Energías renovables: el gran desafío para frenar el cambio climático

Cambiar nuestra matriz energética. Ese es uno de los grandes retos que enfrenta el planeta para evitar que la temperatura promedio global se eleve más de 2 °C y, en lo posible no más de 1,5 °C, respecto de la era preindustrial. En esta década, las energías limpias prácticamente se cuadruplicaron en el mundo, pero aún falta mucho para que tengan un efecto significativo en la reducción de las emisiones

Por COP 25

Es cierto. Los combustibles fósiles permitieron que nuestras sociedades se desarrollaran a una velocidad sin precedentes. En menos de un siglo, el mundo experimentó las mayores transformaciones económicas, sociales y tecnológicas desde el Neolítico, cuando el ser humano comenzó a usar herramientas de piedra más sofisticadas y se desarrolló de la agricultura. Transformaciones que, entre 1750 y 1840, significaron el paso de una economía rural a una industrial y mecanizada, impulsadas primero por la máquina a vapor y la gran disponibilidad de carbón, y luego por los motores de combustión interna y la electricidad.

Pero la producción en serie, el desarrollo de las comunicaciones y el crecimiento de la población demandó cada vez más y más energía. Y eso tuvo un costo que, un siglo y medio después, tiene a las 197 naciones miembros de la Convención Marco de la ONU para el Cambio Climático intentando llegar a acuerdos para frenar el calentamiento global. Porque el uso intensivo de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) ha alterado el equilibrio climático de nuestro planeta también a una velocidad sin precedentes.

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El desafío ahora es obtener del Sol o del viento la energía necesaria para mover el planeta. Más energías limpias significa menos uso de combustibles fósiles, principal responsable del aumento de gases efecto invernadero. En 2017, por ejemplo, la generación mundial de energía para electricidad, transporte y procesos industriales liberó 33 mil millones de toneladas de CO2 a la atmósfera, más del 95% del total de emisiones. Por lo mismo, parte de los compromisos asumidos por los estados en el Acuerdo de París, que entra en vigencia el próximo año, es aumentar la participación de las energías renovables en su matriz energética, de modo de alcanzar la carbono-neutralidad en 2050.

En 2015, cuando se firmó el Acuerdo de París, la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) calculó que se necesitaría una inversión anual de US$ 500 mil millones a partir de 2020 en este sector para lograr los compromisos de reducción de emisiones. Aún estamos distantes de esa cifra. En 2018, la inversión mundial fue de casi US$ 273 mil millones y, por primera vez, con las economías en vías de desarrollo invirtiendo más (US$ 147 mil millones) que las naciones desarrolladas (US$ 126 mil millones). Sólo Latinoamérica, que en conjunto emite 1.860 millones de toneladas de CO2 provenientes de la quema de combustibles fósiles para la generación de energía (cifra 2017), invirtió US$ 12 mil millones, el 8% de la inversión de los países en desarrollo.

COP 25

Sin embargo, el reciente informe del Programa de las Naciones Unidas para el Medioambiente es optimista, porque entre 2010 y 2019 el mundo lleva invertido US $ 2.6 billones, más del triple que en la década anterior, y con tres países latinoamericanos entre los 20 que más han invertido en esta década: Brasil, México y Chile.

Esto se ha traducido en que la capacidad instalada de renovables –sin considerar las grandes hidroeléctricas– prácticamente se ha cuadruplicado. Mientras que en 2010 representaban el 4 % de la capacidad energética mundial en 2010, sin considerar las grandes hidroeléctricas, para fines de 2019 se proyecta que sólo la energía solar y la eólica generen el 18 % de la electricidad consumida en el planeta.

Así es, esta década ha sido clave para que las energías renovables dejen de ser las “energías alternativas” de fines del siglo pasado para transformarse en la gran oportunidad del mundo para mitigar el calentamiento global. Tanto, que la participación de las energías renovables en la generación de electricidad (excluyendo las hidroeléctricas) pasó de 11,6% en 2017 a 12,9% en 2018 y eso fue suficiente para evitar la liberación de 2 mil millones de toneladas de CO2 a la atmósfera.

EL LIDERAZGO DEL SOL

El impulso más fuerte durante esta década lo recibió la energía solar, que atrajo la mayor inversión entre 2010 y la primera mitad de 2019 (US$ 1.3 billones) y sumó 638 GW de capacidad instalada. Un salto enorme, considerando que esta cifra era de sólo 25 GW a finales de 2009. ¿Por qué? Bastaría decir que, en apenas una hora, el Sol transmite a la superficie terrestre más energía de la que el planeta utiliza en un año. O bien que, si lograra almacenarse la energía solar que incide durante todo un día en el territorio chileno, se podría abastecer al país durante nueve años y cuatro meses, de manera ininterrumpida.

Pero lo cierto es que el aumento de la eficiencia y una significativa reducción de precios fueron factores determinantes. De hecho, la energía solar registró la mayor baja en el costo promedio de producción del megawatt-hora (MWh): 81%, pasando de US$ 304 en la segunda mitad de 2009 a US$ 57 durante la primera mitad de 2019.

¿Confundido con tanto gigawatt, megawatt o MWh?

Los watts, así a secas, es la unidad de medida para expresar la capacidad instantánea de generar energía y la equivalencia es: kilo= 1.000 watt, mega= 1.000 kilowatt y giga= 1.000 megawatt.

En cambio, los watts/hora (o Wh) es la generación en un tiempo definido, por lo que 1 kiloWatt-hora o kWh se refiere al consumo de mil watts de potencia durante una hora. Un kWh equivale a la energía consumida por una ampolleta de 100 watts encendida durante 10 horas, un televisor prendido durante 20 horas o usar el computador por poco más de 6 horas y media.

Y si se habla de kilowatts-hora por metro cuadrado (kWh/m2) se refiere a la intensidad de la radiación solar en un punto y momento determinado, es decir, durante una hora en un metro cuadrado.

 

Energía solar

LAS APLICACIONES DE LA ENERGÍA SOLAR

ENERGÍA TÉRMICA
Ocupa colectores que, instalados en los techos de las casas, hacen fluir el agua mientras la calientan, para después depositarla en un estanque. A medida que este recipiente cerrado se llena de agua caliente, la acumulación continua de calor eleva la temperatura los grados necesarios para la ducha o el sistema de calefacción.
También se usa para cocinar, ya sea en una cocina solar o en un horno solar. La primera, llamada Cocina Solar Parabólica de Concentración, es prácticamente igual que una de esas antenas que vemos en los edificios, pero recubierta por un material reflectante que concentra el calor en punto llamado foco, en donde se coloca la olla. El calor generado puede superar los 300 °C. El horno solar, en tanto, es una caja cerrada con tapa transparente. Cocina por el calor concentrado dentro del cajón, donde se produce un “efecto invernadero”: el vidrio deja pasar la luz del Sol, pero evita que el calor se escape. Ahí, la temperatura puede llegar a los 120 °C.
Y también para generar electricidad. En este caso, se le denomina energía termosolar y son sistemas a gran escala que, además, entregan la posibilidad de almacenamiento para cuando el Sol no está brillando.

ENERGÍA FOTOVOLTAICA:
Produce electricidad directamente a partir de la luz solar que impacta en los paneles. Funciona más o menos así: los fotones (o partículas elementales que portan todas las formas de radiación electromagnética) golpean las celdas que componen el panel solar y que están fabricadas a base de silicio u otro material semiconductor, liberando electrones. Cada fotón expulsa un electrón, que son atrapados por una red de cables y convertidos en electricidad. Esta energía puede producirse a pequeña escala, con paneles instalados en los techos de las casas, o a gran escala en las plantas de generación eléctrica.

LAS CONDICIONES ÚNICAS DEL NORTE CHILENO

Tiene más de 300 días despejados al año
Es la zona que recibe más radiación solar en el mundo: 7,15 kWh por metro cuadrado
Su potencial de energía solar llega a 1.800 GW
Si se explota sólo el 5% del desierto de Atacama se podría abastecer a todo Chile con energía limpia.
Bastaría una extensión de 6.000 km2 de infraestructura fotovoltaica para cubrir toda la demanda nacional y generar un excedente que podría abastecer el 30% del consumo eléctrico proyectado para 2030 en Sudamérica.

DESTACADO:
Brasil, México y Chile se ubican entre los 20 países que más han invertido en esta década en energías renovables.

% de las emisiones CO2 provenientes del sector energético, por país
Puerto Rico: 93%
Chile: 78%
México: 71%
Argentina: 53%
Ecuador: 46,7%
Colombia: 44%
Guatemala: 27%
Perú: 26%

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