciones de peces y similares. Los problemas aquí son la innovación incremental continua, la ampliación de la fabricación, la ampliación de la logística y la ampliación de los equipos de implementación.
Gestión e integración.
La energía eólica y solar son recursos intermitentes pero muy predecibles. Hacer frente a esa intermitencia es un problema de gestión de la red diferente al de la inflexibilidad de las grandes centrales nucleares, de carbón e hidroeléctricas. Este problema también se ha resuelto, como lo demuestra Dinamarca logrando más del 40% de la energía eólica solo anualmente con picos superiores al 125%, Alemania logrando más del 100% de las energías renovables con relativa frecuencia, España obteniendo más del 30% anual, Texas obteniendo el 25% de viento solo, etc. Las soluciones son bien entendidas: construir muchos mercados de transmisión y energía entre países e interregionales, establecer mejores predicciones meteorológicas como ANEMOS. Los problemas son lograr que las principales partes interesadas de las empresas de servicios públicos que están unidas a grandes activos de combustibles fósiles acepten la nueva realidad de la red (por ejemplo, Polonia, Montana) y que las jurisdicciones que históricamente están unidas a la independencia eléctrica local (por ejemplo, Texas, Ontario) acepten más interconexiones de red . Hay muchos problemas de cambio organizacional para resolver y hay mucho dinero para gastar, pero las soluciones se entienden bien.
Negawatts
La energía renovable más barata es la demanda que eliminas, y hemos mejorado cada vez más en esto. Todavía hay espacio para crecer aquí, pero es más implementar soluciones de manera más amplia que crear nuevas soluciones, al igual que con la generación. Los principales acuerdos de gestión de la demanda industrial han existido durante un par de décadas. Los programas de eficiencia han reducido en gran medida el consumo de HVAC, iluminación y energía similar. La medición inteligente junto con la facturación del tiempo de uso está impulsando a las empresas y los consumidores a elegir opciones de uso de electricidad más inteligentes. Esos se están implementando a nivel mundial. Si bien la actividad económica está aumentando, la demanda eléctrica es plana en la mayoría de las economías, lo que en realidad es un tipo diferente de problema. Hay problemas organizativos y políticos, y problemas de financiación, pero los problemas técnicos son la implementación de tecnologías existentes y la innovación incremental.
Almacenamiento
Esto es más un problema resuelto y un requisito menor de lo que la mayoría de la gente piensa.
El menor punto de requisito es sencillo. Las interconexiones de red y los mercados de energía en regiones geográficas más grandes están permitiendo altas penetraciones de energías renovables que ya no tienen almacenamiento a ninguna escala. Eso continuará y reducirá la necesidad de almacenamiento considerablemente. Históricamente, siempre ha sido más barato construir en exceso la generación que construir almacenamiento, y la energía eólica y la energía solar serán tan baratas que se producirá una construcción excesiva. El viento ya se está utilizando como respaldo de reacción rápida en al menos un estado de EE. UU. Con solo subutilizarlo. La generación mixta con hidro, biocombustibles térmicos, geotérmicos y similares proporciona una mezcla bastante buena que combina razonablemente bien. La gestión de la demanda ya está funcionando eficazmente para reducir los picos, y generalmente es mucho más barata que el almacenamiento, por lo que continuará expandiéndose. El estudio más sofisticado que he visto ignoró varios de esos factores. La mayoría de las perspectivas de almacenamiento han sido limitadas geográficamente y relativamente no sistémicas, ya que consideran el almacenamiento como la solución principal a la intermitencia, no como parte de un conjunto de soluciones. Mi instinto me dice que el requisito de almacenamiento total es inferior al 20% de la demanda máxima, no los números más altos afirmados con frecuencia. Sigue siendo un gran número, pero es importante recordar que el almacenamiento también es un problema de final del juego, importante para finalizar la descarbonización de la red y no tan importante a corto plazo cuando podemos mantener plantas térmicas de gas pico mientras se deshace de la carga de carbón y el gas de base. .
Los ganadores de la tecnología de almacenamiento son bastante obvios. La hidroeléctrica bombeada sigue siendo la forma más grande de almacenamiento activo a nivel mundial, y hay espacio para aumentar esta capacidad. La energía hidroeléctrica pasiva, que utiliza presas rellenadas de forma natural como generación a demanda en lugar de carga base, está creciendo y probablemente verá nuevas construcciones de las principales “baterías” continentales. Luego habrá almacenamiento en la red del distrito para ciertas clases de equilibrio de carga y gestión de demanda de distribución. Eso es solo un punto de precio para las baterías, que obviamente están emergiendo como el ganador para ese caso de uso sobre algunos de los otros enfoques de borde, y los precios de las baterías están cayendo tan rápidamente como los precios eólicos y solares.
Transporte
Transporte personal
Este es un problema resuelto técnicamente, es solo un problema de implementación ahora más que cualquier otra cosa. El transporte público que funciona con electricidad, las ciudades transitables y las ciudades para bicicletas son palancas obvias que han existido desde siempre, es solo una cuestión de afirmar su primacía como un patrón y alejarse de la planificación urbana centrada en el automóvil. Los autobuses eléctricos con batería se están extendiendo rápidamente, el tren ligero casi siempre es eléctrico, los subterráneos siempre son eléctricos. Solo haz más de eso.
Los autos eléctricos también han alcanzado el punto de inflexión, con 325,000 pedidos anticipados para el Tesla Model 3 y cada fabricante anunciando autos solo eléctricos. Tardará algunas décadas en resolverse, y hay algunas consecuencias en los estándares y enfoques de puntos de carga, pero estos no son desafíos importantes de ingeniería sino desafíos sociales y de implementación.
Transporte de carga
Este también es bastante sencillo. Existen biodiésel y diésel neutros en carbono de una variedad de tipos, pero no son económicos. Los impuestos al carbono contribuirían en gran medida a hacerlos económicos. Eso generaría mucha innovación incremental que haría que los combustibles alternativos fueran mucho más baratos. Este no es un problema técnico, sino un problema económico y político.
Transporte aéreo
Curiosamente, este es un problema técnico resuelto también. Existen combustibles para aviones neutrales en carbono que existen, están certificados para su uso y han sido utilizados. Todavía no son más baratos que los combustibles para aviones a base de combustibles fósiles. Una vez más, la respuesta es fijar el precio del carbono e impulsar el uso y la inversión en innovaciones incrementales para reducir el precio.
La transición a la neutralidad de carbono y al aire limpio en realidad no es un problema difícil técnicamente. Existen soluciones muy buenas en todas las instancias principales donde hay una necesidad. Pero no ha habido voluntad política para transformarse y se ha gastado mucho dinero para reducir la voluntad política de personas y empresas que lo hacen muy bien vendiendo combustibles fósiles. No tienen que comprar tecnologías ecológicas y enterrarlas como sugieren los conspiradores, solo pagan a los cabilderos para mantener campos de juego desiguales que los benefician y pagan a los ‘think tanks’ para crear incertidumbre sobre el cambio climático. La combinación es la forma más económica de evitar la transición a tecnologías que ya existen y son superiores.
