miércoles, 30 de octubre de 2024

De tecnicoeconómico a socioecológico

En esta semana estaba revisando algunos artículos en la revista Plos One relacionados con temas de energía cuando me llamó la atención un artículo con un título enorme: “Transitar de las prioridades técnico-económicas a las prioridades socioecológicas: Incorporación de preferencias paisajísticas y servicios ecosistémicos en la ubicación de las infraestructuras de energía renovable”. La primera parte del título fue lo que me llamó la atención, ya que prioriza los aspectos socioecológicos sobre los técnico económicos y que aunque estoy convencido que es una mejor forma de priorizar las acciones no he podido incorporar estos criterios plenamente en mis investigaciones. La segunda parte me intrigó y motivó a seguir leyendo, pues incluía aspectos relacionados con el disfrute en conjunto de la tierra junto con otras especies.
Este estudio examina los escenarios de ubicación de las instalaciones de energía renovable en una región montañosa de Europa, especialmente de Suiza e incorpora los costos de los servicios ecosistémicos y, de manera innovadora, las preferencias sociales. A decir del grupo de investigación, este enfoque desafía el paradigma tecno económico predominante, que a menudo pasa por alto menospreciando los aspectos ecológicos y sociales llamándolos externalidades.
Para hacer el estudio, el grupo dividió el país en un entramado ecológico con tres grandes grupos: Paisajes de la meseta, paisajes de mediana altitud del Jura y la región de los Alpes. Mientras que los entornos sociales los clasificó en urbanos, periurbanos y rurales a partir de la tipología oficial en Suiza de nueve categorías municipales basadas en características socioeconómicas. Esta forma de clasificación para un país megadiverso y con muy amplio espectro en la desigualdad social como México podría no ser suficiente y menos adecuada, pero la metodología que se usa en el artículo puede ser ampliada en la segmentación tanto de los ecosistemas como en las categorías de regiones para analizar la situación mexicana.
En el estudio consideraron los potenciales para generar electricidad con generadores eólicos o sistemas fotovoltaicos tanto en instalaciones exprofeso o en los techos de las edificaciones. Su objetivo era cumplir con la demanda de energía para el 2050, ya que Suiza se ha comprometido a cerrar sus plantas nucleares para ese año y no usar combustibles fósiles. Así, el objetivo energético para todos los escenarios se estableció en 25 TWh al año. Como notamos, un reto mayúsculo.
Su objetivo fue maximizar la producción de energía con las fuentes renovables mencionadas y minimizar los costos sociales y ambientales de acuerdo con las afectaciones que genera cada implementación de renovables. Una de las primeras cosas que debemos notar es que nunca se realizó un análisis similar cuando se instalaron las plantas nucleoeléctricas y ahora la sociedad, con razón, demanda este tipo de análisis antes de poner en marcha los planes de transición energética.
Otro de los aspectos que me llamó la atención es el uso de Marxan, un paquete de optimización de código abierto que se usa en los estudios de conservación, pero que permite incluir campos o indicadores relacionados, pero no necesariamente ecológicos. La esencia de este paquete es que usa algoritmos metaheurísticos y de recocido para explorar las posibles soluciones evitando quedarse en mínimos locales. 
El objetivo de los 25 TWh se cumple utilizando infraestructura de energía renovable como la eólica, los sistemas fotovoltaicos en los techos y los sistemas fotovoltaicos instalados en infraestructura solo para ellos. 
La evaluación de la eficiencia de las estrategias se realizó considerando tres dimensiones clave representadas: a) Eficiencia espacial, que expresa la cantidad de tierra sobreconstruida y si la ubicación de las unidades de planificación seleccionadas está dispersa o agrupada. b) Eficiencia ambiental, que expresa cuán altos son los costos ambientales por unidad de energía producida y c) Eficiencia social, que expresa cuán altos son los costos sociales por unidad de energía producida.

Imagen generada con inteligencia artificial en leonardo.ai

Contrario a lo que la intuición conduce, la estrategia convencional de "primero en los techos" demostró ser ineficaz para evitar el uso extensivo de la tierra para el desarrollo de una nueva infraestructura de energía renovable. Este resultado me sorprendió, aunque pudiera ser diferente para cualquier país en la zona intertropical.  Las estrategias que incorporan la infraestructura fotovoltaica montada en el suelo fueron más eficientes espacial, ecológica y socialmente que las que no lo hicieron. Es decir, hay situaciones donde se debe promover los campos fotovoltaicos. La estrategia optimizada para el rendimiento energético exhibió la mayor eficiencia espacial, pero incurrió en costos significativos de servicios ecosistémicos y, sorprendentemente, tuvo bajos costos sociales. Por el contrario, la estrategia que prioriza los servicios ecosistémicos fue la más eficiente en términos de costos de servicios ecosistémicos, pero tuvo costos sociales elevados y fue espacialmente menos eficiente que otras estrategias. La estrategia optimizada para las preferencias sociales incurrió en los costos sociales más bajos y mantuvo en rangos razonables la eficiencia espacial y los costos de servicios ecosistémicos. Los resultados de este estudio subrayan que la incorporación de las preferencias sociales mejora significativamente la evaluación de las opciones de ubicación. Esta inclusión permite que la aceptación social de las inversiones se incluya en los costos, lo que facilita decisiones más informadas e inclusivas.
Dado que los resultados de este estudio son dependientes de las características ambientales, capacidades sociales y de disponibilidad de fuentes de energía renovable no son extrapolables a nuestros entornos, pero la metodología si lo es. Por lo tanto, considero necesario que los nuevos gobiernos promuevan este tipo de estudios para nuestras localidades y podamos definir políticas para transitar hacia el uso de las fuentes renovables de energía.

Este artículo fue publicado el día 30 de octubre en el periódico la Unión de Morelos.

miércoles, 23 de octubre de 2024

Fin de la era del carbón

La revolución industrial comenzó con el uso del carbón en la industria inglesa como la fuente primaria de energía para los diferentes sectores de su economía. En particular, hace casi 150 años las carboeléctricas comenzaron a calentar agua para producir vapor y generar electricidad en el Reino Unido. El pasado 30 de septiembre se anunció que la planta de Ratcliffe concluiría sus operaciones en este mes de octubre. Aunque la historia de las plantas de carboeléctricas en Inglaterra tiene casi siglo y medio la planta de Ratcliffe solo tiene 57 años de antigüedad. Desde el momento en que la primera central eléctrica a carbón de Reino Unido comenzó a generar energía en 1882 hasta el cierre de Ratcliffe, las centrales a carbón del Reino Unido quemaron aproximadamente 4,600 millones de toneladas de carbón y emitieron 10,400 millones de toneladas de dióxido de carbono. La verdad es que la historia del uso carbón mineral para alimentar a la economía inglesa comenzó antes de la revolución industrial. Se considera que la civilización romana ya explotaba las minas de carbón en la región de Somerset, Inglaterra para calentar sus baños y forjar el hierro. El pico en el uso del carbón en ese país fue hace un siglo en la década de los 1920. Con esto lo que quiero enfatizar es que en casi dos milenios la economía inglesa utilizó el carbón como una fuente de energía y que solamente en los últimos 150 años ha emitido más de 10 mil millones de toneladas de carbón a la atmósfera. Desde el año 2013, con la planta de Tilbury, las principales plantas carboeléctricas empezaron a cerrar o a cambiar de combustible por uno menos contaminante y como mencioné en este mes cierra la planta de Ratcliffe finalizando la generación eléctrica con carbón en ese país. Por supuesto, los acuerdos internacionales y los compromisos para evitar la emisión de gases de efecto invernadero son unas de las razones para este cierre, pero el principal motivo es que las plantas de carbón han incrementado sus costos de operación y sus adecuaciones a las nuevas reglas de emisiones no son económicamente viables. Es síntesis, estas plantas cierran por caras y contaminantes.

Imagen generada con inteligencia artificial mediante la frase "Photorealistic Image of miners slowly walking and showing the tiredness and exhaustion of their work. In the background you can see the exit from the coal mine. Their clothing shows the dust that has stuck to their clothes and on their face and hands there are traces of coal soot." en leonardo.ai

Reconozco que la sociedad inglesa es muy apegada a sus tradiciones y me imagino lo que las personas que han trabajado por décadas en esa planta sienten al verla cerrar. De hecho, el gerente de la planta Peter O’Grady reconoce que “Este año ha sido una serie de momentos conmovedores. Estoy seguro de que habrá algunas lágrimas cuando todo termine y la gente se vaya.” Por supuesto que esta acción es un paso esperado por la comunidad en respuesta a la emergencia climática que estamos enfrentando. Es también aceptado que estas acciones debieron haberse instrumentado con anterioridad.
Seguramente, usted que lee estas líneas se estará preguntando y qué pasa en México. En 2018 la generación eléctrica con carbón era de 29.03 TWh, en 2019 se incrementó a 32.68 TWh, en 2021 disminuyó a 13.55; esta fue una buena noticia; pero se debió al efecto de la pandemia. En 2021 la generación de electricidad en general fue menor que en los años previos. Para 2023 este tipo de generación eléctrica se incrementó a 33.91 TWh, es decir, en el sexenio pasado la generación eléctrica usando carbón creció en México.
Podemos resumir los inconvenientes del uso de las carboeléctricas. La combustión del carbón libera grandes cantidades de dióxido de carbono (CO2), uno de los principales gases responsables del calentamiento global y el cambio climático. Además del CO2, la quema de carbón produce otros contaminantes atmosféricos como óxidos de nitrógeno (NOx), óxidos de azufre (SOx), y partículas finas, que pueden causar problemas respiratorios, enfermedades cardiovasculares y otros problemas de salud. Los óxidos de azufre y nitrógeno emitidos por las centrales eléctricas de carbón reaccionan con el agua en la atmósfera para formar ácidos que caen en forma de lluvia, dañando los ecosistemas acuáticos, los bosques y los cultivos. La combustión del carbón genera grandes cantidades de cenizas, que contienen sustancias tóxicas como metales pesados y compuestos orgánicos que puede tienen efectos negativos en la biodiversidad, afectando a los ecosistemas terrestres y acuáticos.
En cuanto a la minería del carbón, podemos mencionar la erosión, la pérdida de la capa fértil y la alteración de los ecosistemas locales. También puede contaminar las fuentes de agua subterránea y superficial con sustancias químicas tóxicas, como metales pesados y sedimentos destruyendo hábitats naturales, afectando a la flora y fauna local.  Las personas trabajadoras en las minas están expuestas a numerosos riesgos para la salud, como enfermedades respiratorias, silicosis y accidentes laborales. Además, las comunidades cercanas a las minas pueden sufrir problemas de salud debido a la contaminación del aire y del agua. La economía de las regiones mineras suele estar fuertemente ligada a la actividad extractiva, lo que las vuelve vulnerables a las fluctuaciones de los precios del carbón y a la disminución de la demanda.
Todos estos inconvenientes y el hecho de que la electricidad generada con carbón es más cara y contaminante deberían conducir a políticas energéticas que promuevan la transición a las fuentes renovables. Un país con tradiciones deja el carbón, México un país también con tradiciones podría dejar el carbón y renovarse.
En este sexenio que comienza, la Secretaría de Energía regresó a la estructura de principios de siglo con tres subsecretarías: Electricidad, Hidrocarburos y Transición energética. Deseo fervientemente que esta última subsecretaría sea la más importante e impulse primero las renovables.
Ya estamos viendo los ejemplos de Alemania, con el cierre de las nucleares y del Reino Unido, con el cierre de las carboeléctricas. Podemos convertirnos en un México 100 % de energía renovable, empezando por un 45 % en el 2030 como lo advirtió la actual presidenta. 



Una versión previa de este artículo fue publicada el día 23 de octubre en el periódico la Unión de Morelos.

miércoles, 16 de octubre de 2024

Nuevas para las energías renovables

Hace poco más de 5 años, en mayo de 2019, podíamos leer “La nueva política del Estado mexicano impulsará el desarrollo sostenible mediante la incorporación de poblaciones y comunidades a la producción de energía con fuentes renovables… La transición energética dará pie a impulsar el surgimiento de un sector social en ese ramo, así como para alentar la reindustrialización del país.” Este texto está en el Plan Nacional de Desarrollo (PND) del Lic. Andrés Manuel López Obrador. En la actualidad, al paso de los años y ya que su gobierno ha terminado, podemos notar que no se cumplió esta propuesta. Hubo promesas, y muchas, que no se cumplieron.
La primera semana de este octubre la Dra. Claudia Sheimbaum Pardo, al iniciar su período como presidenta, retoma el tema de las fuentes renovables de energía y anuncia que para el 2030 se producirá electricidad hasta con un 45 % de renovables. Es claro que esta propuesta nos realínea hacia el objetivo de ser 100 % renovables para el 2050. Por supuesto que estamos deseosos de que se cumpla y que la electricidad en México se genere con renovables.
Ya en el año 2019, enfaticé que la propuesta en el PND de López Obrador era una meta posible y que merecía ser apoyada. Sin embargo, no se tomaron las medias políticas y económicas para lograrla.
Se tienen que configurar estrategias con indicadores para que se pueda monitorizar su avance, habrá que redoblar esfuerzos, hemos perdido valiosos años; pero considero factible alcanzar la meta del 45 % de renovables en la generación eléctrica.

Imagen generada con inteligencia artificial mediante la frase "Aerial photo captured by a drone of a picturesque rural town bathed in sunlight. The town is characterized by its traditional architecture and charming cobblestone streets. Numerous rooftops are adorned with solar panels, showcasing a commitment to renewable energy. In the heart of the town, a school stands out with a large, community-owned photovoltaic system. Children and adults can be seen enjoying the school grounds, basking in the warm sunlight and playing happily. The overall atmosphere is one of peace, sustainability, and community spirit." en leonardo.ai

Seguramente ustedes que están leyendo estas líneas se preguntan y como le podemos lograr si hemos perdido 6 años. Comparto su opinión que hemos perdido estos años, pero tampoco íbamos por buen camino en los años anteriores. Durante el gobierno de los licenciados Felipe Calderón y Enrique Peña Nieto tampoco las políticas estaban diseñadas para fomentar decididamente a las fuentes renovables. Así que en la actual administración de la Dra. Sheimbaum se pueden diseñar las estrategias que impulsen verdaderamente a las renovables y se empiece a combatir el cambio climático desde el gobierno federal alineando al sector empresarial y social con este fin.
Si bien el contexto internacional era favorable en aquel 2019 hoy en 2024 es mucho más favorable. Para sustentar esta afirmación podemos consultar los reportes de las agencias internacionales dedicadas a la energía Agencia Internacional de Energía (IEA) y la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA). Ambas agencias tienen análisis que nos permiten ser optimistas. Aunque debemos aceptar que no será fácil la transición con una red de transmisión y distribución arcaica que requiere capital para transformarla en una red inteligente que adquiera información, la procese y actúe para incrementar la eficiencia y confiabilidad en el servicio eléctrico para toda la población. Hoy el servicio eléctrico deja mucho que desear en aspectos de calidad y confiabilidad para un sector muy amplio de la población. Recordemos que no es lo mismo acceso a la electricidad que un servicio de calidad y confiable.
Veamos lo que nos indica IRENA: La capacidad instalada en 2023 de energía renovable estableció un récord en 2023 con 473 GW, un aumento del 54 % en comparación con las instalaciones de 2022 que representa el mayor crecimiento anual desde el año 2000. En 2010, el costo nivelado promedio de electricidad mundial (LCOE) de la energía eólica terrestre fue un 23 % superior al LCOE medio ponderado de los combustibles fósiles. En cambio, en 2023, el LCOE medio ponderado mundial de los nuevos proyectos eólicos terrestres fue un 67 % inferior al promedio ponderado de esas soluciones alimentadas con combustibles fósiles. Lo más notable fue el cambio en la energía fotovoltaica, ya que en 2010, el LCOE promedio ponderado global de la energía solar fotovoltaica fue 414 % más alto que el LCOE promedio ponderado de la solución más barata alimentada con combustibles fósiles; sin embargo, debido a una disminución espectacular de los costos, en 2023 la energía solar fotovoltaica costó 56 % menos que la solución promedio ponderada alimentada con combustibles fósiles de menor costo. La energía fotovoltaica en estos 14 años ha bajado un 96 % su costo, no es posible decir que es más cara.
En este mismo sentido está el informe de la IEA que considerando las políticas y las condiciones del mercado actuales prevé un escenario principal 5,500 gigavatios (GW) de nueva capacidad renovable entren en funcionamiento en 2030. Esta capacidad instalada implica que las incorporaciones de capacidad renovable global seguirán aumentando cada año, hasta alcanzar casi 940 GW anuales en 2030, un 70 % más que el nivel récord alcanzado el año 2030. La energía solar fotovoltaica y la eólica juntas representan el 95 % de todo el crecimiento de la capacidad renovable hasta finales de esta década debido a su creciente atractivo económico en casi todos los países. La IEA enfatiza que el gran potencial de energías renovables que aún no se ha explotado en las economías emergentes y en desarrollo se puede materializar si se mejoran las políticas. Los elevados costos de financiamiento reducen el atractivo económico de las energías renovables en la mayoría de las economías emergentes y en desarrollo. Otro reto importante es la débil infraestructura de la red. Esto ya lo habíamos señalado en el caso de México. Para solucionar estos problemas, la IEA propone medidas para reducir los riesgos, como la creación de entornos normativos estables con objetivos claros a largo plazo. En los países con exceso de capacidad de combustibles fósiles con contratos a largo plazo, los responsables de las políticas podrían considerar la posibilidad de renegociar los contratos de energía y combustibles para acelerar la eliminación gradual de las plantas de combustibles fósiles. Esta última recomendación, considero, es una de las más importantes y que indica que la compra de plantas generadoras de electricidad con combustibles fósiles en el sexenio pasado no fue una buena idea. Adicionalmente señala que la inversión en infraestructura de las redes eléctricas está retrasada en el mundo. Esta es la situación en el mundo y en nuestro país también.
Necesitamos transitar hacia las fuentes renovables de energía, hacer eficiente el uso de la energía y promover que la energía sea de calidad para la mayoría de la población. Vamos tarde como país y como población mundial; pero los análisis económicos, técnicos y sociales nos indican que podemos transitar hacia un uso menos dañino de la energía en todos los sectores de la economía y de los servicios sociales. No perdamos esta oportunidad nuevamente.

Una versión resumida de este artículo fue publicada el día 16 de octubre en el periódico la Unión de Morelos.

miércoles, 2 de octubre de 2024

Tareas que empiezan hoy


Los nuevos gobiernos, las nuevas autoridades, la nueva presidenta nos pueden agradar o no; pero si debemos alegrarnos porque en muchos de estos puestos llega una mujer y rompe, al menos en lo físico, el techo de cristal. Ya habrá tiempo para analizar los desempeños de cada una de las personas que están tomando las riendas del país, estado o de municipios. En muchas ocasiones he mencionado que las estrategias de gobierno deben ser acompañadas de indicadores para que como ciudadanía podamos analizar los desempeños de estas autoridades.
Algunos de estos principales indicadores tienen que ver con la salud, educación, economía y medio ambiente.

Imagen generada con inteligencia artificial mediante la frase: "In the picture, a diverse group of people walks towards a utopian horizon. Each figure represents a different aspect of humanity, showcasing the modern world's diversity. In the image appear European, Latin American figures . The horizon holds a promise of hope and happiness in the distance. This scene is depicted in a stunning painting, where vibrant colors and intricate details bring the image to life. The overall quality of the artwork is exceptional, capturing the essence of unity and optimism beautifully." en Leonardo.ai

Entre ellos podemos mencionar la tasa de mortalidad infantil, la esperanza de vida al nacer, la cobertura de vacunación, prevalencia de enfermedades crónicas, salud mental, tasa de alfabetización, tasa de matriculación escolar, proporción de estudiantes que completan la educación secundaria, ingreso per cápita, índice de Gini (que mide la desigualdad de ingresos), proporción de la población que vive en pobreza, tasa de desempleo, participación de la mujer en el mercado laboral, prevalencia de la subnutrición, proporción de la población con inseguridad alimentaria, acceso a agua potable y saneamiento básico, acceso a electricidad, uso de energía renovable, participación de las mujeres en la toma de decisiones, brecha salarial de género, producto Interno Bruto (PIB), emisiones de gases de efecto invernadero, pérdida de biodiversidad, calidad del aire y del agua. Como se puede notar son muchos, de hecho, más de cien son utilizados por la Organización Naciones Unidas para seguir los objetivos del desarrollo sostenible. Existe una diversidad de sitios en la Internet donde podemos seguir algunos de estos indicadores para nuestro país. Por ejemplo se pueden seguir en Our World in Data (OWiD). Este portal ofrece una vasta colección de datos sobre salud, economía, sociedad y medio ambiente, provenientes de diversas fuentes confiables. Presenta la información de manera visualmente atractiva, facilitando la comprensión de conceptos complejos. Su interfaz intuitiva permite a los usuarios explorar los datos de forma interactiva y personalizar las visualizaciones. Se centra en proporcionar datos precisos y confiables, evitando sesgos y simplificando la interpretación y facilita la comparación de estos indicadores con otros países.  En particular para México podemos encontrar datos desagregados para nuestros estados o ciudades en las bases de datos del INEGI. Recordemos que el INEGI es la principal fuente de datos estadísticos para México y desempeña un papel fundamental en el monitoreo de los indicadores de bienestar en el entorno nacional. El INEGI pone a disposición de la población una gran cantidad de información a través de su página web donde se pueden encontrar bases de datos, publicaciones, mapas y herramientas de visualización para explorar los datos de manera interactiva.
La propuesta central es que como ciudadanía activa utilicemos estas bases de datos para identificar problemática sociales más relevantes en nuestros entornos y, con esta identificación, elegir a las autoridades. Pero me dirán: las autoridades ya fueron electas. Efectivamente, ya fueron electas y asumieron sus cargos. Nos queda identificar las promesas de campaña y los indicadores asociados a ellas para evaluar en unos años si se cumplieron. Lo más importante es guardar en nuestra memoria las promesas y evaluarlas con datos confiables. Adicionalmente, la academia y los medios de comunicación pueden realizar investigaciones para dar a conocer a la población las comparaciones que realicen.
En particular, puedo comentar que estas bases de datos, tanto del INEGI como de OWiD son tesoros para las personas que se dedican al periodismo que buscan contar historias basadas en evidencia, es decir en datos. Para ello hay que familiarizarse con las diferentes encuestas que realiza el INEGI o con las fuentes específicas de OWiD y las formas de definir los indicadores y su contexto. En la academia, estas bases de datos son referentes para encontrar información no evidente en ellas y compararla con la que se genera explícitamente en las investigaciones.
Estoy convencido que hay propuestas interesantes en los nuevos gobiernos; pero aún más considero importante que empecemos a analizar las estrategias con base en datos confiables y de acceso abierto para convencernos de que las políticas y acciones de gobierno propuestas y ejecutadas nos conducen a un bienestar social. Esta es una tarea de la población en su conjunto, pero más de las personas que hemos tenido el privilegio de adquirir herramientas de análisis y por supuesto que debemos compartir este análisis con el resto de la población.

Este artículo fue publicado el día 2 de octubre