Según un estudio publicado en Environmental Science & Technology, para la mayoría de los países del mundo, obtener energía exclusivamente de la energía eólica, solar, geotérmica e hidroeléctrica para el año 2050 reduciría sus necesidades y costos energéticos, mejoraría la calidad del aire y ayudaría a frenar el cambio climático. Según los autores, estos beneficios podrían lograrse a una fracción del costo de implementar tecnologías que eliminen el dióxido de carbono (CO2) del aire y lo capturen de emisores estacionarios como las chimeneas industriales.
“Si gastas un dólar en la captura de carbono en lugar de en energía eólica, hídrica y solar, estás aumentando el CO2, la contaminación del aire, los requisitos de energía, los costos de energía, los oleoductos y los costos sociales totales”, dijo el autor principal del estudio, Mark Jacobson, profesor de ingeniería civil y ambiental en la Escuela de Sostenibilidad Doerr de Stanford y la Escuela de Ingeniería de Stanford.
Esto es así incluso si los sistemas de energía de cero emisiones alimentan la tecnología implementada para extraer dióxido de carbono, agregó Jacobson.
“Siempre es un costo de oportunidad utilizar energía limpia y renovable para la captura directa de aire en lugar de reemplazar una fuente de CO2 de combustible fósil, al igual que es un costo de oportunidad utilizarla para la inteligencia artificial o la minería de bitcoins. Estás impidiendo que las energías renovables reemplacen a las fuentes de combustibles fósiles porque estás creando más demanda de esas energías renovables”, dijo.
Jacobson y sus coautores compararon los costos anuales de energía, las emisiones, los impactos en la salud pública y los costos sociales asociados con la implementación de cualquiera de los dos extremos en todos los sectores en 149 países durante los próximos 25 años. Un extremo vería un cambio completo al uso de calor y electricidad generados por energía eólica, solar, geotérmica e hidroeléctrica para todas las necesidades energéticas, así como algunos avances en la eficiencia energética; recortes en la demanda de energía a través de un mejor transporte público, un aumento del ciclismo y el teletrabajo; y la comercialización de celdas de combustible de hidrógeno para viajes aéreos y marítimos de larga distancia.
Para este caso, los investigadores suponen que el hidrógeno se produciría utilizando agua y electricidad de fuentes renovables, no con combustibles fósiles, que es la forma en que se produce la mayor parte del hidrógeno en la actualidad. En el otro extremo, los países mantendrían su dependencia actual de los combustibles fósiles con algunas energías renovables, la nuclear y la biomasa, al tiempo que mejorarían la eficiencia energética en la misma medida que en el caso de todas las energías renovables. En este segundo extremo, los 149 países también añadirían equipos para capturar el dióxido de carbono de los conductos industriales y utilizarían una tecnología conocida como captura directa sintética de carbono en el aire para extraer el CO2 del aire ambiente.
Al comparar estos dos “casos extremos irrealistas”, escriben los autores, se destilan los costos climáticos, sanitarios y sociales asociados con la inversión de dinero en la captura de carbono y la captura directa del aire que, de otro modo, podría destinarse a la electrificación y la energía eólica, hídrica y solar. Ninguno de los casos considera los costos o beneficios potenciales de los esfuerzos para mejorar el secuestro de carbono en sumideros naturales de carbono como los humedales, los bosques, el suelo y los océanos.
Beneficios de eliminar la combustión
Jacobson y sus coautores descubrieron que si los 149 países estudiados eliminaran con éxito los combustibles fósiles y la combustión de biomasa mediante energías renovables y mejoras de eficiencia para 2050, podrían reducir sus necesidades energéticas de uso final en más del 54%. Los costos anuales de la energía, concluyeron los autores, se reducirían casi un 60%. Se evitarían cientos de millones de enfermedades y 5 millones de muertes por año relacionadas con la contaminación del aire causada por la energía, ya sea por cocinas de leña y lámparas de queroseno o por centrales eléctricas a gas.
“Cuando se añaden turbinas eólicas para reemplazar una planta de carbón, se elimina no solo el CO2 sino también la contaminación del carbón”, dijo Jacobson, quien también es miembro senior del Instituto Stanford Woods para el Medio Ambiente.
La electrificación generalizada reduce la demanda de energía en parte porque las bombas de calor y los vehículos eléctricos son más eficientes que los calentadores y electrodomésticos a gas, los acondicionadores de aire convencionales y los motores de combustión interna, dijo Jacobson. Otros ahorros de energía provienen de la eliminación de la energía necesaria para extraer, transportar y refinar petróleo, gas, carbón y uranio.
“Puedes tener la forma más eficiente de eliminar el CO2 del aire, pero eso no cambia la eficiencia de la combustión. Mantienes esa infraestructura energética ineficiente igual”, dijo Jacobson.
“Es mucho más barato y más eficiente simplemente reemplazar la fuente fósil con electricidad o calor proporcionado por una fuente renovable”.
Las políticas climáticas que promueven la expansión de las energías renovables, así como la captura de carbono y la captura directa del aire para lidiar con las emisiones de los combustibles fósiles y la biomasa “no distinguen entre soluciones buenas y malas”, y cualquier política que promueva la captura de carbono y la captura directa del aire “debería abandonarse”, escriben los autores en el estudio.
Agregan: “La única forma de eliminar todos los gases y partículas contaminantes del aire y que calientan el clima de la energía es eliminar la combustión”.
Entre los coautores del estudio se encuentran Danning Fu, MS en Ciencias de Datos Biomédicos; Daniel Sambor, investigador postdoctoral en el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental; y Andreas Mühlbauer, MS en Atmósfera/Energía, Ph.D. en Sistemas de Energía. Fu es actualmente estudiante de doctorado en la Universidad de Cambridge.
Fuente: Tech Xplore.
