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Las 5 Preguntas que Plantear en toda Conversación sobre el Clima
Cuando empecé a documentarme acerca del cambio climático no dejaba de toparme con datos que me resultaban difíciles de digerir. Para empezar las cifras erán tan desorbitadas que costaba visualizarlas. Quién puede hacerse una idea de lo que son 51,000 millones de toneladas de gas?..
Con el tiempo desarrollé un esquema mental para asimilar lo que estaba aprendiendo. Esto me doto de cierta intuición para saber si una cantidad era grande o pequeña, y cuán caras podrían ser las cosas. Me ayudó a identificar las ideas más prometedoras. He descubierto que éste enfoque sirve para iniciarme en casi cualquier tema: primero intento formarme una idea general, lo que me proporciona un contexto en el que interpretar los datos nuevos. Además, hace que me resulte más sencillo recordarlos.
Se trata de cuestiones complejas que se prestan a confusión. Este esquema te ayudará a separar el grano de la paja.
1. De qué parte de los 51,000 millones de toneladas, que es el total de emisiones actuales de emisiones de gases (en equivalentes de dióxido de carbono) expresadas, estamos hablando?
Cada vez que veo un texto que menciona cierta cantidad de gases de efecto invernadero hecho unas cuentas rápidas para convertirla en un porcentaje del total anual de 51,000 millones de toneladas. Eso tiene más sentido para mí. Prefiero relacionado todo con el objetivo principal de dejar de emitir 51,000 millones de toneladas al año. Analicemos el ejemplo de un programa auronautico nuevo que está eliminando 17 millones de toneladas al año. Si lo dividimos entre 51,000 millones y calculamos el porcentaje que representa vemos que se trata de una reducción del 0.03 porciento de las emisiones mundiales anuales.
En Breakthrough Energy solo financiamos tecnologías capaces de eliminar al menos 500 millones de toneladas al año, si se implementan en su totalidad de forma eficaz. Esto vendría a ser el 1% de las emisiones mundiales. Las tecnologías que jamás conseguirán superar ese 1% no deberían de competir por los limitados recursos con que contamos para alcanzar la meta del cero. Puede haber otras buenas razones para apoyarlas pero la reducción significativa de emisiones no es una de ellas.
2. Que planeas hacer con el cemento?
Si hablamos de un plan exhaustivo para afrontar el cambio climático, debemos contemplar todo aquello que hacemos los humanos y qué provoca emisiones de gas de efecto invernadero. Cosas como la electricidad y los coches atraen mucho la atención pero no son más que la punta del iceber. Los turismos representan menos de la mitad de las emisiones derivadas de transporte, que a su vez constituyen el 16% de las emisiones totales.
Entretanto la producción de acero y cemento por sí sola suman cerca del 10% de todas las emisiones. La pregunta que planeas hacer con el cemento? No es más que un recordatorio abreviado de que si alguien intenta formular un plan exhaustivo contra el cambio climático, debe considerar muchas otras cosas aparte de la electricidad y los coches.
He aquí un desglose de todas las actividades humanas que producen gases de efecto invernadero. No todo el mundo las divide exactamente en las mismas categorías pero este es el análisis que me ha parecido más ilustrativo y también el que utiliza el equipo de Breakthrough Energy.
Estos porcentajes representan emisiones de gases de efecto invernadero globales. Cuándo se aplican cuando se clasifican a partir de fuentes distintas, una de las decisiones que hay que tomar es cómo contabilizar los productos que generan emisiones tanto durante su fabricación como durante su uso. Por ejemplo liberamos gases de efecto invernadero cuando refinados el petróleo para obtener gasolina y también después cuando la quemamos. En este libro he incluido todas las emisiones de de la producción de la categoría, cómo fabricamos cosas? Y todas las emisiones derivadas de su utilización en sus respectivas categorías. El refinado por ejemplo se clasifica bajo cómo cómo fabricamos cosas? Y la quema de gasolina bajo cómo nos desplazamos? Lo mismo ocurre con coches, aviones y barcos de acero de qué están hechos se incluye en la categoría cómo fabricamos cosas? y las emisiones procedentes del carburante que queman en cómo nos desplazamos?.
Para eliminar las emisiones hay que llegar al cero en cada una de estas categorías:
Cuánto gas de efecto invernadero emitimos con cada cosa que hacemos?
Fabricar (cemento acero y plástico) 31%
Consumir energía (electricidad) 27%
Cultivar y criar (plantas, animales) 19%
Desplazarnos (aviones, camiones, cargueros) 16%
Calentar o enfriar (calefacción, aire acondicionado,refrigeración) 7%
Como verás la generación de electricidad representa el 27% del problema y también podría representar más el 27% de la solución. La electricidad limpia nos permitirá usar cada vez menos hidrocarburos como combustible (y por tanto emitir menos dióxido de carbono). Pensemos en los coches y autobuses eléctricos, los sistemas eléctricos de calefacción y refrigeración de hogares y oficinas en industrias que emplean electricidad en lugar de gas natural para fabricar sus productos. Por sí sola, la electricidad limpia no nos conducirá hacia la meta del cero pero supondrá un paso fundamental.
3. De cuánta energía estamos hablando?
Esta pregunta surge sobre todo al leer artículos sobre la electricidad, qué se maneja en kilovatios, megavatios, o gigavatios qué es un millón de vatios y un vatio equivale a un julio por segundo. Para lo que nos ocupa basta saber que el julio es una unidad de energía. Lo importante es que recuerdes que un vatio es una unidad de energía por segundo. Plantemoslo así: si estuviéramos midiendo el flujo de agua que sale de un grifo de la cocina podríamos contar el número de vasos que llena por segundo. Para calcular la potencia hacemos algo parecido pero midiendo el flujo de energía y no el de agua. Los vatios son análogos a los vasos por segundo.
Un vatio es una unidad minúscula. Una bombilla incandescente pequeña consume unos 40 vatios, un secador de pelo 1,500 vatios, una central eléctrica puede generar cientos de millones de vatios. La más grande del mundo, la presa de las Tres Gargantas en China, produce hasta 22,000 millones de vatios (no olvidemos que la definición de vatios incluye la expresión por segundo por lo que no existen los vatios por segundo o por hora son vatios a secas. Cómo estas cifras aumentan con rapidez conviene añadir prefijos para abreviarlas. Otra forma de expresarlas más comunes son: Un kilowatt equivale a 1,000 vatios, un megawatt a un millón de vatios y un gigawatt a 1000 millones de vatios. Los medios emplean a menudo estas formas abreviadas así que yo las utilizaré también.
Las siguientes comparaciones me ayudan a verlo más claro:
Cuanta potencia consume…?
El mundo 5,000 gigawatts.
Estados Unidos 1,000 gigawatts.
Una ciudad mediana un gigawatt.
Una población pequeña 1 megawatt
Un hogar estadounidense medio 1 kilowatt.
Por supuesto en cada una de estas categorías se producen variaciones considerables a lo largo del día y del año. Algunos hogares consumen mucho más electricidad que otros. La ciudad de Nueva York funciona con algo más de 12 gigawatts dependiendo de la estación; Tokio con una población más numerosa, necesita de 23 gigawatts en promedio, aunque en verano, durante los picos de consumo la demanda puede llegar a más de 50 gigawatts.
Para suministrar electricidad a una ciudad mediana que requiere un un gigawatt mucho dependería de cuál sea la fuente de esa energía, ya que algunas son más intermitentes que otras. Las centrales nucleares permanecen en funcionamiento las 24 horas del día y solo cierran por mantenimiento o recargade combustible. En cambio como el viento no siempre sopla y el sol no siempre brilla la capacidad efectiva de los parques eólicos y solares puede ser del 30% o menos. En promedio producirán el 30% de los gigawatts que necesitas lo qué significa que deberás complementarlas con otras fuentes para obtener un gigawatt en forma fiable.
4. Cuánto espacio necesitarás?
Algunas fuentes de energía ocupan más espacio que otras. Esto es importante por una razón obvia: los terrenos y el agua disponibles son limitados. La cuestión del espacio no es ni mucho menos la única que hay que considerar por supuesto, pero tiene su relevancia y deberíamos hablar de ella más a menudo. La medida clave en este caso es la densidad de potencia. Indica la potencia que se obtiene de fuentes distintas por extensión de tierra (o agua si se trata de turbinas eólicas instaladas en el mar). Se expresan en vatios por metro cuadrado. A continuación unos ejemplos:
Fuente de energía. Vs. Vatios por metro cuadrado.
combustibles fósiles de 500 a 10,000 por metro cuadrado.
nuclear de 500 a 1,000
solar de 5 a 20
hidráulica (presas) de 5 a 50
Eólica de 1 a 2
leña y otras biomasas menos de 1.
Nótese que la densidad de potencia de la energía solar es considerablemente más alta que la de la eólica. Si se quiere aprovechar el viento en lugar del sol se requiere una superficie mucho más grande siempre que no intervengan otros factores. Eso no significa que la energía eólica sea mala y la solar buena; significa que cada una tiene requisitos distintos que hay que debatir también.
5. Cuánto costará?
La razón por la que el mundo emite tantos gases de efecto invernadero es que las tecnologías energéticas actuales son con diferencia mucho más las más baratas disponibles (sin tener en cuenta los perjuicios a largo plazo que ocasionan). Así pues lograr que nuestra mastodóntica economía energética abandone las tecnologías sucias y emisoras de carbono en beneficio de las tecnologías de cero emisiones conllevará un costo.
Pero qué costo? En algunos casos podemos calcular la diferencia de forma directa. Si existe una versión sucia y otra limpia de lo mismo basta con comparar los precios.
La mayoría de las soluciones neutras en carbono son más caras que sus equivalentes basadas en combustibles fósiles. En parte esto se debe a que los precios de los combustibles fósiles no reflejan los daños medioambientales que causan, por lo que parecen más baratos que la alternativa (en el capítulo 9 retomaremos el tema de la dificultad de calcular el costo del carbono) yo llamo a estos costos adicionales primas verdes.
Cada vez que mantengo una conversación sobre el cambio climático las primas verdes no dejan de rondarme la cabeza. Cómo este concepto reaparecerá en los capítulos siguientes quiero dedicar un momento a explicar qué significa.
No existe una sola prima verde. Hay muchas: para la electricidad, para los diversos carburantes, para el cemento, etc. La magnitud de la prima verde depende de lo que sustituye y aquello por lo que se sustituye. El costo del combustible para aviones neutro en carbono no es lo mismo que el de la electricidad producida a partir de la energía solar. He aquí un ejemplo de cómo funcionan las primas verdes en la práctica.
El precio medio de venta al público de combustible de aviación en Estados Unidos en los últimos en los últimos años ha sido de 58 centavos de dólar por litro. Los biocombustibles avanzados para aviones cuestan un promedio de 1.41 dólares por litro (cuando están disponibles). Por consiguiente la prima verde para el combustible neutro en carbono es la diferencia entre estos dos precios es decir 83 centavos esto supone una prima de más del 140%, es el porcentaje de incremento que pagaría al substituir el combustible neuro en carbono. (lo explicarle con más detalle en el capítulo 7).
Una vez calculadas las primas verdes para todas las opciones neutros en carbono, se puede empezar a hablar en serio de si los servicios valen la pena o no. cuánto estamos dispuestos a pagar por abrazar las alternativas verdes? Compraremos biocombustibles avanzados a un precio dos veces superior al del combustible para aviones? Compraremos cemento verde que cuesta el doble que el normal?
Por cierto cuando pregunto Cuánto estamos dispuestos a pagar? me refiero a un nosotros a escala global, no se trata solo de lo que los estadounidenses o europeos podemos permitirnos. No cuesta imaginar primas verdes lo bastante elevadas como para qué Estados Unidos esté dispuesto a pagarlas, pero India, China, Nigeria y México, No. Necesitamos primas tan bajas que permitan descarbonizarse a todo el mundo.
Más importante que los precios concretos, es saber si una tecnología verde determinada es casi tan barata como su equivalente en combustibles fósiles y para los casos en que no lo es, pensar en como la innovación puede reducir su precio.
Espero que las primas verdes que menciono en este libro de pie a una discusión más a fondo sobre la cuestión de los costes que acarrean la transición hacia el cero. Espero también que otras personas hagan sus propios cálculos de las primas y me alegraría mucho descubrir que algunas no son tan altas como yo pensaba.
Las que he calculado en este libro constituyen una herramienta imperfecta para comparar costos, pero mejor eso que nada.
En particular las primas verdes son un instrumento estupendo para tomar decisiones. Nos ayudan a hacer un uso óptimo de nuestro tiempo, atención y dinero. Tras estudiar las distintas primas podemos decidir qué soluciones neutras en carbono debemos implementar ya y en qué campos debemos buscar avances porque las alternativas limpias no son lo bastante económicas. Nos ayudan a responder a preguntas cómo estás:
Qué opciones neutras en carbono deberíamos implementar ya?
Respuesta: las que tengan una prima verde baja o nula. Si no estamos poniendo ya en práctica estas soluciones es señal de que el coste no es el impedimento. Otro factor como una política pública caduca o la falta de concientización nos impide despegarlas a gran escala.
Hacia dónde debemos orientar los gastos en investigación y desarrollo, las inversiones iniciales y los esfuerzos de nuestros mejores inventores?
Respuesta: hacia dónde decidamos que nuestras primas verdes son demasiado altas. Es allí donde el coste adicional de la opción neutra en carbono constituye un obstáculo para la descarbonización y una oportunidad para las nuevas tecnologías, empresas y productos que la hagan asequible.
Una última ventaja del concepto de primas verdes; puede funcionar como sistema de medición que nos indique el progreso que hemos hecho en la lucha contra el cambio climático.
Las primas verdes pueden conseguir algo parecido respecto a las emisiones de gases de efecto invernadero. Nos ofrecen una perspectiva distinta a la de las cifras en bruto, que nos indican a qué distancia nos encontramos del objetivo pero no cuánto nos costarán alcanzarlo. Cuánto costará utilizar las herramientas neutras en carbono de que disponemos en la actualidad? Qué innovaciones ejercerian un mayor impacto sobre las emisiones? Las primas verdes responden a estas preguntas al determinar el precio que tendremos que pagar para llegar al cero, sector por sector, y al poner de relieve las áreas en las que debemos innovar, del mismo modo que los datos nos indican que debemos apostar fuerte por la vacuna neumocócica.
Cuánto costaría retirar todo el carbono de la atmósfera directamente? Esto tiene un nombre, se llama Captura Directa del Aire (DAC) en pocas palabras lo que hace consiste en insulfar aire a través de un filtro que absorbe dióxido de carbono que luego se guarda de forma segura. Se trata de una tecnología cara y poco probada pero si diera buenos resultados a gran escala nos permitiría capturar dióxido de carbono con independencia de cuánto y dónde se produjera. Una planta ya está en funcionamiento en Suiza, absorbe gases qué bien podrían haber salido hace 10 años de una termoeléctrica de carbón de Texas. Para calcular cuán caro sería este sistema solo necesitamos ver dos datos: la cantidad de emisiones mundiales y el costo de absorber emisiones. El número de emisiones ya lo conocemos son 51,000 millones de toneladas al año en cuanto al coste que supone retirar del aire una tonelada de carbono, la cifra no se ha establecido de manera definitiva pero es al menos $200 por tonelada y es realista esperar que con un poco de innovación se reduzca a $100 por tonelada. Así que al fin llegué a ese número lo que nos lleva a la siguiente ecuación: 51,000 millones de toneladas al año por $100 por tonelada es igual a 5.1 billones de dólares al año.
Esto representa cerca del 6% de la economía mundial, (se trata de una suma estratosférica, aunque, en realidad esa teórica tecnología DAC saldría mucho más barata que si intentáramos reducir las emisiones paralizando sectores completos de la economía. En Estados Unidos según datos del Rhodium Group el costo por tonelada para la economía oscilaba entre los $2,600 y los $3,300. En la Unión europea se aproximaba más a los $4,000 por tonelada. Dicho de otro modo era entre 25 y 40 veces más caro que los $100 por tonelada que esperamos que cueste algún día).
Como ya he mencionado la solución basada en la DAC es solo un experimento mental. En la vida real la tecnología DAC no está preparada para implementarse en todo el mundo y aunque lo estuviera sería un método de lo más ineficiente para resolver el problema del carbono en la atmósfera. No está claro que seamos capaces de almacenar cientos de miles de millones de toneladas de carbono de manera segura. No existe una forma práctica de recaudar 5.1 billones de dólares al año y de asegurarnos de que todo el mundo pague la parte que le corresponde, (lo cual podría provocar conflictos políticos considerables).
Por otro lado la DAC no funciona con el metano y otros gases de efecto invernadero solo con el dióxido de carbono. Además seguramente sería la solución más cara, en muchos casos saldría más barato acabar con las emisiones de gases de efecto invernadero.
Por desgracia no podemos limitarnos a esperar que nos salve una tecnología futura como la DAC. Debemos empezar a salvarnos nosotros mismos desde este instante. Sugerencia: ten siempre presente las primas verdes y pregunta si son lo bastante bajas para que puedan pagarlas los países de renta media.
Veamos un resumen de las cinco sugerencias:
- Convertir las toneladas de emisiones en un porcentaje de 51,000 millones.
- Encontrar soluciones para las cinco actividades que son la causa de esas emisiones fabricar cosas, consumir energía, cultivar y criar, desplazarse y calentar o enfriar.
- Kilowatt = hogar. Gigawatt = ciudad mediana. cientos de Gigawatts = país rico y grande.
- Considerar cuánto espacio será necesario.
- Tener presente las primas verdes y averiguar si son asequibles para los países de renta media.