La industria de los combustibles fósiles no puede confiar en la captura de carbono y en la bioenergía para salvar sus activos

Por Yangsiyu Lu, Francois Cohen, Stephen Smith, Alex Pfeiffer

La producción de electricidad con combustibles fósiles se ha expandido drásticamente en la última década. Por ello, las centrales eléctricas de combustibles fósiles podrían agotar demasiado rápido el presupuesto global de carbono consistente con el objetivo del Acuerdo de París – a saber limitar el recalentamiento global por debajo de 2°C.

Sin embargo, la industria energética ha argumentado que soluciones tecnológicas, especialmente la eficiencia energética, la captura y el almacenamiento de carbono (CCS en inglés), la bioenergía, las compensaciones naturales y el cambio de carbón a gas, podrían reducir sustancialmente la huella de carbono de la producción de energía a partir de combustibles fósiles. En este caso, podría mantenerse el uso de energías fósiles en la producción eléctrica por más tiempo sin poner en peligro el Acuerdo de París. Estos argumentos llegan en un momento crítico, ya que la mayoría de los países están decidiendo cuán rápido van a descarbonizar sus economías. Planes de eliminación del carbón se están adoptando en varios países con plazos muy diferentes.

En un artículo publicado en Nature Communications, evaluamos el potencial de las nuevas tecnologías y las conversiones de plantas para reducir la necesidad de que los activos queden “varados”, es decir:

infrautilizados o retirados antes de tiempopara garantizar que el calentamiento global se mantenga por debajo de los 2°C”.

Seguimos la metodología de Pfeiffer et al. para definir los activos varados en el sector eléctrico en términos de generación abandonada: la reducción en la generación de electricidad a partir de combustibles fósiles que surge de la subutilización necesaria y el desmantelamiento temprano de las centrales eléctricas en consonancia con un escenario de 2 °C.

Incluso con supuestos muy optimistas en los que tecnologías como el CCS y la bioenergía se generalizan, observamos que un total de 267 PWh de generación de electricidad (diez veces la producción mundial de electricidad en 2018) puede estar en riesgo de varamiento. Este resultado se presenta en la Figura 1 a continuación. El método utilizado para obtener estos resultados consiste en comparar la electricidad total que se puede generar a partir de centrales eléctricas existentes y planificadas con escenarios de uso de energía en el siglo XXI. Estos escenarios fueron obtenidos a partir de diferentes modelos de evaluación integrados (MEI) consistentes con concentraciones de gases de efecto invernadero estabilizadas en 450ppm. Se cree que este nivel de concentraciones de gases de efecto invernadero es consistente con el límite de 2°C establecido en el Acuerdo de París. Cada punto del gráfico corresponde a un MEI diferente. Los resultados de la mayoría de los MEI apuntan a altos niveles de varamiento. GCAM es el único MEI que pronostica bajos niveles de varamiento. Sin embargo, supone niveles muy altos de difusión de tecnología para CCS y bioenergía con CCS.

Fig. 1: Generación varada, estimada en escenarios con plena difusión de nuevas tecnologías (2021–2100).

La generación total de plantas de energía de combustibles fósiles (incluidas las que funcionan con carbón, gas y petróleo) de 2021 a 2100 en escenarios de la base de datos AMPERE consistentes con concentraciones de gases de efecto invernadero estabilizadas en 450 ppm, asumiendo plena difusión de nuevas tecnologías. La generación varada se calcula por combustible y luego se agrega. Suponemos que no hay conversión de las centrales eléctricas de combustibles fósiles actualmente en funcionamiento y en proceso para equiparlas con captura y almacenamiento de carbono, y ninguna conversión de las centrales eléctricas de carbón actualmente en funcionamiento y en proceso a bioenergía o gas. Los puntos de dispersión representan la estimación de cada modelo de evaluación integrado individual y las barras muestran las medias de todos los modelos. Fuente: Lu et al. (2022).

 

Para construir la Figura 1, no hemos asumido ningún cambio en la estructura de las centrales eléctricas existentes y planificadas. Esto puede sobreestimar la cantidad de activos varados si, de hecho, los propietarios de las centrales deciden realizar cambios en sus centrales eléctricas. Por ejemplo, las centrales eléctricas de carbón se pueden modificar para que funcionen solo con gas natural (conversión); para encender carbón o gas natural (combustible dual), o para encender carbón y gas natural al mismo tiempo (combustión conjunta). Algunas plantas también podrían adoptar CCS cuando esta tecnología esté disponible, y/o podrían adoptar una combustión conjunta de biomasa. Hasta el momento, más de 150 centrales eléctricas han quemado carbón junto con biomasa, la mayoría ubicadas en el norte de Europa y EE. UU.

Analizamos el potencial de conversiones en las plantas eléctricas con acceso a gas natural y las que podrían implementar CCS, asumiendo diferentes niveles plausibles de conversión de plantas (ver Figura 2). Encontramos que las conversiones de carbón a gas pueden reducir la generación varada entre 10 y 30 PWh, y la CCS y la biomasa juntas entre 33 y 68 PWh. Por lo tanto, esto es insuficiente para reducir el riesgo general de 267 PWh de generación varada.

Estos resultados se han obtenido al hacer suposiciones optimistas de difusión total de tecnología y conversión de planta. Calculamos que la cantidad de generación de electricidad en riesgo de varamiento aumentaría en un 69 % y un 45 %, respectivamente, si la CCS o la bioenergía no se implementan en todo su potencial. Estas tecnologías son las con el mayor potencial para reducir el varamiento y son las que enfrentan los mayores desafíos para su implementación a gran escala. La implementación de CCS todavía se ve obstaculizada por el alto costo de los primeros proyectos de demostración y la disponibilidad de sitios de almacenamiento. De manera similar, el despliegue de la bioenergía está experimentando desafíos en cuanto a la disponibilidad de materia prima y su costo. También enfrenta disputas sobre su sostenibilidad debido a los riesgos de deforestación que conlleva, preocupaciones sobre la seguridad alimentaria y la posible pérdida de biodiversidad. Esto sugiere que es probable que la exposición de los activos al varamiento sea mucho mayor que la estimada en los escenarios que asumen que todas las nuevas tecnologías estarían implementadas.

Fig. 2: Impacto de las conversiones de plantas en la generación global varada.

a Coal-to-gas, b captura y almacenamiento de carbono (CCS) sin biomasa, c CCS con combustión conjunta de biomasa al 20 %, d CCS con combustión conjunta de biomasa al 50 %. Los puntos de dispersión representan la estimación de modelos individuales y las barras muestran la media en todos los modelos. Los porcentajes de conversión corresponden a la proporción de centrales térmicas de carbón convertidas a gas. Los de b–d corresponden a la proporción de plantas aptas para CCS convertidas a CCS. Las proporciones de combustión conjunta de biomasa varían de 0 en b a 50% en d. Fuente: Lu et al. (2022).

La opción más inmediata para reducir el riesgo de que los activos queden varados y las inversiones se pierdan es tomar en cuenta por completo los riesgos de varamiento ahora. Debido a que las decisiones deben tomarse hoy, puede ser imprudente confiar en pronósticos optimistas sobre el despliegue de tecnología en el futuro. La mayor parte del riesgo de varamiento evaluado en nuestro artículo se relaciona con las plantas que se encuentran actualmente en proyecto. Si las empresas continúan invirtiendo en infraestructura basada en combustibles fósiles, algunos de estos activos corren el riesgo de quedar varados incluso antes de que se construyan. Esto pone a las partes interesadas y a los formuladores de políticas en una situación en la que la precaución sugeriría que se pongan en servicio muy pocas o ninguna nueva planta de energía de combustibles fósiles. Además, las plantas existentes podrían tener que retirarse antes de tiempo o reducir sustancialmente su tasa de utilización.

Referencia del artículo:

Lu, Y.; Cohen, F.; Smith, S. M. et al. «Plant conversions and abatement technologies cannot prevent stranding of power plant assets in 2 °C scenarios». Nature Communications, 13, n.º 806, febrero de 2022. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-022-28458-7