Complejidad de la transición energética actual (I)

Roberto Dobles
roberto.dobles@gmail.com

columna amplía y profundiza el análisis realizado en la columna anterior titulada “Complejidad de la transición energética actual”.

Las transiciones energéticas son procesos muy complejos debido a la gran cantidad de factores multidimensionales e interrelacionados que intervienen (económicos, tecnológicos, financieros, políticos, geopolíticos, sociales, culturales y ambientales, entre otros).

Las transiciones energéticas en el mundo no son nuevas y en el pasado se han dado enormes cambios en el suministro y el consumo de energía que marcaron e impulsaron nuevas épocas energéticas, económicas y sociales y que mejoraron radicalmente el desarrollo económico y social.

En los últimos 200 años, las fuentes de energía, la forma en que las obtenemos y las utilizamos y la cantidad de energía que el mundo requiere para su bienestar económico y social ha estado cambiando drásticamente, lo que ha impulsado un enorme cambio en el sistema económico y social del mundo y mejoró la calidad de vida y el bienestar de las personas.

Con respecto a la transición, en relación con la principal fuente de energía del mundo y que ha liderado el abastecimiento energético en diferentes épocas, sobresalen la transición del uso de la leña (energía renovable) hacia el uso de carbón (energía no renovable) en el siglo XIX y del carbón hacia el petróleo (energía no renovable) en el siglo XX. Estos cambios duraron décadas en llevarse a cabo.

Los cambios en el suministro y uso de la energía hasta inicios del siglo XXI fueron impulsados por las innovaciones tecnológicas, como la máquina de vapor (para el desarrollo industrial y el transporte por ferrocarriles), las lámparas de aceite, los motores de combustión interna (para el transporte terrestre, aéreo y marítimo) y el uso a gran escala de la electricidad.

Todas las transiciones que ocurrieron en el pasado fueron impulsadas por nuevas y mejores tecnologías con eficiencias superiores, nuevos usos, costos bajos y fueron logradas a través de las fuerzas del mercado. Las nuevas tecnologías fueron desplazando progresivamente a las viejas tecnologías.

Ahora, en el siglo XXI, es el turno de la transición actual hacia las energías renovables. La transición energética de este siglo implica un cambio fundamental en el sector energético mundial actual. Se buscar pasar de los combustibles fósiles a las fuentes de energía renovables y bajas en carbono (como las energías solar y eólica) y otros sistemas energéticos complementarios (como las baterías).

Además del apoyo permanente de las continuas innovaciones tecnológicas, la transición energética actual está siendo impulsada por las políticas climáticas, las cuales buscan modificar lo más rápidamente la matriz energética mundial, dada la urgencia ocasionada por el deterioro de la crisis climática.

La crisis climática mundial está en el centro de la necesidad de la transición energética actual para lograr una nueva revolución tecnológica, económica, social y ambiental en el consumo y uso de fuentes de energía para reducir las emisiones de carbono.

La transición energética actual está siendo así impulsada por la convicción de que, para evitar los efectos catastróficos del cambio climático, es necesario reducir continuamente las emisiones de gases de efecto invernadero.

La transición energética actual está siendo impulsada por las políticas climáticas de los países con el objetivo de que sea realizada rápidamente y que sea transformadora.

Lo que distingue la transición energética que actualmente se está llevando a cabo de sus predecesoras es que está siendo impulsada fuertemente por las políticas climáticas y energéticas de los países, dada la urgencia de proteger el planeta contra la amenaza del cambio climático y la necesidad de hacerlo lo más rápido posible.

En lo fundamental, la transición energética actual responde principalmente a reducir los impactos climáticos relacionados con las emisiones de gases de efecto invernadero generadas por el consumo actual de energía en el mundo.

El objetivo de esta transición no es sólo introducir nuevas fuentes de energía, sino cambiar por completo las bases energéticas de lo que hoy la enorme economía global.

La transición hacia fuentes de energía más sostenibles y bajas en emisiones de carbono se da dentro de un contexto de creciente demanda energética en el mundo, por lo que las nuevas fuentes de energía no solamente deben sustituir las fuentes actuales emisoras de carbono, sino que además deben tener la capacidad de satisfacer la demanda creciente de energía.

Y para tener éxito en esta transformación, la transición energética mundial actual debe realizarse con seguridad energética, asequibilidad energética (costos bajos) y sostenibilidad ambiental. Estos objetivos son comúnmente conocidos como el “Trilema Energético”.

Si el balance entre estos tres objetivos no se logra durante la transición, se darán crisis importantes en el sistema económico y social, lo cual, además de crear impactos negativos (en el desarrollo económico y social, la calidad de vida, el bienestar social, etc.), reduciría el avance de la transición energética y podría hasta paralizarla.

Por todas estas razones y otras, la transición energética actual es mucho más compleja de llevarse a cabo que las anteriores ocurridas en el pasado.

La evidencia está mostrando que, al igual que las otras transiciones energéticas del pasado, la actual transición tomará décadas en realizarse.

Esta es una de las razones por las que las energías tradicionales continuarán siendo necesarias todavía por varias décadas y que su evolución en la participación en la matriz energética irá adecuándose y reduciéndose a través de los años, hasta que las energías renovables y los combustibles sintéticos (basados en energías renovables) se hayan apoderado por completo de todos los sectores de la economía mundial.

La electrificación con electricidad generada con fuentes renovables de emergía es una de las estrategias más importantes de la transición energética del siglo XXI para descarbonizar las cadenas de suministro de energía, ya que mitiga y reduce significativamente las emisiones de CO2 procedentes del consumo de energía.

A medida que se electrifican cada vez más los usos finales de la energía, se aumenta la proporción de electricidad en el consumo total de energía final. El consumo de electricidad va a aumentar significativamente no solamente como parte de la transición energética, sino también por muchos otros usos, incluyendo el desarrollo exponencial que está teniendo la Inteligencia Artificial (IA).

La IA utiliza una gran cantidad de electricidad y el desarrollo exponencial que está teniendo está aumentando de manera importante y continua la demanda de electricidad.

El gran tamaño de los grandes servidores que se requieren y el tipo de aprendizaje automático que se necesita se basa en modelos que procesan cantidades astronómicas de información, y cada bit de procesamiento requiere de electricidad.

Entre otras razones, esto está aumentando las emisiones de gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático en los sistemas eléctricos del mundo que todavía tienen una gran proporción de su generación basada en combustibles fósiles.

Con respecto a la transición energética, la electrificación busca reemplazar todas las tecnologías y todos los procesos que actualmente utilizan combustibles fósiles, tales como los motores de combustión interna y las calderas en las industrias.

Este reemplazo debe darse por tecnologías y procesos equivalentes que utilicen electricidad, tales como los vehículos eléctricos en el sector transporte y las bombas de calor que utilizan electricidad para proveer calefacción y refrigeración en edificios.

La transición energética actual hacia una economía baja en emisiones de carbono (que incluye una electrificación muy amplia con fuentes renovables de energía) requiere también de enormes inversiones y de desarrollos intensivos en capital y en tiempo.

Uno de estos desarrollos que es intensivo en capital y tiempo es el desarrollo minero. La International Energy Agency (IEA), brazo energético de la OCDE, prevé que la economía mundial pasará de un sistema energético intensivo en combustibles fósiles a uno intensivo en minerales, el cual deberá satisfacer la creciente demanda de minerales y metales críticos que requiere la transición energética actual. Los metales son elementos extraídos de los minerales que se encuentran en los suelos y en las rocas en el subsuelo a través de procesos industriales.

La transición energética de los combustibles fósiles hacia las fuentes más limpias de energía depende fuertemente de un aumento continuo de la extracción y el procesamiento de los minerales y metales esenciales que se requieren. Estos minerales y metales son elementos fundamentales de las tecnologías de energía limpia.

Entre estos minerales críticos para poder llevar a cabo la transición energética de este siglo, y para muchos otros usos de la vida moderna, se encuentran el cobre, el cobalto, el litio, el níquel, el cromo, el zinc, el aluminio, el platino, el paladio, el rodio, el rutenio, el osmio, el iridio y los minerales contenidos en las tierras raras (escandio, itrio, lantano, cerio, praseodimio, neodimio, prometeo, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio y lutecio). No puede darse la transición energética sin todos estos minerales y metales.

La baja concentración de muchos de estos minerales en las rocas que se encuentran en la corteza terrestre, como es el caso de las tierras raras, hace que la extracción y el procesamiento sean intensivos en capital, muy complejos y que los impactos en el ambiente sean altos.

Además de la necesidad del cobre, el cobalto, el litio, el níquel, el cromo, el zinc, el aluminio, el platino, el paladio, el rodio, el rutenio, el osmio y el iridio, solamente con respecto a las tierras raras, éstas contienen elementos claves para el funcionamiento de muchos equipos, tales como vehículos eléctricos e híbridos, turbinas eólicas para generar electricidad, sistemas de generación de energía solar, baterías, redes de telecomunicaciones, computadores, catalizadores, pantallas LCD, equipos de hospitales, teléfonos celulares, equipos electrónicos de consumo, bombillas LED de bajo consumo eléctrico, refrigeración, tubos de rayos X, vidrios especializados y muchas otras aplicaciones de consumo.

En el libro “The New Map: Energy, Climate, and the Clash of Nations», Daniel Yergin, uno de los principales expertos en energía en el mundo, señala lo siguiente sobre la problemática dentro de la cual está ocurriendo la transición energética actual:

• En un momento de crisis global, el mundo está siendo sacudido por la colisión entre la energía, el cambio climático y el choque de poderes entre las naciones.
• La transición energética que está en curso implica el cambio de las “grandes empresas petroleras” a las “grandes empresas mineras”.

En un artículo titulado “Bumps in the Energy Transition”, publicado por el Fondo Monetario Internacional (FMI), Daniel Yergin señaló también lo siguiente:

• Está claro que la transición energética actual no se parece a ninguna otra ocurrida en el pasado.
• Todas las transiciones anteriores fueron impulsadas en gran medida en el mercado por las ventajas económicas y tecnológicas de las nuevas fuentes, no por políticas mandatorias, que son el principal factor impulsor en esta transición.
• Cada una de las transiciones energéticas anteriores se desarrolló a lo largo de un siglo o más, y ninguna fue del tipo de transición que se visualiza actualmente.
• El objetivo de esta transición no es sólo introducir nuevas fuentes de energía, sino cambiar por completo las bases energéticas de la economía global, y hacerlo en poco más de un cuarto de siglo.
• Es una ambición muy grande, y hasta ahora nunca se ha intentado algo de esta magnitud y complejidad.
• Algunos han advertido que, como la escala de la transición es tan grande y de un alcance tan amplio, el impacto macroeconómico necesita un análisis más profundo.
• Acelerar demasiado agresivamente los objetivos de reducción de las emisiones netas de carbono podría crear perturbaciones económicas mucho mayores que las generalmente anticipadas, como “un shock adverso en la oferta de energía, muy similar a los importantes shocks energéticos de los años 1970”.

En otro artículo titulado “Why the Energy Transition Will Be So Complicated”, Daniel Yergin, señaló lo siguiente:

• La transición energética actual es mucho más complicada de lo que se cree.
• No se comprende bien el grado en que el mundo depende actualmente de los combustibles fósiles, lo cual dificulta la transición energética y afecta la velocidad con que se puede realizar.

Un artículo publicado el mes pasado por BloombergNEF, titulado “Liebreich: Net Zero Will Be Harder Than You Think – And Easier. Part I: Harder”, señaló lo siguiente:

• La transición energética actual será brutalmente desafiante: todos los sectores de la economía tendrán que adoptar las nuevas tecnologías emergentes, los consumidores tendrán que cambiar sus equipos y sus comportamientos y habrá que construir nuevas cadenas de suministro (minería, producción de equipos para desarrollar y consumir las nuevas fuentes de energía, etc.).
• Esto tiene que suceder en todas las economías del mundo (que tienen muchos otros problemas apremiantes (como económicos, fiscales, sociales, pobreza, bajo poder adquisitivo, políticos, etc.), y todo esto en apenas unas décadas y a costa de los ahorros de toda una generación. ¿Qué podría ser más difícil?

En otro artículo titulado “Energy guru Daniel Yergin: ‘I’m sick of the energy transition discussion’”, publicado por el periódico NZZ News, Daniel Yergin enumeró una serie de aspectos adicionales que es necesario comprender sobre la transición energética:

• Si nos fijamos en la historia de las transiciones energéticas, todas ellas duran más de un siglo. Es muy poco probable que se logre un cambio en 25 años, o incluso en la mitad de ese tiempo.
• ¿Cuál es la diferencia entre la transición energética actual y las anteriores? Hay una diferencia fundamental. Todas ellas fueron adiciones de energía. El petróleo superó al carbón como la principal fuente de energía del mundo en los años de 1960. Pero el carbón no ha desaparecido. El año pasado, el mundo utilizó más carbón que nunca, tres veces más que en los años 1960. Ahora estamos intentando pasar de un sistema a otro en un tiempo realmente corto sin prestar mucha atención a la cantidad de recursos y de minerales que se necesitarían.
• Del lado del suministro, las energías renovables seguirán creciendo y el año pasado crecieron un 6% en todo el mundo. Pero también surgen problemas del mundo real: cadenas de suministro difíciles, tasas de interés más altas e inflación. Por ejemplo, hace dos años había objetivos muy optimistas para la energía eólica marina en los Estados Unidos. Ahora, esos proyectos han sido cancelados o renegociados.
• Del lado de la demanda de energía, debemos mirar la demografía. Podría haber 2 mil millones más de personas viviendo en el mundo para el 2050. Por eso habrá un alto crecimiento en la demanda energética de los países en desarrollo y emergentes. Estos países necesitan crecer y necesitan energía para hacerlo.
• Si miramos hacia atrás un par de años, la gente todavía pensaba con una noción muy lineal: dibujaban gráficos con una línea clara y llegaban a donde querían estar en el 2050. En cambio, a mí me gusta hablar de una transición energética multidimensional: un proceso que se desarrollará en diferentes momentos, a diferentes ritmos y en diferentes regiones.
• El sistema energético global sigue estando dominado por los combustibles fósiles.
• Además de la descarbonización (que es parte de la sostenibilidad ambiental), la seguridad de suministro y los costos bajos son también importantes. Se ha reconocido en todo el mundo que la seguridad energética y los costos bajos de la energía también deben ser parte integral de los objetivos de la transición energética.
• El mundo se está volviendo más frágil debido al colapso de la globalización.
• Hemos estado hablando mucho de seguridad energética. ¿Son la seguridad energética y la descarbonización mutuamente excluyentes? No es una contradicción, pero es un reconocimiento de que, si uno se olvida de la seguridad energética, se dirige al desastre. La transición depende de la seguridad energética para que realmente funcione. De lo contrario, se producirá, entre otras cosas, una reacción política y social que cuestionará las políticas de transición energética.
• El mundo va a requerir inversiones continuas en energías renovables y no renovables (petróleo y gas natural). De lo contrario, habrá escasez de energía y aumentos en los precios con los efectos devastadores que esto tiene.
• La lucha por los metales, que son fundamentales para la transición energética actual, es parte de la creciente competencia entre las grandes potencias (Estados Unidos, China y otras). El objetivo de occidente es alejarse de las cadenas de suministro de China. Sin embargo, esto será difícil porque no se trata sólo de la minería, sino también del dominio de China en el procesamiento de metales y minerales.
• Es más, el proceso desde el descubrimiento hasta la producción en la minería puede tardar hasta 20 años. Creo que se han subestimado los desafíos de la cadena de suministro de minerales que son evidentes en la transición energética. Existe una gran brecha entre la política declarativa y lo que realmente sucede en el mercado global.
• La producción de algunos metales críticos para sostener la transición energética también está más concentrada que en la industria petrolera, lo que crea gran incertidumbre, particularmente en cuanto a los futuros precios de la energía en el nuevo sistema energético.

En la segunda parte de esta columna se continuará con el análisis de otros factores importantes que forman parte de la complejidad de la transición energética que debe realizarse en el siglo XXI.