¿Cuál es el futuro de la energía? ¿Existe la posibilidad de que podamos reemplazar los combustibles fósiles (o al menos la mitad de ellos) en menos de 15 años?

Answer 1

No. No hay posibilidad alguna de reemplazar la mitad de los combustibles fósiles en los próximos 15 años. Cualquiera que mire los números y las tendencias de crecimiento lo verá de inmediato.

Hablando en números redondos para todo el planeta, el carbón proporciona 1/4 de la energía global, el petróleo proporciona 1/4 de la energía global, y el gas natural proporciona 1/4 de la energía global. Todas las demás fuentes (nuclear, hidroeléctrica, eólica, solar) son porcentajes de un dígito.

La EIA (la administración federal de energía de EE. UU.) Espera que las energías renovables aumenten de aproximadamente el 1% del suministro mundial de energía a aproximadamente el 4% para 2035. Esto es una extrapolación de la tasa de crecimiento exponencial de 2012. Es una enorme cantidad de crecimiento, pero la cantidad de referencia de la producción de energías renovables es simplemente demasiado pequeña para que incluso un crecimiento exponencial haga una gran diferencia. Las renovables tendrán que aumentar aproximadamente un factor de ~ 6x para llegar al 4%. Se tardó unos 20 años en alcanzar el 1%, y ahora tenemos que hacerlo cinco o seis veces en otros 20. Eso no es trivial.

La simple verdad básica del suministro de energía global es que la demanda de energía del mundo en desarrollo está creciendo mucho más rápido de lo que pueden aumentar las energías renovables. Hay miles de millones de personas en la Tierra que quieren vivir un estilo de vida de clase media. Eso requiere mucho más, aproximadamente un 50% más alto, el consumo global de energía en los próximos 20 años, incluso con importantes ganancias esperadas en eficiencia energética.

La tasa de crecimiento de la energía renovable no es suficiente ni siquiera para cubrir de forma remota esta creciente demanda de energía. El consumo de combustibles fósiles debe crecer para que el mundo en desarrollo se desarrolle. Simplemente no hay otra opción que pueda escalar lo suficientemente rápido, a un costo suficientemente bajo.

Muchas estimaciones ahora colocan la energía eólica a un costo más bajo y la energía solar a un costo competitivo frente a los combustibles fósiles, pero esto ignora los costos de administración de la red externa impuesta por fuentes de energía no despachables. (Las fuentes renovables solo son rentables en este momento con los subsidios del gobierno, y los subsidios se vuelven absurdamente inasequibles cuando las energías renovables afectan el despliegue a gran escala). Los servicios públicos que no se incluyen en los análisis de costos para la energía solar y eólica no deben cubrir los costos adicionales. Las energías renovables técnicamente podrían proporcionar todo el poder global si ignora la economía, pero esa no es realmente una opción viable fuera de los documentos académicos. La economía es importante cuando se desea que una fuente de energía deje los márgenes e ingrese en el uso a gran escala.

La única fuente de energía no fósil que incluso se acerca a la posibilidad de desechar combustibles fósiles es la energía nuclear, y eso está políticamente fuera de la mesa en la mayoría de los países. Incluso entonces, se requeriría una cantidad significativa de uso de combustibles fósiles para petroquímicos, fertilizantes, viajes aéreos y plantas de energía despachables de acción rápida. Este inevitable consumo de combustibles fósiles representa un 20-30% del consumo mundial. Por lo tanto, eliminar la mitad del uso de combustibles fósiles a nivel mundial requeriría eliminar la gran mayoría de todos los vehículos y centrales eléctricas que operan actualmente. Lo siento, pero cuando comprende la escala involucrada y el esfuerzo requerido para reemplazar billones de dólares en infraestructura global, es obvio que 15 años es un período de tiempo absolutamente ridículo para reducir el uso de combustibles fósiles en una cantidad significativa. La transición del suministro de energía es un problema multigeneracional: es probable que no ocurra en nuestras vidas.

Answer 2

Voy a tomar un enfoque diferente para responder a esta gran pregunta.

Podemos restaurar el clima de la década de 1980 en 2070. No requerirá un milagro o grandes sacrificios, solo la voluntad y las políticas para hacerlo. Los mejores científicos del clima confirman que esto es posible.

Restaurar el clima requiere que cambiemos a energía libre de carbono para 2030-2050, como lo describió el profesor Mark Z. Jacobson de Stanford, y dejemos que el océano continúe absorbiendo el dióxido de carbono que hemos emitido.

En 1961, el presidente Kennedy declaró: “Enviaremos a un hombre a la luna y lo traeremos de vuelta para fines de la década”. En el momento en que acabábamos de enviar a un hombre al espacio durante 15 minutos. No teníamos los cohetes, la navegación ni los sistemas de soporte vital para un viaje a la luna y la mayoría de las personas, incluidos mis padres, pensaban que era una completa locura. Siete años después, habíamos desarrollado y demostrado la tecnología, antes de lo previsto. Teníamos un objetivo ambicioso claro y una fecha límite, y nos pusimos a la altura de las circunstancias.
Podemos hacer eso de nuevo con el clima. El cambio de la energía del mundo a partir de combustibles fósiles se podría lograr antes de 2045, con niveles de CO2 que alcanzan un máximo de aproximadamente 430 partes por millón. Eso es superior a 280 ppm hace cien años, 400 ppm ahora y nuestro objetivo de 350 ppm, que se considera un nivel seguro y se vio por última vez en 1988.

Los científicos y los escépticos están de acuerdo en que casi la mitad del CO2 emitido a nivel mundial ya ha sido absorbido por los océanos, y esperan que la mitad de las futuras emisiones se absorban en los próximos 25 a 35 años. Los océanos continuarán acidificándose, y la única manera de reducir la velocidad es reducir las emisiones. Incluso podríamos decidir eliminar activamente el CO2 de la atmósfera para acelerar un clima restaurado. Si es así, hay docenas de empresas trabajando en ello y tenemos docenas de años para perfeccionar algunos métodos creativos.

El cambio a las energías renovables se lograría principalmente mediante el uso de energía eólica y solar. Solo la energía eólica y solar están listas para la escala de servicios públicos ahora a los bajos costos que necesitamos. El mercado decidirá qué fuentes alternativas, como los biocombustibles o la nuclear, pueden volverse más baratas y mejores con el tiempo.
La generación eólica ha estado creciendo a más del 25% por año durante los últimos seis años. Proporciona el 3% de la electricidad de nuestro país ahora. Si mantenemos esa tasa de crecimiento, proporcionará el 50% en 2025. Esto sería algo así como 2,000 turbinas modernas de 5 megavatios por estado. La energía solar proporciona el 1% de nuestra electricidad ahora, y está creciendo a más del 50% por año. Si mantenemos ese ritmo, producirá el otro 50% de nuestra electricidad para 2025. China ya está construyendo paneles a una tasa diez veces mayor que la de los EE. UU., Por lo que alcanzar e incluso superar su producción es plausible. Las mejoras de eficiencia proporcionarán al menos un 30% de reducción en nuestros requisitos. Por ejemplo, los autos están programados para duplicar su kilometraje para 2025 y las luces LED ahora son diez veces más eficientes que las bombillas incandescentes antiguas.

Veinte años es suficiente tiempo para desarrollar los enlaces faltantes, como baterías, redes inteligentes y capacidad de fabricación doméstica . Compare eso con los 5 años que pasamos construyendo los 300,000 aviones que nos ayudaron a ganar la Segunda Guerra Mundial, usando la tecnología de 1940, o los 7 años desarrollando la tecnología para el programa lunar con la tecnología de los 60. Ahora tenemos Google, computadoras, impresoras 3D y millones de ingenieros altamente capacitados conectados por Internet.

El problema que se avecina es el rápido crecimiento de las emisiones de CO2 en China e India. China está trabajando arduamente para reducir su consumo de combustibles fósiles y la grave contaminación del aire. Desde 2012, China ha estado construyendo más capacidad eólica que el carbón nuevo y el New York Times informa que se espera que China reduzca sus importaciones netas de carbón para 2015. El vecino, Bangladesh, ha dado el ejemplo al instalar techos solares a un ritmo rápido, sin subsidios, omitiendo así el desarrollo de una infraestructura de combustibles fósiles y servicios caros y poco fiables. Ya tienen 2.5 millones de techos solares que alimentan luces LED, teléfonos, refrigeradores y televisores. Esto es quince veces más que lo que tiene California ahora. A medida que la producción de paneles solares se dispara, su costo se desploma: está por debajo del costo de abastecer a las lámparas de queroseno en la mayoría de los países en desarrollo, y pronto caerá por debajo del costo de la electricidad de las ciudades. Por esa razón, India está comenzando a trabajar en la planta solar más grande del mundo: 4 gigavatios.

El cambio a las energías renovables creará muchos empleos locales en los EE. UU., Al tiempo que costará algunos empleos de combustibles fósiles. Estabilizará los precios de la energía porque el sol y el viento son gratis y los costos de la tecnología están disminuyendo constantemente. Se ha demostrado que mejora la confiabilidad de la red porque con miles de paneles solares y turbinas eólicas, la pérdida de unos pocos tiene poco efecto.

Dos políticas son fundamentales para lograr nuestra rápida transición a las energías renovables: la primera es establecer una tarifa de eliminación de carbono que aumente gradualmente, también conocida como un impuesto al carbono, como recomiendan casi todos los economistas. La conveniencia política requiere que la tarifa sea neutral en cuanto a los ingresos, devuelta el 100% a los hogares y corporaciones. Esta tarifa enviará un mensaje convincente a las corporaciones e inversionistas de que la sociedad está valorando su futuro y que las inversiones inteligentes de ahora en adelante estarán en energía limpia. La segunda política es promover la inversión en energía limpia. Los combustibles fósiles aún reciben seis veces más subsidios que las energías renovables y atraen más del doble de la inversión. Si pregunta a las empresas que están instalando renovables, verá que su factor limitante es la adquisición de capital, a pesar de los buenos rendimientos. Eso cambiará cuando los inversores vean que estamos comprometidos y nos dirigimos a un futuro de un clima saludable.

Dígale a sus hijos, al presidente Obama y a sus representantes, el legado que desea dejar: un clima saludable para 2070. Ese es nuestro lunar. Hay espacio para que pequeños fanáticos del gobierno y todos los demás contribuyan en este juego.

Peter Fiekowsky es físico, empresario y voluntario de Citizens Climate Lobby.

Fuente: Nuestra luna nueva: restaura un clima saludable para 2070

Answer 3

Ryan Carlyle tiene razón. Es una tarea enorme, especialmente si también incluye el sector del transporte.

Si lo limita al sector eléctrico, la tarea se vuelve más manejable. Todavía enorme pero no tan grande

Mire Francia, Canadá, Islandia y algunos estados de EE. UU. Como Vermont. Ya tienen redes eléctricas que tienen menos del 20% de combustible fósil y han sido así durante muchos años. ¿Cómo lo hicieron sin problemas, sin un gran aumento en las facturas de electricidad, sin apagones y sin tecnología avanzada? Al reemplazar como por igual. Es mucho más fácil reemplazar una fuente de electricidad no intermitente por otra fuente de electricidad no intermitente. Usaban hidro, geotérmica y nuclear. También puede agregar pequeñas cantidades de energía solar y eólica, pero cuanto más agregue, se vuelve más difícil y costoso, ya que necesita plantas de respaldo / importaciones o almacenamiento de energía.

Son los ejemplos de cómo hacerlo. Tal vez no podamos superar el 50% en el plazo de 15 años para todo el mundo, pero representan estrategias probadas y representan la mejor manera conocida de hacerlo.

Answer 4

Gracias al auge del fracking del gas natural, el gas natural seguirá aumentando como una fuente de energía importante, al menos en los Estados Unidos. Inicialmente, el carbón disminuirá, pero aumentará nuevamente hacia 2025 debido a una tecnología más nueva y más limpia, como el secuestro. La energía eólica y solar han experimentado un rápido descenso en los costos de instalación, pero el principal problema con estos es que son muy poco confiables e intermitentes. Su salida depende de factores fuera de nuestro control. La única forma de resolver este problema es a través del almacenamiento de energía. Sin embargo, esta es una tarea muy difícil porque almacenar energía no es en absoluto como almacenar agua. La próxima ronda de multimillonarios estará formada por innovadores en el sector de almacenamiento de energía. Hay algunas tecnologías muy interesantes que están en el desarrollo.
Entonces, en esencia, a menos que se resuelva este gran problema, la integración a gran escala de la energía solar y el viento sigue siendo un sueño lejano.

Answer 5

Sí. De hecho, estamos en camino de ser 100% renovables en 15 años. La energía solar y eólica se han duplicado cada 1.8 y 3.2 años en los últimos diez años. Desde 200 GWp y 400 GWp en 2015, solo faltan 15 años para que la energía solar y eólica produzcan más energía de la que el mundo usa ahora, no solo la electricidad. La energía solar y eólica son ahora la mayoría de todas las nuevas instalaciones de energía a nivel mundial. (tenga en cuenta que la energía solar y eólica producen electricidad, que tiene 2-3 veces el valor de uso final como energía térmica y combustibles).

La energía solar proporcionará alrededor del 60% de energía total sin almacenamiento. A nivel mundial, ya usamos la mayor parte de nuestra energía durante el día. Viento 20%. Combustibles a partir de residuos del 20%, más productos químicos y larga distancia. Algunos hidro. La energía solar y eólica tampoco son las fuentes de energía disponibles más baratas y las más rápidas de instalar. El 60% de todas las nuevas instalaciones de energía son solares y eólicas.

¿Por qué seguimos escuchando que es imposible? Debido a los pronósticos atrasados ​​de las agencias, muchas personas confían.

EIA 2040 Pronóstico minimiza energías renovables, políticas, contingencias

IEA es tan mala que es graciosa

Answer 6

Este es un problema de ingeniería fácil, pero ahora un problema político imposible. La única forma en que acordamos globalmente gastar el dinero para reemplazar la mitad de los fósiles en los próximos 15 años es si se produce un evento atípico de cambio climático seriamente catastrófico e indecible, como un evento de pistola de clatrato fugitivo que provoca un calentamiento muy rápido y el parto de gran parte de la capa de hielo de Groenlandia, o tal vez una serie de huracanes sin precedentes o algo así.

Answer 7

Todo depende de cuán dispuestas estén las personas diarias a sacrificar su gas y otras alianzas / vehículos no eléctricos. Veo demasiada renuencia y poca preocupación por el medio ambiente de parte de muchos para que suceda. Probablemente pasarán entre 20 y 30 años antes de que estemos a mitad de camino a menos que tengamos más tecnologías que no utilicen combustibles fósiles y sean más baratas. Compañías como Solar City y Tesla están logrando grandes avances en esa área, pero aún deben reducir sus costos mucho más.

Answer 8

¿Qué hay de veinticinco a cincuenta años y eso es tal vez? Mientras el petróleo y el gas sean lo suficientemente económicos y puedan entregar energía de línea de base a la industria las 24 horas del día, los 7 días de la semana, todas las demás formas están en desventaja económica. La única forma en que vamos a hacer de la energía eólica, hidráulica y solar los principales proveedores en este momento es hacer ilegal la quema de carbono.