La interconexión eléctrica y la mejora de la eficiencia resuelven los problemas de la transición energética. Mark Jacobson.

 Hoy voy a hacer de abogado del diablo y traigo un artículo que promete la vida eterna. Después del fracaso renovable en el invierno europeo, necesitamos un nuevo estudio que permita seguir apostando por las renovables.

Mark Z. Jacobson, el apóstol de la transición 100% renovable, vuelve a la carga, proporcionando nuevas soluciones a la intermitencia de las renovables.

El problema es que cuando no hace viento, no tenemos las redes interconectadas. Si no hace viento en Texas, quizás en Iowa tengan un huracán. Solo hace falta conectar a gran escala todos las ubicaciones posibles, creando una gran red nacional, para no necesitar tanto almacenamiento. También evitaríamos los apagones, al tener energía disponible en otras zonas con interconexión. 

Además los procesos eléctricos son mucho más eficientes que los fósiles y por lo tanto esa mejora de eficiencia, puede servir para reducir el consumo un tanto por ciento elevado.

Plantea la necesidad de hacer una transición ultrarrápida (80% en 2030).

El estudio es un PDF de 94 páginas que se incluye en el post, referido a EE.UU.

Como ejemplo de transición, tenemos el caso estadounidense, aportando un 80% de transición hacia 2030 y como se sustituyen los fósiles por renovables, además de la disminución de necesidades energéticas por mejora de la eficiencia.

  Fig. 2. Timeline for transitioning the United States to 100% WWS by 2035 (first panel) and 2050 (second panel), with 80% by 2030 in both cases. Five types of reductions in energy requirements occur along the way. Derived from totals in Table S3.  

Les dejo con el artículo y esta vez, no voy a hacer ninguna crítica, aunque algunas preguntas sean evidentes. Recomiendo el sitio para conseguir buena información sobre renovables (aunque es muy pro-Tesla). El artículo está firmado por Steve Hanley.  

https://cleantechnica.com/2022/02/21/renewable-energy-zero-blackouts-millions-of-new-jobs-mark-z-jacobson/

Mark Z. Jacobson es profesor de ingeniería civil y ambiental en la Universidad de Stanford y director de su Programa Atmósfera/Energía. También es un colaborador frecuente de CleanTechnica . Él y su equipo han publicado varios trabajos de investigación que describen cómo la transición a la energía renovable puede proporcionar electricidad confiable a un costo más bajo y crear nuevos puestos de trabajo. Ese es el aspecto técnico y económico de su análisis. El otro componente involucra los beneficios sociales que se derivarán del uso de energía limpia y renovable, a saber, estadounidenses más saludables que viven más tiempo.

Jacobson, junto con los investigadores Anna-Katharina von Krauland, Stephen Coughlin, Frances Palmer y Miles Smith, ha publicado recientemente un estudio actualizado que se basa en investigaciones anteriores para mostrar el cambio al 100 % de energía renovable, lo que Jacobson describe como energía eólica, hidráulica y solar. — eliminaría virtualmente los apagones de la red eléctrica que han plagado muchas áreas del país en los últimos años, particularmente en California y Texas. “Técnicamente y económicamente, tenemos el 95 por ciento de las tecnologías que necesitamos para hacer la transición de todo hoy”, le dice Jacobson al Washington Post .

¿Qué es el viento, el agua, la energía solar?

Como científico, Jacobson y sus colegas tienen cuidado de definir sus términos. Aquí está la introducción a este último estudio.

“Definimos energía limpia y renovable como energía que…..emite cero contaminantes del aire que afectan la salud y el clima cuando se consume y…..tiene una fuente que repone continuamente la energía. A las fuentes de energía que cumplen estos criterios las llamamos fuentes eólicas, hidráulicas y solares. Las tecnologías de generación de electricidad de WWS incluyen turbinas eólicas en tierra y en alta mar; agua: turbinas mareomotrices, dispositivos undimotrices, centrales eléctricas geotérmicas y centrales hidroeléctricas; y solar: plantas solares fotovoltaicas y plantas de energía solar concentrada en techos/servicios públicos. Las tecnologías de generación de calor de WWS incluyen plantas de calor solar térmica y geotérmica.

“La electricidad WWS debe transportarse mediante líneas de transmisión y distribución de CA de corriente alterna, CA de alto voltaje y corriente continua de alto voltaje. La energía WWS también debe almacenarse en medios de almacenamiento de electricidad, calor, frío o hidrógeno.

“Finalmente, una transición a WWS requiere equipos para el transporte, la industria y los edificios que funcionan con electricidad. Dichos equipos incluyen vehículos eléctricos y de celdas de combustible de hidrógeno, bombas de calor, cocinas de inducción, hornos de arco, hornos de resistencia, cortadoras de césped, sopladores de hojas, motosierras y más.

“Para este estudio, consideramos solo la energía WWS, ya que creemos que las tecnologías WWS dan como resultado mayores reducciones simultáneas en la contaminación del aire, el daño climático y la inseguridad energética que las tecnologías que no son WWS. No incluimos la energía fósil, la bioenergía, los combustibles sintéticos distintos del hidrógeno, el hidrógeno azul, la captura de carbono, la captura directa de aire o la energía nuclear, ya que cada una puede generar un mayor riesgo de contaminación del aire, daño climático y/o inseguridad energética. El único hidrógeno considerado es el hidrógeno verde [hecho] a partir de electricidad WWS.

“Si podemos resolver los tres problemas a un costo razonable solo con WWS, no necesitaremos
tecnologías milagrosas o controvertidas para ayudar”.

La debacle de Texas

Hace un año, Texas se vio afectada por temperaturas inusualmente frías que provocaron cortes de energía generalizados. Los líderes políticos del estado se apresuraron a decir que todo fue culpa de las energías renovables porque muchas turbinas eólicas se congelaron. Sin embargo, no mencionaron que las turbinas se congelaron porque ERCOT, el operador de la red del estado, tiene un objetivo principal: mantener el costo de la electricidad lo más bajo posible. Ese énfasis en lo barato significaba que no había dinero disponible para hacer que las turbinas fueran resistentes a la congelación. Tampoco mencionaron que muchas centrales generadoras convencionales fallaron por falta de gas metano luego de que los motores diesel que lo bombean a través de los gasoductos del estado no arrancaran por las bajas temperaturas.

Andrew Dessler, profesor de ciencias atmosféricas en la Universidad de Texas A&M, que no participó en el estudio de Jacobson, le dice al Washington Post : “Si tuviéramos otra tormenta este año como Uri en 2021, la red volvería a fallar. Esto sigue siendo un gran riesgo para nosotros”.

“La comprensión de mucha gente sobre la energía renovable está extremadamente desactualizada”, agrega Dessler. La semana pasada, sorprendió a Joe Rogan al decirle durante una entrevista que la energía eólica proporciona la mitad de la electricidad que Texas consume algunos días. “La energía solar y eólica son las fuentes de energía más baratas disponibles”, dijo Dessler. “La gente parece no entender eso, y tampoco entienden que sabemos cómo hacer una red confiable que sea principalmente renovable”.

Energía renovable: hacer más con menos

El equipo de Jacobson encontró que la demanda de energía en realidad disminuyó significativamente al cambiar a recursos renovables . ¿Porqué es eso? Los propietarios de coches eléctricos saben por qué. Un motor de gasolina tiene solo un 30% de eficiencia. Es decir, más de dos tercios de la energía contenida en un galón de gasolina no hace nada para hacer avanzar un automóvil y se desperdicia. Es como tratar de poner aire acondicionado en su casa dejando todas las ventanas y puertas abiertas. Podrías hacerlo, pero ¿por qué? La única razón por la que la gente tolera los automóviles convencionales es porque las políticas gubernamentales mantienen el precio de la gasolina en un nivel demasiado bajo. Por el contrario, más del 80 % de la energía almacenada como electricidad en la batería de un coche eléctrico se convierte en movimiento hacia adelante.

Debido a que los dispositivos que funcionan con electricidad son mucho más eficientes que sus equivalentes de combustibles fósiles, los investigadores descubrieron que la transición a esos "vehículos eléctricos y de celdas de combustible de hidrógeno, bombas de calor, cocinas de inducción, hornos de arco, hornos de resistencia, cortadoras de césped, sopladores de hojas, motosierras , y más” mencionado en la introducción del informe reduciría la demanda de electricidad en todo Estados Unidos en alrededor de un 57%. Los costos anuales de energía per cápita de los hogares serían alrededor de un 63% menos que en un escenario de “negocios como siempre”.

"Todo lo que hacemos actualmente con combustibles fósiles se haría con tecnología que funciona con electricidad", dice la coautora Anna-Katharina von Krauland. “La cantidad de energía que se necesita para realizar actividades, básicamente para encender la luz o alimentar procesos industriales, en realidad disminuiría si se utiliza un suministro de energía más eficiente”.

El equipo también descubrió que la interconexión de redes eléctricas de diferentes regiones geográficas puede hacer que el sistema de energía sea más confiable y reducir los costos. Es más probable que las regiones más grandes tengan el viento soplando, el sol brillando o la energía hidroeléctrica funcionando en otro lugar, lo que puede ayudar a llenar los vacíos de suministro. ERCOT se creó y diseñó específicamente para evitar tales interconexiones por razones políticas. Es por eso que, cuando las temperaturas bajo cero llegaron al estado en 2021, el estado no pudo importar electricidad de otros estados para ayudar durante la crisis. El exgobernador de Texas, Rick Perry, se golpeó el pecho y dijo que los tejanos preferirían morir antes que ser parte de una red eléctrica regional. La única pregunta que ningún estudio puede responder es cómo una persona consciente podría votar por un imbécil así.

“La intermitencia de las energías renovables disminuye a medida que se observan áreas cada vez más grandes”, dijo Dessler. “Si no hace viento en Texas, podría haberlo en Iowa. En ese caso, podrían estar produciendo energía en exceso y podrían enviarnos parte de su energía extra. Prácticamente en todos los ámbitos, encontramos que sería menos costoso, más confiable y haría un mejor uso de la energía si ampliáramos la interconexión”.

El estudio encontró que los costos por unidad de energía en Texas podrían ser un 27% más bajos cuando se interconectan con la red del Medio Oeste en lugar de estar aislados como es el caso actualmente. Un poco te enorgullece ser tejano, sabiendo que estás pagando más por la electricidad de lo que deberías debido a la obediencia servil a la ideología política, ¿no es así? La libertad significa pagar de más por las cosas, aparentemente.

Muchas personas asumen que para que la revolución de las energías renovables sea completa, se requerirán sistemas capaces de almacenar energía eléctrica durante largos períodos de tiempo (días, semanas y meses). No es así, dicen los investigadores. En cambio, los sistemas que pueden almacenar energía durante 4 horas se pueden conectar para proporcionar almacenamiento a largo plazo. “Es incorrecto pensar que las energías renovables no son confiables porque no piensas en las energías renovables por sí mismas”, dijo Dessler. “Piensas en ellos como parte de un sistema. Una red estable que cuente con muchas energías renovables también contará con una potencia despachable firme que se recuperará cuando las energías renovables bajen”.

5 millones de nuevos empleos

Además de mejorar la estabilidad de la red, el estudio encontró que operar una red limpia y renovable podría crear casi 5 millones de empleos de tiempo completo a largo plazo, no solo en la construcción y la fabricación , sino también en negocios auxiliares que respaldan esas actividades. Los sistemas también producirían aire más limpio, lo que podría reducir las muertes relacionadas con la contaminación en 53 000 personas por año y reducir las enfermedades relacionadas con la contaminación en millones de personas en 2050.

“Este es un estudio increíblemente importante”, dijo Robert Howarth, profesor de la Universidad de Cornell y que no está involucrado en la investigación. “Las industrias de combustibles fósiles continúan argumentando que las energías renovables son un experimento peligroso y que la estabilidad y confiabilidad de la red seguirán dependiendo, al menos en parte, de los combustibles fósiles. Aquí, Jacobson y sus colegas muestran claramente que este no es el caso en absoluto”.

Andrew Dessler está de acuerdo. Él dice que los hallazgos de este estudio “no son controvertidos en absoluto. Obviamente, funcionará solo porque hay mucha energía renovable disponible en el planeta. Solo desde el punto de vista de la física, no hay una restricción fundamental aquí. La restricción es política. Tienes que conseguir que la gente se reúna y decida hacer esto, y eso es realmente lo que es difícil”.

Mark Jacobson agrega: “Necesitamos una transición realmente rápida del 80 por ciento [de energía limpia] para 2030 y del 100 por ciento lo antes posible después de eso. Realmente requiere un esfuerzo a gran escala entre muchas personas para resolver este problema. No es un estudio científico el que va a resolver el problema”.

Gracias a los títeres de los combustibles fósiles como Joe Manchin y todos los republicanos en el Congreso, a los estadounidenses se les negarán los beneficios de un sistema de energía renovable en pleno funcionamiento hasta que se agoten todas las contribuciones de campaña de las compañías de petróleo y gas. Entonces, y solo entonces, la transición a las energías renovables podrá tener lugar.

Saludos.