El papel de los combustibles fósiles en un sistema energético sostenible

Ventilation Air Methane Catalytic Turbine ©WIKIPEDIA/CSIRO
 

El cambio climático es uno de los mayores retos de nuestra era. Sin embargo, la necesidad de asegurar el acceso a la energía para gozar de calidad de vida y para el desarrollo económico es igual de importante. Por tanto, es esencial abordar el cambio climático como parte de la agenda de desarrollo sostenible. El progreso continuo en el desarrollo de nuevas tecnologías ha aportado confianza y esperanza de lograr estos objetivos en el sistema energético. Las drásticas reducciones de precios y el avance tecnológico de los molinos de viento y la energía solar fotovoltaica han demostrado que estos recursos de energía renovable pueden desempeñar un papel importante en los sistemas mundiales de electricidad y que los avances decisivos, anticipados desde hace mucho tiempo, en tecnología de almacenamiento eficaz en función de los costos cambiarían de forma sustancial las matrices energéticas primarias.

Estos avances han conducido invariablemente a presumir que hemos "acabado" con los combustibles fósiles en todo el sistema energético, que no hay necesidad de seguir desarrollando nuevos recursos y que tenemos que dejar de usarlos tan pronto como sea posible. Esta hipótesis también ha llevado a tener una percepción de tecnologías "buenas" basadas en energías renovables en los sistemas energéticos mundiales de hoy en día, por una parte, y de tecnologías "malas" basadas en combustibles fósiles, por la otra. La realidad es que este debate tiene muchos más matices y requiere una investigación mucho más minuciosa. La tecnología de secuestro del carbono y la gestión de las emisiones de metano en toda la cadena de valor de la energía fósil pueden ayudar a cumplir los ambiciosos objetivos de reducción de emisiones de CO2 mientras los combustibles fósiles sigan formando parte del sistema energético. Gracias a ello los combustibles fósiles podrán convertirse en "parte de la solución", en vez de seguir siendo "parte del problema".  Todas las tecnologías tienen una función que desempeñar en un sistema energético guiado por la economía racional.

Los combustibles fósiles comprenden el 80% de la demanda actual de energía primaria a nivel mundial y el sistema energético es la fuente de aproximadamente dos tercios de las emisiones globales de CO2. En vista de que se cree que las emisiones de metano y otros contaminantes climáticos de corta vida están muy subestimadas, es probable que la producción y el uso de energía sean la fuente de una proporción de emisiones incluso mayor. Asimismo, gran parte de los combustibles de biomasa se usan actualmente para calefacción y cocina a pequeña escala en todo el mundo. Estos combustibles son extremadamente ineficientes y contaminantes, sobre todo en lo que respecta a la calidad del aire interior en muchos países menos adelantados. El uso de biomasa renovable de esta manera es un problema para el desarrollo sostenible.

Si continúan las tendencias actuales, o dicho de otra manera, si la proporción actual de combustibles fósiles se mantiene y la demanda energética casi se duplica para 2050, las emisiones superarán enormemente la cantidad de carbono que se puede emitir si se ha de limitar el aumento medio de temperatura a nivel mundial a 2oC. El nivel de emisiones tendría consecuencias climáticas desastrosas para el planeta. Entre las posibilidades con las que cuenta el sector energético para reducir las emisiones cabe destacar sobre todo, la disminución de la cantidad de energía consumida y de la intensidad carbónica neta del sector energético al cambiar y controlar las emisiones de CO2.

La necesidad de reducir las emisiones no excluye el uso de combustibles fósiles, pero precisa un cambio significativo de dirección; la situación normal no es coherente con la disminución de las emisiones en los sistemas energéticos a nivel mundial. La eficiencia energética y las energías renovables a menudo se posicionan como las únicas soluciones para cumplir los objetivos del clima en el sistema energético, pero no son suficientes. Será esencial incluir una expansión del uso del secuestro del carbono y se espera que esta tecnología tenga como resultado una reducción de las emisiones de un 16% anual para 2050. Esta afirmación está apoyada por el Fifth Assessment Synthesis Report del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, que estima que la limitación de las emisiones del sector energético sin secuestro del carbono aumentaría el coste de la mitigación del cambio climático en un 138%.

Las energías renovables no se pueden usar de forma uniforme en todo el sistema energético para sustituir el uso de combustibles fósiles hoy en día, principalmente por la variación en la capacidad de los diferentes subsectores energéticos para pasar de los combustibles fósiles a las energías renovables. Por ejemplo, en algunas aplicaciones industriales, tales como la producción de cemento y acero, las emisiones proceden tanto del uso de energía como del proceso de producción.  Las tecnologías alternativas que pueden sustituir a las técnicas actuales de producción aún no están disponibles a la escala necesaria, por lo que se espera que estas técnicas persistirán de corto a medio plazo.  En estos casos, el secuestro del carbono puede proporcionar una solución coherente con las demandas actuales y permitir el tiempo necesario para desarrollar enfoques alternativos para el futuro.

Los escenarios que prevén el uso del secuestro del carbono están asociados en todos los casos con una transformación significativa del sistema energético en respuesta al cambio climático. Por consiguiente, dichos escenarios no son "situaciones normales" y muestran una disminución significativa del consumo total mundial de combustibles fósiles, además de un aumento notable de la eficiencia en la producción de electricidad y los procesos industriales. Esta transformación del sistema energético apoya a todas las tecnologías fundamentales para el desarrollo de un sistema energético sostenible.

De esta manera, los Estados miembros de la Comisión Económica para Europa (CEPE) respaldaron un conjunto de recomendaciones sobre el secuestro del carbono en noviembre de 2014, tras celebrar amplias consultas con expertos de todo el mundo. Las recomendaciones ponen de relieve que un acuerdo climático internacional debería:

• Aceptar un amplio espectro de instrumentos fiscales para fomentar el secuestro del carbono;

• Abordar el secuestro del dióxido de carbono en todos los sectores industriales, incluida la producción de cemento, acero, productos químicos, refinamiento y electricidad;

• Asegurar que los gobiernos colaboran para patrocinar y apoyar múltiples proyectos de demostración a gran escala;

• Permitir que el dióxido de carbono inyectado en los reservorios para la recuperación mejorada de hidrocarburos se trate y se calcule como almacenamiento si se almacena de forma permanente.

Si se implementan estas recomendaciones, los Estados Miembros de las Naciones Unidas que todavía dependen en gran medida de los combustibles fósiles podrán participar en iniciativas mundiales encaminadas a reducir las consecuencias del cambio climático, en lugar de simplemente contribuir al problema. La tecnología se ha probado a gran escala en el Canadá, Noruega y los Estados Unidos de América y hoy en día hay alrededor de 40 proyectos en varias fases de desarrollo en todo el mundo. Los esfuerzos a corto plazo en el secuestro del carbono son esenciales para mejorar la eficiencia, reducir los costes y lograr una mejor cartografía de las opciones de almacenamiento con objeto de que esta tecnología esté disponible para su despliegue a gran escala a partir de 2025.

Las emisiones de CO2 no son la única cuestión que es necesario abordar en el uso de combustibles fósiles.  Se estima que la cadena de valor del combustible fósil emite 110 millones de toneladas de metano al año en la producción y el uso de gas natural, carbón y petróleo. Esto representa una gran proporción de todas las emisiones de metano. Al ser un potente gas de efecto invernadero, se deben reducir considerablemente las emisiones de metano. 

El metano es el componente primario del gas natural y se emite parte a la atmósfera durante la producción, procesamiento, almacenamiento, transmisión y distribución del gas natural. Se estima que al año se pierde alrededor de un 8% de la producción de gas natural en todo el mundo debido a escapes, fugas y quema, lo cual tiene como resultado costes ambientales y económicos considerables.  Durante el proceso geológico de formación del carbón, quedan bolsas de metano atrapadas alrededor y en el interior de la roca. Las actividades relacionadas con la minería del carbón (extracción, triturado, distribución, etc.) liberan parte del metano atrapado. Al igual que en el caso del carbón, la formación geológica del petróleo también puede crear grandes depósitos de metano que se liberan durante la perforación y la extracción. La producción, el refinamiento, el transporte y el almacenamiento de petróleo también son fuentes de emisiones de metano, así como la combustión incompleta de combustibles fósiles. Ningún proceso de combustión es perfectamente eficiente, de modo que cuando se usan combustibles fósiles para generar electricidad, calor o alimentar vehículos, todos contribuyen como fuentes de emisiones de metano. 

Los retos clave para la gestión del metano son vigilar y registrar de forma precisa las emisiones mediante el uso de la mejor tecnología de vigilancia y medición y después aplicar los mejores arreglos para minimizar las fugas y las emisiones. Esto proporcionará beneficios económicos a la vez que disminuye los efectos sobre la salud, aumenta la seguridad y reduce el calentamiento de la Tierra. Los múltiples beneficios de gestionar las emisiones de metano son convincentes, pero todavía queda mucho por hacer para demostrar un progreso adecuado en esta área.

Abordar la cuestión de la energía sostenible requiere el compromiso de un grupo lo más amplio posible de partes interesadas, mientras que ignorar el papel de los combustibles fósiles tendrá un efecto negativo. Muchos países en desarrollo cuentan con recursos de combustibles fósiles sin explotar y tienen intención de usarlos para desarrollar sus respectivas economías. La insistencia en que estos países van a incurrir en costes significativos y en que se renuncie al uso de estos recursos en favor de energías renovables probablemente cree tensiones innecesarias. Se argumenta que el mundo desarrollado creó sus actuales economías en base a los combustibles fósiles y que sigue dependiendo mucho de ellos. En vez de un programa únicamente "no fósil", un enfoque más pragmático que anime a todos a usar un amplio espectro de los recursos que tienen a su disposición (es decir, eficiencia energética, energías renovables y uso sostenible de combustibles fósiles) creará un enfoque más equilibrado.

El otro grupo de partes interesadas, a menudo vilipendiado, es el sector privado, sobre todo los agentes del sector del combustible fósil. De hecho, el sector privado cuenta con los conocimientos técnicos y, a menudo, con los recursos financieros necesarios para apoyar el cambio a la economía verde inclusiva que el mundo está buscando. El uso de los balances generales de los actores principales, junto con sus conocimientos y pericia, pueden facilitar la transición; tratarlos como parias hará que el camino sea más duro y más caro.

El reto crítico persistente es asegurar una mejor calidad de vida y crecimiento económico, a la vez que se reduce la huella ambiental del sector energético. La transición a un sistema de energía sostenible ofrece la oportunidad de mejorar la eficiencia energética desde la fuente hasta el uso, de minimizar los impactos ambientales, reducir las intensidades carbónicas y energéticas y corregir los fallos del mercado energético. Para aprovechar la oportunidad se requerirá revisar la política coordinada y reformar muchos sectores. La región de la CEPE tiene potencial para obtener ventajas económicas competitivas en comparación con otras regiones del mundo, dadas las distancias relativamente modestas entre las fuentes de abastecimiento de energía y los centros de demanda de energía. La integración completa de los mercados energéticos de la región dentro de un marco eficiente mejoraría de forma significativa la posible contribución técnica, social, económica y ambiental de la energía.

La creación de un sistema de energía sostenible para el futuro en la región de la CEPE implicará una transición sustancial respecto a lo que tenemos en la actualidad.  La mejora de la eficiencia no solo se relaciona con cuestiones energéticas a nivel de consumidor (tales como hogares, vehículos y electrodomésticos de alto rendimiento energético), sino también con la eficiencia energética en fases anteriores de la producción/generación, la transmisión y la distribución. Es una oportunidad para acelerar el cambio desde un modelo tradicional de venta de productos energéticos a uno que proporcione servicios energéticos basados en la innovación.

El desarrollo de redes de energía inteligentes que tengan reglas de funcionamiento comunes proporciona la oportunidad esencial de fomentar la colaboración entre las tecnologías, con lo que se mejoraría la penetración eficaz en función de los costos del rango más amplio de tecnologías con bajas emisiones de carbono y la resiliencia del sistema energético. Los combustibles fósiles serán parte del sistema energético mundial durante las próximas décadas, tanto si nos gusta como si no. Seguirán apoyando el desarrollo social y económico en todo el mundo. Desde esa perspectiva, es esencial mantener un debate abierto y transparente sobre el papel de los combustibles fósiles en los sistemas energéticos sostenibles en todo el mundo para la creación de estratégicas prácticas relativas al clima. Es especialmente importante implicar a las economías emergentes y a los países en desarrollo en el contexto del 21º período de sesiones de la Conferencia de las Partes (COP21) en la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático. Esto podría cambiar las dinámicas políticas y ayudar a dar forma a un acuerdo sólido sobre el clima en París.