Los pilares clave de este nuevo sistema de energía son la energía solar y eólica , el almacenamiento de energía, el acoplamiento de sectores y la electrificación de todos los sectores de energía e industria.
La investigación de la Universidad LUT y otras 14 universidades internacionales líderes sugiere que el nuevo sistema se basaría en gran medida en energía solar y eólica, almacenamiento de energía, acoplamiento de sectores y electrificación directa e indirecta de casi toda la demanda de energía.
Ha surgido un sistema energético 100% basado en energías renovables que se ha convertido en la corriente principal científica. Cientos de estudios científicos han demostrado que se pueden lograr sistemas de energía 100 % renovables a nivel mundial, regional y nacional para el 2050 o antes. La cantidad de estudios publicados ha crecido un 27 % anualmente desde el año 2010 y continúa creciendo cada año.
“Un número cada vez mayor de investigadores concluye que toda la demanda del sistema de energía se puede satisfacer con energías renovables, y que hacerlo será más barato a largo plazo, al tiempo que cumple con los requisitos de sostenibilidad”, concluye el profesor Christian Breyer de la Universidad LUT.
Los pilares clave de este nuevo sistema de energía son la energía solar y eólica , el almacenamiento de energía, el acoplamiento de sectores y la electrificación de todos los sectores de energía e industria que implican soluciones power-to-X e hidrógeno-to-X , complementadas con la próxima eliminación de dióxido de carbono para ayudar a estabilizar el clima. La revisión temática se titula “Sobre la historia y el futuro de la investigación de sistemas de energía 100% renovable” y se publica en IEEE Access.
“Según Naciones Unidas, más de 160 empresas con $70 billones en activos están comprometidas a descarbonizar la economía global, lo que significa eliminar gradualmente los combustibles fósiles para 2050. Nuestra investigación ha demostrado que tenemos las tecnologías para implementar un suministro de energía global basado completamente en energía renovable”, dice Sven Teske , profesor asociado de la Universidad Tecnológica de Sídney (UTS).
“La ciencia muestra claramente que un suministro global de energía 100 % renovable es técnica y económicamente posible. El siguiente paso es que nuestra investigación se incluya en los informes de evaluación del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC), que actualmente se basan en investigaciones de escenarios energéticos obsoletos”, continúa Teske.
El fuerte escepticismo se diluye
Inicialmente, la investigación de sistemas de energía 100% renovable encontró un fuerte escepticismo. Ahora, los principales investigadores de la comunidad de investigación de sistemas de energía 100% renovable han combinado sus puntos de vista. El artículo refleja el desarrollo del campo de investigación, el estado actual, la crítica pasada y proporciona una perspectiva sobre las necesidades futuras de investigación. Más de 20 autores de 15 organizaciones y 9 países contribuyeron a esta investigación conjunta.
“Muchos jóvenes están deprimidos porque sienten que el cambio climático no se puede detener. Queremos ofrecerles esperanza mostrándoles que nuestro mundo puede satisfacer todas sus necesidades energéticas a partir de energías renovables a un precio inferior al de los combustibles fósiles. Cuando propusimos esto por primera vez, nos ridiculizaron, pero este documento muestra que nuestras ideas ahora son la corriente principal científica”, dice Auke Hoekstra de la Universidad Tecnológica de Eindhoven en los Países Bajos.
Las principales críticas contra el centro de investigación del sistema de energía 100% renovable sobre el retorno de la inversión en energía (EROI) para las energías renovables, la variabilidad y estabilidad del sistema, los costos, la demanda de materias primas y la interrupción de la comunidad. Se abordan directamente estos aspectos y se demuestra que o bien son un tema del pasado, o bien existen soluciones para que ninguno de estos aspectos sea considerado un sensacionalismo.
“Específicamente, el argumento que se expresa con frecuencia de que las energías renovables no brindan, y posiblemente no puedan proporcionar, un mayor retorno de la inversión en energía que los combustibles fósiles porque, en la actualidad, los combustibles fósiles todavía se requieren para su fabricación e instalación es fundamentalmente defectuoso, por el mismo defecto. Lógicamente, el carbón nunca podría haberse convertido en una fuente viable de energía “neta” abundante, ya que inicialmente fue impulsado por energía animal de menor EROI (es decir, se necesitaban músculos humanos y carruajes tirados por caballos para extraerlo y transportarlo desde las minas). )”, agrega Macro Raugei , de la Universidad de Oxford Brookes, Reino Unido, y la Universidad de Columbia, Nueva York, Estados Unidos.
Sin embargo, se puede notar una inercia institucional sustancial que dificulta la adopción de soluciones progresivas de sistemas de energía 100% renovables para la Agencia Internacional de Energía y el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, según los investigadores del artículo. La transición podría ser más rápida, lo que conduciría a un sistema de energía de menor costo para niveles más altos de sostenibilidad, si las instituciones internacionales adoptaran los últimos conocimientos de la investigación de sistemas de energía 100% renovable.
Todavía se necesita nueva investigación
La investigación de sistemas de energía 100 % renovable ha estimulado los respectivos objetivos políticos, lo que a su vez conduce a nuevas investigaciones en el campo. Una amplia discusión ha dado como resultado varios campos de investigación emergentes, como el acoplamiento de sectores y los sistemas de energía inteligente, la criticidad de los materiales, las variaciones interanuales de los recursos, la confiabilidad y seguridad del sistema, así como las emisiones negativas de CO2 para abordar más rápidamente la emergencia climática.
“Las tecnologías ya están ahí. La evidencia sustancial presentada ya es también evidencia empírica en varias regiones y países. La capacidad de explotar sinergias entre la eficiencia energética, la electrificación, la calefacción urbana y los electrocombustibles está ciertamente probada. Ahora los responsables de la toma de decisiones deben detener todas las nuevas inversiones en combustibles fósiles y centrarse en crear sistemas de energía inteligente basados en energías renovables”, dice Brian V. Mathiesen, de la Universidad de Aalborg, Dinamarca.
Según estas 15 universidades líderes, las empresas, las ONG y los gobiernos deben trabajar juntos para fomentar la participación pública necesaria para implementar sistemas de energía sostenible distribuida. Los investigadores dicen que los modelos locales de propiedad, gobernanza y mercado deben desarrollarse para adaptarse a los diferentes contextos y tradiciones culturales de todo el mundo.
