El cambio a la energía renovable se describe a menudo como un desafío político y económico; una lucha para movilizar inversiones sustanciales y superar intereses creados que se benefician de una economía apoyada en los combustibles fósiles. Pero hay otro desafío que recibe mucha menos atención: ¿tenemos suficiente tierra y agua para adaptar la producción de energía renovable?
La bioenergía, la energía hidroeléctrica, eólica, solar y geotérmica necesitan de recursos sustanciales como tierra y agua. Y estos son limitados. Una mirada más cercana sobre las diferentes maneras para captar energías renovables y la cantidad de agua y tierra que se requieren, revela cuales son los escenarios energéticos más factibles a largo plazo.
Biocombustibles
Nuestra dependencia a los combustibles fósiles como fuente primaria de energía nos ha llevado a preocuparnos por la «escasez de energía» como un riesgo importante para el desarrollo económico y la seguridad nacional. La energía renovable parecería resolver este problema, porque solamente con la radiación solar entrante se podría llegar más lejos de lo que necesitamos.
De hecho, la radiación solar, junto con la energía captada por el viento, los flujos de agua, la biomasa y el calor interno de la tierra, parecerían ofrecer una fuente inagotable de energía. Desafortunadamente, esto es un malentendido. El caso de la bioenergía puede ilustrar por qué.
La producción de biomasa en su proceso para transformarse en biocombustibles requiere recursos naturales, incluyendo tierras fértiles, agua y energía. Sin embargo, bajo las actuales prácticas agrícolas intensivas en energía, a veces necesitamos aportar la misma cantidad de energía que se producirá en forma de biocombustible. Incluso si hubo una ganancia neta sustancial en energía, todavía necesitaríamos grandes cantidades de tierra y recursos hídricos. Estimamos que si el bioetanol de primera generación reemplaza el 10% del combustible fósil utilizado en el transporte global, la demanda mundial de agua aumentaría en un 6-7%.
Aunque la mayor parte de nuestro consumo de agua continúa destinándose a la producción de nuestros alimentos, la producción de energía podría convertirse en un mayor consumidor de agua a futuro si reemplazamos los combustibles fósiles con biocombustibles a gran escala. Utilizando biocombustibles de próxima generación basados en cultivos no alimentarios, los residuos o las algas podrían mejorar las cosas, pero se llega a una conclusión similar: producir biocombustibles en los mismos volúmenes que consumimos combustibles fósiles requerirá de una mayor cantidad de tierra y de agua que los que se encuentran disponibles en condiciones de sostenibilidad. Hoy en día, incluso tenemos huellas hídricas y de tierra que superan los niveles máximos sostenibles.
La escasez de energía será reemplazada por la escasez de tierra y agua.
Energía hidráulica
La energía hidroeléctrica representa aproximadamente el 16% del suministro eléctrico mundial y generalmente, es considerada una forma de energía limpia. Esto no significa que podamos simplemente aumentar la capacidad hidroeléctrica, porque las represas pueden afectar fuertemente a los ecosistemas ribereños y a las sociedades.
La construcción de nuevas represas es a menudo difícil porque la creación de embalses inunda las tierras que usualmente se utilizan para otros fines. Cuando se construyó la represa de las Tres Gargantas de China, más de un millón de personas fueron desplazadas. La energía hidroeléctrica es también una gran consumidora de agua porque la creación de embalses da como resultado una evaporación adicional, afectando la disponibilidad de agua río abajo utilizado para otros propósitos.
Existen otras formas en la generación energía hidroeléctrica que no requieren de la utilización de grandes represas. Dependen del caudal del río, de las corrientes oceánicas o del gradiente de agua dulce y agua salada en los deltas. Pero éstos son funcionales solamente para proyectos de pequeña escala – al menos desde una perspectiva global – y debido a la baja concentración de este tipo de energía, es muy costoso poder concentrarla.
Energía solar, eólica y geotérmica
Por unidad de energía, la huella hídrica de la energía fotovoltaica (PV) y eólica es de 10 a 100 veces menor a la de los combustibles fósil y nuclear, mientras que la huella hídrica de la hidroelectricidad y la bioenergía es de 100 a 1.000 veces mayor. La electricidad de la energía solar concentrada posee una huella hídrica similar a la de los combustibles fósiles, mientras que la geotérmica puede tener una huella comparable a unas 10 veces menor.
Por lo tanto, desde la perspectiva de la escasez de agua, realmente importa si cambiamos de la energía fósil a la bio e hidroeléctrica o a la energía solar, eólica y geotérmica. Los denominados escenarios energéticos «verdes» se sustentan en el crecimiento sustancial de la bioenergía y la energía hidroeléctrica en la mezcla, lo que significa que la huella hídrica del sector energético crecerá a cielo abierto si continuamos con estos escenarios.
Para ser verdaderamente verdes, los escenarios de energía deben conducir a una huella hídrica en declive y por lo tanto deben basarse principalmente en la energía solar, eólica y geotérmica.
La transición a la electricidad
Por supuesto, la huella de la tierra también importa. La energía solar es más eficiente que la biomasa porque los paneles fotovoltaicos y los sistemas de energía solar concentrados son más eficientes en la captación de la radiación solar que la fotosíntesis, generando así más energía por metro cuadrado. El argumento principal para la fotosíntesis, sin embargo, es que da como resultado una bioenergía almacenable que puede convertirse en biocombustibles energéticamente densos, mientras que los paneles fotovoltaicos resultan en electricidad no almacenable. Los sistemas de energía solar concentrados pueden almacenar energía mediante el uso de almacenamiento de energía térmica, pero el producto final sigue siendo la electricidad, no el combustible.
Dado que el crecimiento sustancial de la bioenergía – más allá del uso de flujos de desechos de material orgánico no es una respuesta sostenible a la sustitución de los combustibles fósiles, tenemos que aceptar que la futura economía energética se va a basar cada vez más en la electricidad. Esto implica el transporte eléctrico. También significa que calefacción eléctrica, al menos en el caso del calor excedente de los procesos industriales o la energía geotérmica, no ofrece una solución.
Este cambio genera nuevos retos: cómo almacenar energía y cómo diseñar redes eléctricas que puedan manejar la gran variabilidad tanto de la demanda como de la oferta de electricidad.
La energía solar y eólica, y el calor de la tierra nos ofrecen posibilidades de ser más autosuficientes a una escala mucho más pequeña de la que estamos acostumbrados en nuestra globalizada economía de combustibles fósiles. A medida que nos alejemos de los combustibles fósiles la expectativa es que seamos lo suficientemente inteligentes como para invertir en soluciones verdaderamente sostenibles, a diferencia de los biocombustibles que han estado en el centro de las políticas gubernamentales. Descarbonizar nuestra economía puede combinarse con la reducción de nuestra huella hídrica.
Ese artículo se publicó originalmente en chinadialogue.net
