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 eléctrico como el mayor contribuyente está en el centro de los esfuerzos con la amplia gama de tecnologías de descarbonización a instancias.
Las tecnologías centrales, como el viento y la energía solar, ahora se comercializan ampliamente, pero las nuevas tecnologías de energía limpia están continuamente en desarrollo y surgiendo. Dados los compromisos de cumplir con el Acuerdo de París y la presión para sacar las tecnologías, la pregunta es cuál de los emergentes necesita el enfoque de I + D para determinar su potencial de inversión a largo plazo.
Con esto en mente, el Comité Ejecutivo de Tecnología del Cambio Climático (CMNUCC) de la ONU (CMNUCC) ha identificado seis tecnologías emergentes que probablemente proporcionarán beneficios a escala global y dice que debe llevarse al mercado lo antes posible.
Estos son los siguientes.
Tecnologías primarias de suministro de energía
Floating Solar PV no es una tecnología nueva, pero se están combinando tecnologías de nivel de preparación de alta tecnología totalmente comercializada de nuevas maneras, dice el comité. Un ejemplo son los barcos de fondo plano y los sistemas de energía fotovoltaica solar, incluidos paneles, transmisión e inversores.
Se indican dos clases de oportunidades, es decir, cuando el campo solar flotante es independiente y cuando se adapta o se construye con una instalación hidroeléctrica como un híbrido. La energía solar flotante también se puede diseñar para el seguimiento a un costo adicional limitado, pero hasta un 25% de ganancia de energía adicional.
El viento flotante ofrece el potencial de explotar los recursos de energía eólica que se encuentran en aguas mucho más profundas que las torres de viento en alta mar fija, que generalmente están en agua 50 m o menos profundidad, y en regiones con costas costeras cercanas. El principal desafío es el sistema de anclaje, con dos tipos de diseño principales que reciben inversiones, ya sea sumergibles o ancladas en el fondo del mar y con pros y contras.
El comité dice que los diseños de viento flotante se encuentran en una variedad de niveles de preparación tecnológica, con turbinas de eje horizontales flotantes más avanzadas que las turbinas de eje vertical.
Tecnologías habilitadoras
El hidrógeno verde es en gran medida el tema del día con oportunidades de uso para la calefacción, en la industria y como un combustible. Sin embargo, la forma en que se hace el hidrógeno es fundamental para su impacto en las emisiones, señala TEC.
Los costos dependen de dos factores: los de la electricidad y más críticamente el de los electrolisers, que deberían ser impulsados por economías de escala.
Las baterías de próxima generación para el almacenamiento detrás del medidor y a escala de servicios públicos, como el metal de litio en estado sólido, están surgiendo que ofrecen grandes mejoras no marginales sobre la tecnología de batería existente en términos de densidad de energía, durabilidad de la batería y seguridad, al tiempo que permiten tiempos de carga más rápidos, dice el comité.
Si la producción se puede escalar con éxito, su uso podría ser transformador, particularmente para el mercado automotriz, ya que potencialmente permite el desarrollo de vehículos eléctricos con baterías con vidas y rangos de conducción comparables a los vehículos tradicionales actuales.
El almacenamiento de energía térmica para la calefacción o el enfriamiento se puede entregar con muchos materiales diferentes con diferentes capacidades y costos térmicos, con su mayor contribución que es probable que se encuentre en edificios e industria ligera, según el comité.
Los sistemas de energía térmica residencial podrían tener un impacto muy grande en las regiones frías y de baja humedad donde las bombas de calor son menos efectivas, mientras que otra área clave para futuras investigaciones es en las "cadenas de frío" de países en desarrollo y recién industrializados.
Las bombas de calor son una tecnología bien establecida, pero también una en la que las innovaciones continúan realizándose en áreas como refrigerantes, compresores, intercambiadores de calor y sistemas de control para obtener ganancias de rendimiento y eficiencia.
Los estudios muestran constantemente que las bombas de calor, alimentadas por la electricidad de gases de greenhouse, son una estrategia central para las necesidades de calefacción y enfriamiento, dice el comité.
Otras tecnologías emergentes
Otras tecnologías revisadas son el viento en el aire y los sistemas de conversión de energía térmica marina, marea y océano, que pueden ser fundamentales para los esfuerzos de algunos países o subregiones, pero hasta que los desafíos de la ingeniería y los casos comerciales estén superados, es poco probable que proporcionen beneficios a escala global, comenta el comité.
Otra tecnología emergente de interés es la bioenergía con la captura y el almacenamiento de carbono, que solo está superando la etapa de demostración hacia una implementación comercial limitada. Debido a costos relativamente altos en comparación con otras opciones de mitigación, la absorción necesitaría ser impulsada principalmente por iniciativas de política climática, con un despliegue generalizado del mundo real que implica una mezcla de diferentes tipos de combustible, enfoques CCS e industrias objetivo.
— Por Jonathan Spencer Jones
Tiempo de publicación: enero-14-2022