Se identifican tecnologías energéticas emergentes que necesitan un desarrollo rápido para probar su viabilidad de inversión a largo plazo.
El objetivo es la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y el sector energético, como el mayor contribuyente, está en el centro de los esfuerzos con la amplia gama de tecnologías de descarbonización a su disposición.
Tecnologías clave como la eólica y la solar se comercializan ampliamente, pero nuevas tecnologías de energía limpia se desarrollan y emergen continuamente. Dados los compromisos para cumplir el Acuerdo de París y la presión para desarrollar estas tecnologías, la pregunta es cuáles de estas tecnologías emergentes necesitan el enfoque en I+D para determinar su potencial de inversión a largo plazo.
Con esto en mente, el Comité Ejecutivo de Tecnología de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) ha identificado seis tecnologías emergentes que probablemente proporcionen beneficios a escala global y que dicen que es necesario llevarlas al mercado lo antes posible.
Estos son los siguientes:
Tecnologías de suministro de energía primaria
La energía solar fotovoltaica flotante no es una tecnología nueva, pero tecnologías de alto nivel de madurez tecnológica, plenamente comercializadas, se están combinando de nuevas maneras, afirma el Comité. Un ejemplo son los barcos de fondo plano amarrados y los sistemas solares fotovoltaicos, que incluyen paneles, transmisión e inversores.
Se indican dos tipos de oportunidades: cuando el campo solar flotante es independiente y cuando se moderniza o se construye con una central hidroeléctrica como híbrido. La energía solar flotante también puede diseñarse para seguimiento con un coste adicional limitado, pero con una ganancia energética adicional de hasta un 25 %.
La energía eólica flotante ofrece el potencial de explotar los recursos eólicos que se encuentran en aguas mucho más profundas que las torres eólicas marinas fijas, que suelen estar a 50 m o menos de profundidad, y en regiones con fondos marinos profundos cercanos a la costa. El principal desafío es el sistema de anclaje, con dos tipos de diseño principales en los que se invierte: sumergible o anclado al fondo marino, ambos con ventajas y desventajas.
El Comité afirma que los diseños de energía eólica flotante se encuentran en distintos niveles de preparación tecnológica, siendo las turbinas flotantes de eje horizontal más avanzadas que las de eje vertical.
Tecnologías facilitadoras
El hidrógeno verde es un tema de gran actualidad, con oportunidades de uso en calefacción, en la industria y como combustible. Sin embargo, el proceso de producción del hidrógeno es crucial para su impacto en las emisiones, señala el TEC.
Los costos dependen de dos factores: el de la electricidad y, más críticamente, el de los electrolizadores, que deberían impulsarse mediante economías de escala.
Están surgiendo baterías de próxima generación para almacenamiento detrás del medidor y a escala de servicios públicos, como las de metal de litio en estado sólido, que ofrecen grandes mejoras no marginales con respecto a la tecnología de baterías existente en términos de densidad de energía, durabilidad y seguridad de la batería, al tiempo que permiten tiempos de carga más rápidos, dice el Comité.
Si se logra ampliar con éxito la producción, su uso podría ser transformador, en particular para el mercado automotriz, ya que potencialmente permite el desarrollo de vehículos eléctricos con baterías con duraciones y autonomías de conducción comparables a los vehículos tradicionales actuales.
El almacenamiento de energía térmica para calefacción o refrigeración se puede suministrar con muchos materiales diferentes con diferentes capacidades térmicas y costos, y su mayor contribución probablemente se dará en los edificios y la industria ligera, según el Comité.
Los sistemas de energía térmica residencial podrían tener un impacto muy grande en regiones frías y de baja humedad donde las bombas de calor son menos efectivas, mientras que otra área clave para futuras investigaciones son las “cadenas de frío” de los países en desarrollo y recientemente industrializados.
Las bombas de calor son una tecnología bien establecida, pero también una en la que se siguen realizando innovaciones en áreas como refrigerantes mejorados, compresores, intercambiadores de calor y sistemas de control para lograr ganancias de rendimiento y eficiencia.
Los estudios muestran consistentemente que las bombas de calor, alimentadas por electricidad con bajas emisiones de gases de efecto invernadero, son una estrategia fundamental para las necesidades de calefacción y refrigeración, afirma el Comité.
Otras tecnologías emergentes
Otras tecnologías examinadas son la energía eólica aerotransportada y los sistemas de conversión de energía térmica de las olas, las mareas y los océanos, que pueden ser fundamentales para los esfuerzos de algunos países o subregiones, pero que hasta que no se superen los desafíos de ingeniería y de análisis de costos es poco probable que proporcionen beneficios a escala mundial, comenta el Comité.
Otra tecnología emergente de interés es la bioenergía con captura y almacenamiento de carbono, que apenas está superando la fase de demostración y se encuentra en una fase de implementación comercial limitada. Debido a sus costos relativamente altos en comparación con otras opciones de mitigación, su adopción debería estar impulsada principalmente por iniciativas de política climática, y su implementación generalizada en el mundo real podría implicar una combinación de diferentes tipos de combustibles, enfoques de captura y almacenamiento de carbono (CAC) e industrias objetivo.
—Por Jonathan Spencer Jones
Hora de publicación: 14 de enero de 2022