La electrificación es la clave de la eficiencia energética

El autor preside la Comisión de Transiciones Energéticas

El creciente uso de energía ha sido fundamental para el progreso humano. Desde 1800, el consumo mundial de energía se ha multiplicado por 30, lo que ha impulsado una transformación en los niveles de vida.

En los últimos 20 años, el consumo total de energía final (que mide la energía en el punto de uso, como en electrodomésticos o vehículos) ha crecido aproximadamente un 1,8 % anual, mientras que el PIB mundial ha aumentado un 3,4 % anual. A medida que la prosperidad siga aumentando, sobre todo en muchos países en desarrollo, también lo hará la demanda de servicios que requieren energía. Tanto los viajes aéreos como el uso del aire acondicionado probablemente aumentarán alrededor de un 150 % para 2050; y el tráfico rodado de pasajeros podría incrementarse en un 70 %.

Si la energía necesaria para este crecimiento proviniera de combustibles fósiles, el cambio climático perjudicial contrarrestaría con creces los beneficios del crecimiento de los servicios energéticos. Sin embargo, la electrificación nos permitiría satisfacer estas demandas sin generar emisiones de carbono, reduciendo al mismo tiempo el consumo energético en un 25 %.

Por lo tanto, debemos construir un nuevo sistema energético sin emisiones de carbono basado principalmente en la electricidad. Esto ya es posible a bajo costo. En muchos países, la energía solar combinada con baterías ya puede proporcionar, o pronto proporcionará, electricidad las 24 horas del día a un precio más bajo que el carbón o el gas; en otros, la energía eólica será una solución cada vez más económica. Y mientras que en Europa y Estados Unidos las nuevas centrales nucleares son demasiado costosas para ser competitivas, en China, India y Corea del Sur se están logrando costos mucho menores.

Con electricidad sin emisiones de carbono podemos eliminar las emisiones en el uso final; los vehículos eléctricos reducen la contaminación local del transporte por carretera. Pero, como muestra el último informe de la Comisión de Transiciones Energéticas, la electrificación es también clave para una mejora drástica de la eficiencia energética, con el potencial de reducir la demanda energética final mundial en un 24 % durante los próximos 25 años, incluso si el PIB mundial se duplica.

Las aplicaciones electrificadas son mucho más eficientes que las que dependen de la quema de combustibles fósiles. Los motores de combustión interna transforman solo el 25 % de la energía química del gas o el diésel en energía cinética para las ruedas, mientras que el 75 % restante se desperdicia en forma de calor. En cambio, los vehículos eléctricos utilizan el 90 % de la energía consumida para impulsar las ruedas y desperdician solo el 10 %. Las calderas de gas más eficientes pueden convertir el 90 % de la energía química en calor para el hogar; una bomba de calor puede producir 4 kWh de calor por cada kWh de electricidad consumida, lo que la hace cuatro veces más eficiente que el gas.

También existe potencial para mejorar la eficiencia de las aplicaciones ya electrificadas. Las bombillas LED consumen un 90 % menos de energía que las incandescentes para emitir la misma luz; el aire acondicionado podría ser entre dos y tres veces más eficiente que el promedio actual en Europa y Estados Unidos. El aislamiento de los edificios puede reducir la necesidad de aporte o extracción de calor.

Una reducción aún mayor, del 36%, podría lograrse en la «energía primaria», es decir, la energía que se consume antes de las pérdidas por conversión en centrales eléctricas y refinerías. Cuando la electricidad se genera a partir de combustibles fósiles, entre el 40% y el 65% de la energía de entrada se pierde en forma de calor residual. Con la energía solar, eólica e hidroeléctrica, el calor residual es mínimo. Quienes se oponen a las medidas para limitar el cambio climático suelen afirmar que la transición a una energía sin emisiones de carbono es imposible porque los combustibles fósiles representan alrededor del 80% del suministro energético actual. Sin embargo, esta cifra es tan elevada solo porque el uso de combustibles fósiles es intrínsecamente ineficiente.

El periodo de rápido aumento de la productividad energética no durará para siempre. Una vez que casi toda la electricidad se genere sin combustibles fósiles y la mayoría de las aplicaciones estén electrificadas, las oportunidades para seguir mejorando disminuirán. La eficiencia de los vehículos y electrodomésticos eléctricos continuará mejorando, pero casi con seguridad no lo suficientemente rápido como para compensar la creciente demanda de servicios energéticos. Sin embargo, durante los próximos 25 años, el rápido aumento de la eficiencia energética puede ayudarnos a reducir las emisiones de carbono de forma rápida y a bajo costo para los consumidores.

No faltan terrenos para parques solares ni minerales necesarios para sustentar una economía electrificada, pero si reducimos la inversión total necesaria en suministro solar o eólico, redes de transmisión de energía y centrales nucleares, será mucho más fácil lograr una economía sin emisiones de carbono para mediados de siglo.

Aprovechar esta oportunidad, en la mayoría de los casos, se traducirá en menores costos para los consumidores. Los vehículos eléctricos son mucho más económicos de operar y pronto serán más baratos de adquirir que los de combustión. En China, ya lo son. Las bombas de calor son más caras que las calderas de gas, pero generan ahorros significativos en los costos de energía a largo plazo. Y si los edificios se construyen con altos estándares de aislamiento, la inversión inicial adicional es pequeña en comparación con el ahorro en los costos operativos.

La electrificación proporciona la clave no solo para un futuro de abundantes servicios energéticos sin emisiones de carbono, sino también para una transición energética más rápida y de menor coste.

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