Por qué crear energía eficiente es el arma más poderosa contra el cambio climático, según científicos del MIT

La utilización de combustibles fósiles es una de las acciones que más contribuye al cambio climático, ya que genera grandes cantidades de gases de efecto invernadero. Sin embargo, para aprovechar los recursos producidos por energía renovable, más aún cuando ésta es variable, los expertos advierten que será necesario contar con herramientas de almacenamiento eficaces que, además, sean “verdes”. Cuáles son las nuevas tecnologías que plantean los investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) para el 2050.

En un informe multidisciplinario denominado como “El futuro del almacenamiento de energía”, los investigadores destacaron que, cuando el viento no sopla (en el caso de la energía eólica) o en los días en que el sol se oculta (para la solar), es necesario contar con sistemas de almacenamiento para que los recursos ya obtenidos puedan mantener una respuesta ante la demanda.

Por este motivo, el estudio efectuado por el MIT Energy Initiative (MITEI) señala la importancia de contar con una inversión gubernamental para desarrollar herramientas “sofisticadas para la planificación, operación y regulación de los sistemas eléctricos con el fin de implementar y utilizar el almacenamiento de manera eficiente”. El objetivo, según los propios científicos, será reemplazar o completar el sistema eléctrico ya vigente, en todos sus procesos (como son la generación, transmisión y respuesta a la demanda).

Tras obtener estas nuevas tecnologías, deberían ser puestas a disposición de “diseñadores, operadores y reguladores de sistemas eléctricos en el futuro”, mientras que, en paralelo, se debe instaurar un apoyo adicional “para la dotación de personal complementario y los programas de mejora de las capacidades en las agencias reguladoras a nivel estatal y federal”.

“Los recursos de energía renovable variable (VRE), como la energía eólica y solar, dependen de las variaciones diarias y estacionales, así como de las fluctuaciones climáticas; no siempre están disponibles para ser enviados para seguir la demanda de electricidad”, explicó Robert Armstrong, director de MITEI, profesor de ingeniería química de Chevron y titular del estudio “El futuro del almacenamiento de energía”.

En ese sentido, el científico explicó que “los operadores de plantas de energía de combustibles fósiles han respondido tradicionalmente a la demanda de electricidad, en un momento dado, ajustando el suministro de electricidad que fluye hacia la red”, aunque en realidad para la aplicación de estas energías verdes y la descarbonización profunda es esencial que “el almacenamiento de energía sea confiable y asequible”.

De qué se trata este estudio y cómo sería su aplicación

Según explicaron los científicos del MIT, este estudio tiene una planificación de tres años y está diseñado con el objetivo de colaborar con el Gobierno, la industria y la sociedad. Para poder alcanzar este horizonte, los expertos buscan trazar una ruta para “desarrollar e implementar tecnologías de almacenamiento de energía eléctrica como una forma de fomentar la electrificación y la descarbonización en toda la economía, evitando cargas excesivas o injustas”.

Más allá de las aplicación posteriores, lo cierto es que este estudio está centrado en Estados Unidos, siendo que para un mejor diseño se centraron en tres regiones diferentes del país del norte. Entre los ítem que se establecieron los científicos para 2050 se encuentra cómo se podrán aplicar estas herramientas en los países emergentes y en desarrollo (EMDE), siendo que los primeros resultados de este trabajo destacaron el relevante papel que pueden desempeñar estas herramientas en estos territorios.

Las proyecciones sobre estas naciones emergentes o en desarrollo establecen un crecimiento masivo en la demanda de electricidad, el cual se extenderá durante los próximos 30 años. “Los países en desarrollo son una parte crucial del desafío de la descarbonización global”, aseguró Robert Stoner, subdirector de ciencia y tecnología de MITEI y uno de los autores del informe.

“Nuestro estudio muestra cómo pueden aprovechar la disminución de los costos de las energías renovables y el almacenamiento en las próximas décadas para convertirse en líderes climáticos sin sacrificar el desarrollo económico y la modernización”, agregó Stoner.

Cuáles son las tecnologías que plantea en MIT

Los científicos del MIT examinaron cuatro tipos de tecnologías de almacenamiento:

- Electroquímica

- Térmica

- Química

- Mecánica

Pese a que algunas de estas tecnologías ya mostraron su eficiencia y se encuentran disponibles en la actualidad, los científicos señalaron que los Gobiernos deben poner su mirada en el desarrollo de otras tecnologías de almacenamiento, las cuales deberán estar en el mercado internacional para su aplicación y uso para 2050 o antes.

Pero eso no es todo, los investigadores además aconsejaron la aplicación de incentivos y mecanismos gubernamentales que brinden recompensas cuando se alcancen estos objetivos, aunque aclararon que no deberían interferir con los proyectos. Es por este motivo que los científicos del MIT advirtieron que los Gobiernos, en especial en Estados Unidos, deberán cambiar “algunas de las reglas que rigen los proyectos de demostración de tecnología para permitir más proyectos de almacenamiento”. Según señalaron en el estudio, “las políticas que exigen compartir costos a cambio de derechos de propiedad intelectual desalientan la difusión del conocimiento”.

Por otro lado, al analizar qué puede ocurrir con las plantas de combustibles fósiles, afirmaron que “pueden convertirse en instalaciones útiles de almacenamiento de energía reemplazando sus calderas de combustible fósil con almacenamiento térmico y nuevos generadores de vapor”. “Esta modernización se puede realizar utilizando tecnologías disponibles comercialmente y puede ser atractiva para los propietarios de plantas y las comunidades, utilizando activos que de otro modo se abandonarían a medida que los sistemas eléctricos se descarbonicen”, resaltaron.

Vale aclarar que, además, los científicos analizaron el uso del hidrógeno. Según afirmaron, el almacenamiento de la energía producida por este recurso “dependerá de la medida en que se use el hidrógeno en la economía en general”, por lo cual aseguraron la extensión de su aplicación “será impulsado por los costos futuros de producción, transporte y almacenamiento, y por el ritmo de la innovación en las aplicaciones de uso final”.

Para finalizar, el estudio indicó que “la distribución de los precios mayoristas o el valor marginal por hora de la energía cambiará en los sistemas de energía profundamente descarbonizados, con muchas más horas de precios muy bajos y más horas de precios altos en comparación con los mercados mayoristas actuales”, es por este motivo que recomendaron que los sistemas “adopten precios minoristas y opciones de administración de carga minorista que recompensen a todos los consumidores por cambiar el uso de electricidad de los momentos en que los precios mayoristas altos indican escasez”.

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