Transición energética
Una de las tareas del sector eléctrico mundial, dentro de los objetivos de la transición energética, es abatir las emisiones de gases de efecto invernadero hasta lograr la ambiciosa meta de reducirlas a cero (neto) al año 2050. En este breve artículo presentamos un pequeño ejercicio de cómo México podría lograr este objetivo. Consideramos que la mejor manera de realizar este balance de oferta y demanda es a las 9 de la noche de un día típico cuando se alcanza una de las demandas más alta del sistema eléctrico nacional y cuando no hay sol y el viento ya ha decaído notablemente.
Hace algunos meses los registros de la demanda eléctrica horaria del país mostraban que a las 9 de la noche ésta alcanzaba un máximo de 50GW (50 000 MW). Si aplicamos para nuestro ejemplo un crecimiento de la demanda a razón de 2.5% al año, vemos que el año 2050 vamos a requerir (aproximadamente) unos 100GW a las 9 de la noche, sin incluir reserva de potencia. La gran pregunta que surge es cómo la vamos a satisfacer.
De los estudios realizados en la Unidad de Planeación Energética de la UNAM y en el propio Comité de Energía del Colegio, encontramos que la máxima potencia que podríamos incorporar a la red con energías limpias (sin emisiones de CO2), siendo muy optimistas, es de lo siguiente: Unos 5GW de Biomasa, si es que desarrollamos intensamente estas tecnologías en el futuro cercano. Más unos 12GW de Geotermia si es que recuperamos el ritmo de crecimiento que alguna vez tuvo esta tecnología que abunda en México y donde ya tenemos amplia experiencia para desarrollarla.
La otra tecnología que ha cobrado nuevos ímpetos en el mundo es la Nuclear y, para nuestro caso optimista, consideramos que a partir del año 2035 entre en operación un reactor de 800MW cada año: así podríamos incorporar 11GW de potencia nuclear en 2050. De hidroeléctrica ya la tenemos toda comprometida para generar de 5 a 9 pm para satisfacer la demanda pico; pero supongamos que se construyan otros 8GW adicionales los que podrían representar en el mejor de los casos 4GW disponibles en la noche, de 9 en adelante. De eólica, supongamos que haya unos 7GW soplando a toda carga a esa hora y, finalmente, que en el año 2050 hayamos logrado incorporar 1GW de potencia del océano al sistema. Sumando todas estas capacidades obtenemos que se tendrían a las 9 de la noche apenas 40GW. Habíamos visto que requeriríamos al menos 100GW. Así de alarmante es el panorama que se nos presenta para satisfacer la demanda con energías limpias de las 9 de la noche en adelante.
Habiendo agotado todas las fuentes de generación limpia que tiene el país, vemos que estamos lejos de los 100GW requeridos. Vemos también que la Nuclear podría tener una contribución importante pero no pasa del 10% de lo que le sistema requiere. La Geotermia aparece como una fuente importante, similar a la nuclear, con la ventaja que es conocida en México y se tiene experiencia en su desarrollo. Veamos otras opciones para satisfacer la demanda de 100GW.
Buscando completar la demanda de 100GW incorporaremos plantas de Ciclo Combinado en donde se alimente a las turbinas con Hidrógeno obtenido del propio gas natural (Hidrógeno azul) mediante la tecnología de reformación y se capture el CO2. O bien quemando combustibles a base de hidrocarburos, en plantas tradicionales, pero capturando el CO2 que emitan y llevándolo a cavernas de almacenamiento para guardarlo por siglos. Según nuestros cálculos en el Comité de Energía del Colegio creemos que se podrían obtener con estas tecnologías unos 18GW adicionales.
Lo anterior lo podemos complementar con un intenso programa de almacenamiento de energía, que en este momento no existe en el país. Durante el día se pueden generar grandes cantidades de energía eléctrica con radiación solar y esta almacenarla de tres formas diferentes. Una, cargando miles de MW de baterías para usarlas en la noche, otra, bombeando agua a estanques elevados asociados a embalses hidroeléctricos, para generar durante la noche y tercero, produciendo hidrógeno verde mediante la electrólisis de agua dulce. Creemos que con estas técnicas de almacenamiento se podrían aportar unos 22GW adicionales.
Los 20GW que todavía nos faltan para completar los 100GW de demanda serían obtenidos con un efectivo programa de ahorro de energía y de eficiencia energética.
Cuando ya creíamos tener casi resuelto el problema del sector eléctrico, un vistazo a lo que se está haciendo en los otros sectores nos muestra que tenemos que incorporar a nuestros colegas del sector transporte que están resolviendo casi completo su problema utilizando autos eléctricos, donde por supuesto le tocará a nuestro sector satisfacerles de energía eléctrica limpia y los colegas del sector industrial (Acero, cementeras, fertilizantes, etc.) también resolvieron su problema de emisiones cambiando los grandes horno de gas y carbón por hornos eléctricos. Es decir, el problema nos lo pasaron al sector eléctrico. Para completar el panorama que nos espera el año 2050, vemos con preocupación el crecimiento vertiginoso e inesperado de consumo eléctrico que están experimentando el Bitcoin, los bancos de datos y ahora la Inteligencia artificial. Así que los 100GW que estimamos para el año 2050, puede que se transforme en 200GW
Queda mucho trabajo por hacer para lograr este anhelado cero-neto de emisiones en el 2050.
* Coordinador Adjunto del Comité de Energía del Colegio de Ingenieros Civiles de México.
