Estados Unidos podría reducir las emisiones de carbono de la generación de electricidad hasta en un 78 por ciento sin tener que desarrollar ninguna tecnología nueva o usar baterías costosas, sugiere un nuevo estudio. Sin embargo, hay una trampa. El país tendría que construir una nueva red nacional de transmisión para que los estados puedan compartir energía.
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"Nuestra idea era que si tuviéramos una 'carretera interestatal nacional para electrones' pudiéramos mover la energía según fuera necesario, y podríamos colocar las plantas eólicas y solares en los mejores lugares", dice el coautor del estudio Alexander MacDonald, quien recientemente se retiró como director del Laboratorio de Investigación del Sistema Terrestre de NOAA en Boulder, Colorado.
Hace varios años, MacDonald sentía curiosidad por las afirmaciones de que no había tecnología disponible que pudiera mitigar las emisiones de dióxido de carbono sin duplicar o triplicar el costo de la electricidad. Cuando investigó el tema, descubrió que los estudios detrás de los reclamos no incorporaban muy bien el clima variable del país.
Uno de los grandes problemas con la energía eólica y solar es que su disponibilidad depende del clima. La energía solar solo está disponible en días soleados, no durante tormentas o de noche. Las turbinas eólicas no funcionan cuando el viento no sopla lo suficiente o cuando sopla demasiado. Debido a esto, algunos estudios han argumentado que estas tecnologías solo son viables si hay baterías de gran capacidad disponibles para almacenar energía de estas fuentes para usar cuando no están funcionando. Eso elevaría el costo de la electricidad mucho más allá de los precios actuales.
Pero "siempre hay energía eólica y solar disponible en alguna parte", señala MacDonald. Así que él y sus colegas se propusieron diseñar un sistema de generación de electricidad con bajas emisiones de carbono que incorporase mejor e incluso aprovechara el clima de la nación. Su estudio aparece hoy en Nature Climate Change .
Su modelo de computadora mostró que al cambiar principalmente a fuentes de energía eólica y solar, con un poco de ayuda del gas natural, la energía hidroeléctrica y nuclear cuando el clima no coopera, Estados Unidos podría reducir las emisiones de carbono en un 33 a 78 por ciento desde los niveles de 1990, dependiendo del costo exacto de las energías renovables y el gas natural. (Cuanto menor sea el costo de la energía renovable y mayor el costo del gas natural, mayor será el ahorro de carbono). La adición de carbón a la mezcla no hizo que la electricidad fuera más barata, pero resultó en un aumento del 37 por ciento en las emisiones de carbono.
La clave de este futuro sería el desarrollo de un sistema para transferir electricidad a todo el país, de modo que un día ventoso en Dakota del Norte pudiera alimentar un día nublado y tranquilo en Nueva York. Esto no solo requeriría nuevos acuerdos entre los estados (Texas, por ejemplo, tiene su propia red eléctrica separada), sino también una actualización de las líneas de transmisión que mueven los electrones de un lugar a otro.
En la mayoría de las áreas, la energía se mueve a través de líneas de corriente alterna de alto voltaje, pero existen limitaciones en cuanto a qué tan lejos pueden transmitir energía estas líneas. Cambiar a corriente continua de alto voltaje permitiría a los productores de energía transmitir más electricidad a una distancia mayor. Eso significa que se podrían construir nuevas turbinas eólicas y plantas de energía solar en los lugares que tienen el mayor potencial para la energía eólica y solar, porque la distancia desde donde se necesita energía no importaría.
Construir una nueva red para transmitir electricidad sería un gran trabajo. Pero el modelo de computadora mostró que puede ser rentable, ya que a largo plazo permitiría la disponibilidad de energía barata, señala el coautor del estudio Christopher Clack, matemático del Instituto Cooperativo de Investigación en Ciencias Ambientales de la Universidad de Colorado-Boulder .
"Al construir estas instalaciones de transmisión, reducimos los costos para eliminar el carbono en lugar de aumentarlo", dice.
Algunos estados, como California y Nueva York, ya están en camino hacia este futuro con menos carbono, y Vermont acaba de aprobar planes para una línea de corriente continua de alto voltaje desde Canadá, señala Mark Jacobson, un científico atmosférico de la Universidad de Stanford. El año pasado, dirigió un estudio publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias que mostró cómo los Estados Unidos podrían lograr una red eléctrica de energía totalmente renovable, con la ayuda de la tecnología de almacenamiento.
"Podemos usar las vías de transmisión existentes", dice Jacobson, y simplemente mejorar las líneas que las cruzan. "No necesitas tantas vías nuevas como crees".
El aumento de la energía renovable tendría beneficios además de menores emisiones de carbono, como reducciones en la contaminación del aire y menores costos. "Hay pocas desventajas en la transición", dice.
Además, señala MacDonald, pasar a la generación de electricidad baja en carbono podría servir como catalizador para reducir las emisiones de carbono en sectores como la calefacción y el transporte de viviendas. "No importa qué, primero tienes que hacer electricidad", dice, y el resto seguirá.
