María Luisa Castaño | Producción de energías renovables para preservar la vida en la Madre Tierra

Gracias, moderador de la Sesión, compañeros de mesa, participantes en la Sesión de la CUMIPAZ 2017.

Quiero empezar agradeciendo a la Embajada de Activistas por la Paz la invitación que le han realizado al CIEMAT, y a mí en particular, para participar en este evento. Mi agradecimiento y mis felicitaciones por el éxito de la organización y cómo estamos siendo tratados todos los ponentes. Muchas gracias.

Represento, como ha dicho el moderador, a una institución de investigación que lleva más de 50 años trabajando en el desarrollo de tecnología energética; somos más de 1500 personas que desarrollamos tecnología. Y este es el objetivo de mi ponencia: hablar sobre la Producción de energías renovables para preservar la vida en la Madre Tierra; en particular, hablar de la tecnología energética respetuosa con el planeta.

A estas alturas de la Sesión, después de haber participado detrás de algunos de los ponentes que hemos visto, estar en mi lugar supone una extraordinaria ventaja porque ya hemos oído algunas de las tesis, y una tremenda desventaja porque el listón de los ponentes es muy alto; yo espero sinceramente no defraudar a la audiencia.

La energía es necesaria para cubrir las necesidades básicas de todas las sociedades y garantizar su desarrollo. Las sucesivas revoluciones industriales siempre han estado asociadas al uso masivo de una determinada fuente de energía: el carbón, en la primera revolución industrial; el gas y el petróleo en la segunda; y la incorporación de la energía nuclear en la tercera.

De hecho, la humanidad ya ha consumido más recursos energéticos y naturales en los últimos 150 años que en toda su historia. Sin embargo, y a pesar de las aportaciones de las tres revoluciones industriales, la sociedad ha descuidado el desarrollo humano, la paz, la equidad, el bienestar social y la protección del planeta.

Este desarrollo de la sociedad moderna y su industrialización, ligadas al uso de enormes cantidades de combustibles fósiles (petróleo, gas natural y carbón) han provocado un deterioro ambiental del planeta muy significativo e insostenible desde los puntos de vista energético y medioambiental. Especialmente acuciante —y se ha mencionado— es el incremento de la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera terrestre, que provoca el fenómeno conocido como calentamiento global.

La correlación existente entre desarrollo económico, consumo de energía y emisiones de gases de efecto invernadero debe y puede romperse para garantizar un crecimiento económico basado en el consumo energético sostenible a largo plazo.

Se hace, pues, necesario, cambiar el paradigma energético a nivel mundial hacia un modelo de producción y uso de la energía bajo en carbono, que permita frenar y revertir el calentamiento global, y aliviar otros de los impactos medioambientales producidos en la generación eléctrica.

Es muy esperanzador un informe científico elaborado y liderado por la Universidad de Stanford, que analiza 139 países, los cuales acumulan el 99% de las emisiones de CO2; y concluye que en todos ellos es posible funcionar con 100% de energía renovable en el año 2050.

Además, este futuro 100% renovable aportará un incremento a la temperatura del planeta inferior al 1.5%, la creación de 54 millones de puestos de trabajo, la reducción anual de entre 4 y 7 millones de muertes por contaminación atmosférica, la esterilización de los precios de la energía, y un ahorro de más de 20 billones de dólares al año en costes asociados a la salud y al clima.

Para acometer esta necesaria transición, además de un fuerte compromiso político internacional y un cambio radical en la producción y uso de la energía, es preciso un profundo cambio social donde el usuario final se convierta en el protagonista de la transición, cuyas decisiones de consumo de productos energéticos marquen el desarrollo del futuro sistema energético.

En este contexto, las energías renovables van a jugar un papel relevante ya que proporcionan servicios energéticos de manera sostenible. Desde el punto de vista ambiental, es evidente que las energías renovables muestran una clara ventaja en comparación con sus alternativas fósiles; pero además, desde el punto de vista social, el rápido crecimiento de la industria de energías renovables en Europa demuestran que la promoción de estas tecnologías ofrece oportunidades a la innovación, al desarrollo de nuevos mercados y, por tanto, a la creación de puestos de trabajo.

Los países pioneros en lograr un liderazgo en el mercado de las energías renovables pueden obtener beneficios económicos adicionales gracias al aumento de sus exportaciones; asimismo, pueden contribuir al bienestar social mediante el aumento de la diversificación y seguridad energética en países altamente dependientes del petróleo.

Finalmente, y en cuanto a la sostenibilidad económica, aunque algunas de las tecnologías renovables más jóvenes en su desarrollo tienen costes de generación algo superiores a las tecnologías fósiles, la rápida curva de aprendizaje que están experimentando provoca importantes reducciones en los costes de generación, que se verán impulsados por mayores economías de escala, mejoras tecnológicas y disminución en el coste de instalación y mantenimiento, así como en la extensión de vida de las máquinas.

En cuanto a la integración de las energías renovables en el sistema energético en general, una importante limitación del uso de estas tecnologías es la producción de electricidad de forma discontinua, que en ocasiones se encuentra desacoplada de la demanda. Su producción es, en muchos casos, difícilmente predecible y no todas disponen de sistemas eficaces de almacenamiento energético; son lo que se llaman energías no gestionables.

Las soluciones hasta ahora planteadas pasan por instalar tecnologías hídricas de respaldo, centrales térmicas o centrales hidráulicas y —a más largo plazo, sin lugar a dudas— sistemas de almacenamiento de energía. La utilización de estos sistemas de almacenamiento de energía presentan numerosas ventajas, puesto que aportan potencia firme, reducen la necesidad de instalar potencia de respaldo y permiten ajustar la oferta a la demanda. Además, la integración de la generación distribuida cercana a la demanda y la gestión de la demanda mediante redes inteligentes serán requisitos para esta transición energética de futuro.

Dentro de las tecnologías disponibles, quiero hacer una breve mención a algunas de ellas.

La biomasa es la energía renovable más utilizada en el mundo, y de la que se espera un gran desarrollo en las próximas décadas. En el año 2009 representó casi el 10% de suministro de energía primaria en todo el mundo, aunque su mayor parte fue consumida en países en vías de desarrollo con instalaciones muy pocos eficientes. Por tanto, el uso eficiente de la energía de la biomasa —que incluye residuos agrícolas, plantaciones de biomateriales energéticos— ofrece una oportunidad de empleo, beneficios ambientales y un mayor soporte e infraestructura rurales.

La biomasa podría ser el vector energético que permitiera el desarrollo de los países en vías de desarrollo, evitando que el aumento del consumo energético pusiera en peligro el medio ambiente y la seguridad de abastecimiento. Por ello, la biomasa denominada de cuarta generación es la energía renovable que tiene mayor potencial técnico y económico de crecimiento, tanto en redes de frío y calor inteligentes asociadas a edificios de consumo casi nulo.

El Sol emite una cantidad de radiación, y aunque la que llega a la Tierra es una pequeña fracción, su energía es varias miles de veces superior a la demanda energética mundial en la actualidad. Este gran potencial la convierte en la opción más sostenible medioambientalmente.

Hay dos formas principales de aprovechar la energía de la radiación solar: convirtiéndola en energía térmica o convirtiéndola en electricidad mediante el efecto fotovoltaico. En nuestros días, la energía fotovoltaica es una forma eficiente de generación de electricidad que empieza a ocupar una posición dentro de las tecnologías disponibles; sus ventajas son: disponibilidad ilimitada, modularidad de su tecnología y una oferta probada y fiable.

La energía solar térmica, por otro lado, incluye un amplio abanico de opciones tecnológicas que se basan en concentrar la radiación solar directa para calentar fluidos que activen posteriormente ciclos termodinámicos y produzcan electricidad.

Los tres conceptos de energía solar más utilizados son los concentradores cilindroparabólicos de foco lineal, los sistemas de torre —donde un campo de heliostatos orienta el rayo reflejado hacia un foco situado en la torre— y los discos parabólicos o pequeñas unidades con un deflector parabólico (habitualmente asociado a un motor Stirling).

La generación de electricidad en ausencia de radiación, además, es posible mediante sistemas híbridos que combinan combustible solar con combustible convencional, o dispositivos de almacenamiento térmico, como son las sales fundidas.

La energía eólica o energía del viento para la producción de electricidad representa en la actualidad una tecnología madura y con unos costes competitivos. Los parques eólicos son ya una oferta más en muchos países y su contribución a la electricidad es una realidad de la que no se puede prescindir.

Los retos que tiene planteado el sector son muy atractivos, y la perspectiva de alcanzar cerca del 10% de la totalidad de la generación mundial de electricidad son una oferta atractiva para el sector. En los próximos 10 o 15 años este sector tendrá que abordar el incremento del tamaño de los generadores reduciendo sus costes, utilizando nuevos materiales e incorporando medios de fabricación innovadores, adaptando los aerogeneradores a emplazamientos especiales —como pueden ser offshore, climas extremos, zonas de tifones, zonas de huracanes—, mejorando la penetración en la red mediante sistemas de generación y control, y reduciendo el impacto ambiental asociado a la disminución de ruido y al reciclado de los componentes.

Pero, sin lugar a dudas, es el ahorro y la eficiencia energética las principales herramientas hacia un desarrollo sostenible, donde destaca principalmente la arquitectura bioclimática y el diseño de edificios como los principales campos de su aplicación.

Se estima que en el año 2050, de los 9000 millones de habitantes de la Tierra, el 70% vivirá en zonas urbanas. Por ello, la reducción del consumo basada en la eficiencia energética en la edificación permitirá un mayor acceso a las situaciones de confort deseada por la población sin incrementar el uso de consumo de energía.

Se entiende por eficiencia energética en la edificación a la disminución del consumo de energía, mejorando o manteniendo los niveles de confort; lo que se consigue con el diseño de edificios y con el diseño de ciudades.

Además, la reducción del uso de energía convencional mediante la utilización de sistemas solares para frío, para refrigeración, para iluminación, logra o puede lograr edificios que energéticamente se alimenten del Sol.

La creciente preocupación social por el ahorro energético nos lleva al concepto de smart city o ciudades inteligentes, las cuales usan tecnologías actuales combinadas con el conocimiento tradicional de soluciones constructivas y de climatización específicas para el clima y para el entorno en el que se encuentran. Asimismo, gestionan la movilidad de forma integrada con el resto de servicios y mantienen una óptima comunicación con y entre los ciudadanos.

Finalmente, un elemento clave en la transición energética es el sistema eléctrico, que se fundamenta en cuatro niveles: la generación, el transporte, la distribución y la comercialización. Y este modelo ha comenzado a cambiar, introduciendo inteligencia en los diferentes niveles: comenzando por el transporte, posteriormente en la distribución y más recientemente en las proximidades del usuario final.

De esta forma surge la idea de smart grid o red energética inteligente, que utiliza tecnologías de información y de comunicación para optimizar la producción, para distribuir la electricidad y para equilibrar la oferta y la demanda.

Por otro lado, el concepto de generación distribuida aporta una nueva oportunidad a las fuentes de energía renovable y las posiciona cerca de los puntos de consumo, no teniendo casi dependencia de la red de distribución, lo que disminuye las pérdidas por el transporte, las variaciones de tensión eléctrica y gestiona de un modo más eficaz las puntas de demanda.

En la Conferencia de París sobre el Clima, celebrada en diciembre del 2015, 195 países firmaron el primer acuerdo vinculante mundial sobre el clima y acordaron el objetivo a largo plazo de mantener el aumento de la temperatura mundial muy por debajo de 2°, sobre los niveles preindustriales, y limitar su aumento a 1,5°.

En la Unión Europea, el 79% de las emisiones de gases efecto invernadero proceden de la producción de energía a partir de combustibles fósiles, junto con el consumo de energía en el transporte, en la industria, en los hogares y en la agricultura.

Ante este reto, la Comisión Europea presentó a finales del año 2016 la propuesta Energía limpia para todos los europeos, cuyo paquete legislativo persigue la reducción de al menos el 40% de los contaminantes con respecto al año 1990, elevar la cuota de energías renovables por encima del 27% para el año 2030, mejorar un 30% la eficiencia energética con el objetivo de que el año 2050 la reducción de las emisiones sea del 80% y del 95% con respecto al año 2020.

Una de las obligaciones que establece esta propuesta es que los Estados miembros tienen que realizar planes nacionales integrados de energía y clima para el año 2021-2030 e incorporarlos a su legislación nacional.

España está inmersa en este proceso, implicando a todos los sectores afectados: a la industria, al medio ambiente, la investigación, la innovación, los consumidores y los agentes sociales.

El plan nacional que se está elaborando pretende cubrir periodos de 10 años, ofrecer una visión global del sistema energético y definir objetivos y políticas para cada una de las cinco dimensiones: energía segura, mercados energéticos, eficiencia energética, descarbonización del sistema energético, así como la investigación, innovación y competitividad.

En definitiva (y voy con ello terminando), para frenar y revertir el calentamiento global es preciso cambiar el paradigma energético mundial reorientándolo hacia un modelo de producción y uso de la energía bajo en carbono, rompiendo la correlación entre desarrollo económico, consumo de energía y emisiones de gases de efecto invernadero.

En este contexto, las energías renovables son una pieza clave y van a jugar un papel relevante en esta transición energética.

Gracias a la actividad constante en investigación, desarrollo e innovación, existen ya tecnologías que permiten satisfacer la demanda siendo medioambientalmente sostenibles, sin renunciar ni al desarrollo económico de las sociedades ni a su bienestar.

Estas opciones van desde el ahorro y la eficiencia energética en la edificación —dentro de ciudades inteligentes— al uso sostenible de la bioenergía, los sistemas solares y eólicos integrados en redes y microrredes e inteligentes, localizados cerca de donde se necesita y se consume la energía.

Finalmente, y a pesar del fuerte compromiso político internacional, lo que realmente sustenta el nuevo paradigma energético es un profundo cambio social, donde el usuario final se convierte en el protagonista de la transición energética, cuyas decisiones de consumo y uso de productos energéticos van a ser el pilar del futuro sistema energético.

Ha sido para mí un placer transmitir todos estos conocimientos, y estaré encantada de responder a todas las preguntas.

Muchas gracias por su atención.