S'identifiquen tecnologies energètiques emergents que necessiten un desenvolupament ràpid per provar la seva viabilitat d'inversió a llarg termini.
L'objectiu és la reducció de les emissions de gasos d'efecte hivernacle i el sector energètic, com a major contribuent, és al centre dels esforços amb l'àmplia gamma de tecnologies de descarbonització al seu càrrec.
Les tecnologies bàsiques com l'eòlica i la solar ara estan àmpliament comercialitzades, però noves tecnologies d'energia neta estan contínuament en desenvolupament i emergència. Tenint en compte els compromisos per complir l'Acord de París i la pressió per treure a la llum aquestes tecnologies, la pregunta és quines de les emergents necessiten l'enfocament en R+D per determinar el seu potencial d'inversió a llarg termini.
Tenint això en compte, el Comitè Executiu de Tecnologia de la Convenció Marc de les Nacions Unides sobre el Canvi Climàtic (CMNUCC) ha identificat sis tecnologies emergents que probablement proporcionaran beneficis a escala mundial i que, segons ell, cal comercialitzar-les el més aviat possible.
Aquests són els següents.
Tecnologies de subministrament d'energia primària
La fotovoltaica solar flotant no és una tecnologia nova, però les tecnologies d'alt nivell de preparació tecnològica completament comercialitzades s'estan combinant de noves maneres, diu el Comitè. Un exemple són els vaixells de fons pla amarrats i els sistemes fotovoltaics solars, incloent-hi panells, transmissió i inversors.
S'indiquen dues classes d'oportunitats, és a dir, quan el camp solar flotant és independent i quan es modernitza o es construeix amb una instal·lació hidroelèctrica com a híbrid. L'energia solar flotant també es pot dissenyar per al seguiment amb un cost addicional limitat però amb un guany d'energia addicional de fins a un 25%.
L'energia eòlica flotant ofereix el potencial d'explotar els recursos d'energia eòlica que es troben en aigües molt més profundes que les torres eòliques marines fixes, que normalment es troben en aigües de 50 m o menys de profunditat, i en regions amb fons marins profunds propers a la costa. El principal repte és el sistema d'ancoratge, amb dos tipus de disseny principals que reben inversió, ja sigui submergible o ancorat al fons marí, i tots dos amb avantatges i inconvenients.
El Comitè afirma que els dissenys d'aerogeneradors flotants es troben en diversos nivells de preparació tecnològica, amb turbines d'eix horitzontal flotants més avançades que les turbines d'eix vertical.
Tecnologies habilitadores
L'hidrogen verd és el tema de l'actualitat, amb oportunitats per al seu ús en calefacció, indústria i com a combustible. Tanmateix, la manera com es fabrica l'hidrogen és fonamental per al seu impacte en les emissions, segons assenyala el TEC.
Els costos depenen de dos factors: el de l'electricitat i, més important encara, el dels electrolitzadors, que haurien d'estar impulsats per economies d'escala.
El Comitè afirma que estan sorgint bateries de nova generació per a emmagatzematge a gran escala, com ara les de liti-metall d'estat sòlid, que ofereixen grans millores no marginals respecte a la tecnologia de bateries existent pel que fa a densitat d'energia, durabilitat i seguretat de la bateria, alhora que permeten temps de càrrega més ràpids.
Si la producció es pot escalar amb èxit, el seu ús podria ser transformador, especialment per al mercat de l'automoció, ja que permet potencialment el desenvolupament de vehicles elèctrics amb bateries amb una vida útil i autonomia comparables als vehicles tradicionals actuals.
Segons el Comitè, l'emmagatzematge d'energia tèrmica per a calefacció o refrigeració es pot fer amb molts materials diferents amb diferents capacitats tèrmiques i costos, i la seva major contribució probablement serà en els edificis i la indústria lleugera.
Els sistemes d'energia tèrmica residencials podrien tenir un impacte molt gran a les regions fredes i de baixa humitat on les bombes de calor són menys efectives, mentre que una altra àrea clau per a la investigació futura són les "cadenes de fred" dels països en desenvolupament i recentment industrialitzats.
Les bombes de calor són una tecnologia ben establerta, però també en la qual es continuen fent innovacions en àrees com ara refrigerants, compressors, intercanviadors de calor i sistemes de control millorats per aconseguir guanys de rendiment i eficiència.
El Comitè afirma que els estudis mostren consistentment que les bombes de calor, alimentades per electricitat amb baixes emissions de gasos d'efecte hivernacle, són una estratègia bàsica per a les necessitats de calefacció i refrigeració.
Altres tecnologies emergents
Altres tecnologies revisades són l'energia eòlica aerotransportada i els sistemes de conversió d'energia tèrmica oceànica, mareomotriu i d'onades marines, que poden ser crítics per als esforços d'alguns països o subregions, però fins que no es superin els reptes d'enginyeria i de negoci és poc probable que proporcionin beneficis a escala mundial, segons comenta el Comitè.
Una altra tecnologia emergent d'interès és la bioenergia amb captura i emmagatzematge de carboni, que tot just està superant la fase de demostració cap a un desplegament comercial limitat. A causa dels costos relativament elevats en comparació amb altres opcions de mitigació, l'adopció hauria d'estar impulsada principalment per iniciatives de política climàtica, amb un desplegament generalitzat al món real que podria implicar una barreja de diferents tipus de combustible, enfocaments de captura i emmagatzematge de carboni (CCS) i indústries objectiu.
—Per Jonathan Spencer Jones
Data de publicació: 14 de gener de 2022