Las negociaciones de París podrían aumentar el uso de tecnologías limpias

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Un estudio dirigido por investigadores del MIT, en colaboración con investigadores de la Universidad de Tsinghua en China, intenta cuantificar el impacto potencial de los compromisos que se acuerden durante la próxima COP 21 de París.

Los investigadores describen cómo el despliegue de las tecnologías de energía bajas en carbono, necesarias para lograr la reducción de emisiones de gases de invernadero; ayudan a lograr reducciones de costos, que a su vez harán que los recortes adicionales de emisiones sean factibles. Encuentran que las negociaciones del clima pueden proporcionar una oportunidad de tomar ventaja de este efecto de refuerzo y reducir el costo de la mitigación de las emisiones de carbono para el año 2030, con esfuerzos globales concertados. Además, estas reducciones de costos representan una oportunidad para acelerar los compromisos de los países a incorporar tecnologías limpias.

En concreto, los investigadores encuentran que en total, los compromisos hasta ahora conocidos; podrían dar lugar a la importante expansión de las tecnologías de energía solar y eólica, impulsando la reducción de los costos y el crecimiento en la adopción e instalación de estas tecnologías.

El informe denominado: “Las reducciones de las emisiones y la mejora de la tecnología, como esfuerzos que se refuerzan mutuamente: Observaciones del desarrollo global de la energía solar y eólica” (Technology improvement and emissions reductions as mutually reinforcing efforts Observations from the global development of solar and wind energy); es de alcance mundial y fue presentado en Washington por el Departamento de Energía, durante una actualización sobre el estado de las tecnologías de energía limpia en Estados Unidos, en un evento organizado por la Fundación Carnegie para la Paz Internacional (Carnegie Endowment for International Peace).

“Nuestra investigación concluye que los compromisos ofrecidos con anterioridad a las reunión de París, ofrecen la oportunidad de apoyar a un importante crecimiento e innovación en energías bajas en carbono. Las tendencias en la mejora de la tecnología, también tienen el potencial para el fortalecimiento de las ambiciones globales. En última instancia, el objetivo de los esfuerzos mundiales sobre el cambio climático debe ser de lograr un círculo virtuoso sostenible de reducción de emisiones y el desarrollo de tecnología baja en carbono”, dijo Jessika Trancik; docente en Estudios de la Energía del MIT. Agregando que: “Teniendo en cuenta las últimas tendencias y los compromisos futuros, esto parece cada vez más realista. Las negociaciones sobre el clima ofrecen una oportunidad para lograr este objetivo”.

El documento analiza la evolución de los niveles de instalación de las tecnologías solar y eólica, de las políticas y el desempeño de los costos en las últimas décadas. Además de estos datos, los investigadores utilizan la información pública obtenida de los compromisos voluntarios de las naciones antes de las negociaciones de París y llegan a la conclusión de que la energía solar y eólica; están preparados para un crecimiento importante si las naciones pueden promover una combinación de intercambio mundial de conocimientos, de acceso global a la financiación y el desarrollo de tecnologías; como el almacenamiento de energía.

Ver informe completo:

http://trancik.scripts.mit.edu/home/wp-content/uploads/2015/11/Trancik_INDCReport.pdf

Las posibilidades de mortalidad prematura por las emisiones excesivas de VW

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Son 482.000 los vehículos diésel ligeros vendidos entre el 2008 y 2015, a los que la propia automotriz Volkswagen reconoce haberles instalado “dispositivos de desactivación”, por el cual se podía detectar cuando un coche estaba pasando por una prueba de emisiones, y sólo entonces funcionar el sistema de control de emisiones del vehículo. Ya en condiciones normales de circulación, el sistema se desactiva permitiendo a los vehículos mediante este truco, emitir 40 veces más emisiones que las permitidas por la Ley de Aire Limpio.

En la búsqueda de conocer cuáles y de qué magnitud son los impactos en la salud de las personas en Estados Unidos, por este exceso de emisiones de NOx de los vehículos del Grupo Volkswagen; un equipo del MIT y de la Universidad de Harvard; determinaron que la cantidad de exceso de contaminación de NOx entre los años 2008 y 2015, multiplicado por el número de vehículos afectados que se venden en los Estados Unidos y extrapolados sobre distribuciones de la población y los factores de riesgo para la salud de todo el país, tendrá efectos significativos en la salud pública.

Según el estudio, publicado en la revista Environmental Research Letters; el exceso de emisiones de los vehículos de VW, hará que alrededor de 60 personas en los Estados Unidos mueran entre 10 a 20 años antes de tiempo. El retiro completo de circulación de los vehículos afectados hacia finales de 2016, permitiría evitar más de 130 muertes tempranas adicionales; caso contrario se agravaría el problema al provocar 140 muertes prematuras.

Además de las muertes prematuras, los investigadores estiman que el exceso de emisiones de Volkswagen, contribuirá directamente a 31 casos de bronquitis crónica y 34 de ingresos hospitalarios relacionados con enfermedades respiratorias y cardíacas. Estiman que las personas experimentarán unos 120.000 días de actividad restringida por problemas de salud de menor importancia, incluyendo las ausencias al trabajo; y alrededor de 210.000 días de síntomas de menor capacidad respiratoria. Con respecto a los gastos en salud, el estudio estimó que se generarán u$s 450 millones en los gastos de salud y otros gastos sociales; pero retirar los vehículos de circulación, permitiría a finales de 2016 ahorrar hasta u$s 840 millones en mayores costos sanitarios y sociales.

El autor principal del artículo, el profesor Steven Barrett; dice que los nuevos datos aportados en el estudio, pueden ayudar a funcionarios de los entes de regulación a lograr mejores estimaciones sobre los efectos de las acciones de Volkswagen con la manipulación de sus vehículos durante las pruebas; al señalar que “parecía ser un tema importante que nos podría dar información imparcial para ayudar a cuantificar las consecuencias humanas de la cuestión de las emisiones de Volkswagen”, dice Barrett. “La motivación principal es informar al público e informar de la situación reglamentaria”.

El estudio basa sus cálculos en las mediciones de los investigadores de la Universidad de West Virginia, que en su momento encontraron que los vehículos producían hasta 40 veces más emisiones que las permitidas por la ley. Ellos calcularon la cantidad promedio de utilización de cada vehículo durante su vida útil, combinando estos resultados con los datos de ventas entre 2008 y 2015 y con la estimación del total de las emisiones en exceso durante este período.

El cálculo de las emisiones resultantes se realizó analizando las correspondientes a tres escenarios: el escenario actual, en el que 482.000 vehículos ya han emitido un exceso de emisiones a la atmósfera; un escenario en el que Volkswagen retira todos los vehículos afectados a finales de 2016; y un escenario futuro en el que no hay retiro y cada vehículo afectado permanece en la carretera, continuando con la contaminación durante el transcurso de su vida útil.

Posteriormente, el grupo estimó los efectos sobre la salud bajo cada uno de esos escenarios de emisiones, utilizando un método que desarrollaron para asignar estimaciones de las emisiones a la exposición de las personas a las partículas finas y el ozono. Los vehículos diésel emiten óxidos de nitrógeno, que reaccionan en la atmósfera para formar partículas finas y el ozono.

“Todos tenemos los factores de riesgo en nuestras vidas, y el exceso de emisiones es otro factor de riesgo pequeño”, explica Barrett. “Si se tiene en cuenta el riesgo adicional debido a las emisiones excesivas de Volkswagen, aproximadamente 60 personas han muerto o morirán de manera temprana, en promedio una década más temprano.”

Daniel Kammen, el editor en jefe de la revista Environmental Research Letters  y profesor de la Universidad de California en Berkeley, dice que el estudio del grupo proporciona una “evaluación rigurosa de la escala de los impactos, que son potencialmente muy graves”. “El análisis demuestra el valor de la investigación, de fundamental inspiración política; donde se pueden calcular los impactos sobre la calidad del aire y salud provocados por las transgresiones de VW, y puestos a disposición para el debate público”, dice Kammen.

Fuente:

http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/10/11/114005/pdf

Cambio Climático: beneficios asociados a una acción global

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Un equipo de investigadores del Programa Conjunto MIT sobre la Ciencia y Política del Cambio Global, ha publicado un estudio cuyo objetivo es estimar en qué medida los impactos del cambio climático y los daños asociados a múltiples sectores en Estados Unidos, como ser salud, infraestructura y recursos hídricos; pueden evitarse o reducirse en un futuro con una acción global significativa para reducir las emisiones de GEI, comparado frente a un futuro en el que las emisiones actuales continúan creciendo.

Para ello, se desarrolló un marco multi-modelo para estimar los impactos y daños a la salud humana y el bienestar de las personas, utilizando información socioeconómica y escenarios climáticos consistentes, para permitir una comparación constante de los impactos sectoriales a través del tiempo y el espacio. Además, el papel de la adaptación se modela para algunos de los sectores, para explorar el potencial de reducción de riesgos y, en su caso; para cuantificar los costes asociados a las acciones de adaptación.

El estudio proyecta los niveles de emisiones de gases de efecto invernadero y los correspondientes cambios en las precipitaciones, la acidez del océano, el aumento del nivel del mar y otros impactos en el clima en todo el siglo 21, como resultado de diferentes escenarios de mitigación de gases de efecto invernadero (GEI).

Los escenarios incluyen un futuro “business-as-usual” y otro dirigido a la consecución de importantes reducciones de emisiones de gases de efecto invernadero que limiten el calentamiento global a 2C con respecto a la época preindustrial.
Sergey Paltsev, co-autor del estudio expresó “La EPA utiliza nuestros escenarios para un informe sobre los beneficios de la acción global del clima, que entiendo es el análisis más completo hasta la fecha para cuantificar la economía, la salud y los beneficios ambientales en los Estados Unidos con la mitigación de las emisiones de gases de efecto invernadero”. “Tenemos mucha más experiencia para definir los beneficios del costo de la mitigación. El objetivo de este proyecto era poner un valor monetario a los daños causados por el cambio climático en una serie de sectores”.

Según las estimaciones del equipo, sin una política implementada desde ahora y hasta el 2100, el aumento de la temperatura global oscilará entre 3,5 y 8 grados C, las precipitaciones entre 0,3 a 0,6 milímetros por día y el nivel del mar de 40 a 80 centímetros, la acidez del océano también aumentará, amenazando la vida marina y la pesca comercial.

Las políticas de reducción de las emisiones de GEI, reducirían estos impactos climáticos considerablemente. En base a las proyecciones del MIT, el informe de la EPA, “Cambio Climático en los Estados Unidos: Beneficios de Acción Global”, muestra que una estabilización 2 C salvaría miles de vidas amenazadas por el calor extremo y miles de millones de dólares en gastos de infraestructura, al tiempo que se evitaría la destrucción de los recursos naturales y los ecosistemas.

Al permitir a los científicos calcular los daños sufridos en diferentes escenarios de mitigación globales sobre cada sector de impacto, las proyecciones basadas en IGSM están permitiendo poner un valor monetario a los beneficios de una acción por el clima más agresiva.

Ver estudio completo en:
http://www2.epa.gov/sites/production/files/2015-06/documents/cirareport.pdf

La disponibilidad de materiales críticos puede afectar el futuro de la tecnología solar PV

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La tecnología solar fotovoltaica (PV) progresa a pasos agigantados con costos que se han reducido rápidamente en los últimos 40 años, con opciones tecnológicas y políticas innovadoras que proyectan un futuro de uso intensivo para el sistema solar fotovoltaico.

Frente a estas perspectivas, científicos del Massachusetts Institute of Technology (MIT), están prestando mucha atención a la disponibilidad de producción de los materiales necesarios para el desarrollo de la tecnología, que necesita de silicio, telurio y el indio; elementos clave en varias de las tecnologías fotovoltaicas más económicas en el mercado actual; pero algunos de estos materiales no se encuentran en cantidades tan abundantes.

Además se debe considerar que muchos de los metales clave para la energía solar fotovoltaica, se producen como subproductos, o sea sólo se puede acceder como subproductos de los procesos mineros de otros metales, como el cobre; por lo que dependen de procesos intensivos en costos, lo que podría hacer inviable económicamente su explotación, por las bajas cantidades disponibles.

Los investigadores del MIT, Göksin Kavlak, James McNerney, Robert Jaffe y Jessika Trancik; desarrollan un nuevo método para hacer frente a este desafío de la necesidad de producción de metales para el despliegue rápido de la energía solar fotovoltaica.

La futura disponibilidad de materiales críticos es una preocupación ampliamente reconocido dentro de la comunidad de la energía. Muchos estudios se han acercado al problema desde la perspectiva de restricciones tales como las reservas totales de los materiales, en vez de hacerlo desde las posibilidades de ampliar rápidamente la producción de metales.

En una reciente entrevista, Jessika Trancik explicó el enfoque diferente que hace su equipo, “ofrecemos una nueva perspectiva mediante la comparación de los requisitos de metal PV proyectados, con tasas de crecimiento históricas de la producción observada en todo sector de producción de metales.” Agregando Trancik, profesor adjunto de Atlantic Richfield Career Development en Estudios de la Energía del MIT y director del equipo, “abordamos el marco de tiempo sobre el cual la ampliación se debe lograr, además de la cantidad total de material necesario.”

Este enfoque permite una evaluación de la rapidez con que se necesitará producir los metales para para satisfacer los niveles del rápido despliegue de los sistemas PV, requeridos por escenarios energéticos bajos en carbono.

Para el cálculo de las tasas de crecimiento de producción de metales requeridos por esos escenarios, los investigadores estimaron primero la producción necesaria en 2030 para cada metal de interés, y se ha calculado la tasa de crecimiento necesaria para alcanzar ese nivel.

Se tuvieron en cuenta la demanda proyectada para cada metal tanto por el sector fotovoltaico y otros sectores industriales. Además, observaron el efecto de posibles mejoras en la tecnología fotovoltaica que reducirían la cantidad de cada metal requerido en la producción.

Luego, los investigadores compararon estas tasas de crecimiento proyectadas con las tasas históricas de crecimiento de producción de los metales, con el fin de “comprender el alcance del crecimiento de la producción ocurrida en el pasado y si las tasas de crecimiento proyectadas tienen algún precedente histórico”, dijo Trancik.

Los resultados de este análisis diferían según el tipo de tecnología fotovoltaica analizada. Para PV a base de silicio, que incluyen paneles de primera generación utilizando células solares de silicio cristalino, los resultados presentan una visión optimista del futuro.

Al respecto, el profesor Jaffe expresó, “la tasa de crecimiento de la producción del silicio necesario para cumplir los objetivos de implementación no excede las tasas históricas”.

El panorama es más complejo para las tecnologías fotovoltaicas nuevas, especialmente las tecnologías fotovoltaicas de película delgada. Mientras que un puñado de paneles solares de película delgada utilizan silicio en sus capas absorbentes, muchos hacen uso de otros materiales, como el teluro de cadmio (CdTe) y diseleniuro cobre indio galio (CIGS). El documento incluye estimaciones sobre la cantidad de CIGS y CdTe que se podrían proporcionar en 2030 sin superar las tasas de crecimiento históricas observadas.

Si la tecnología fotovoltaica de película delgada representa el 25% de la generación de electricidad en el año 2030, la producción anual de metales fotovoltaicos de película delgada tendría que crecer a un ritmo de 15 a 30% por año. Estas tasas superan las observaciones históricas para una amplia gama de metales. En contraste, para el mismo nivel de despliegue del sistema PV a base de cristal de silicio, la tasa de crecimiento de producción de silicio requerida está dentro del rango histórico.

Fuente:

http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=6925187&tag=1%22%20%5Ct%20%22_blank&abstractAccess=no&userType=

http://mitei.mit.edu/news/mit-study-finds-unprecedented-growth-metals-requirements-some-photovoltaics-technologies

La energía solar PV está tecnológicamente madura

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Un estudio interdisciplinar del MIT, liderado por el MIT Energy Initiative (MITEI); ha presentado un informe titulado “El futuro de la energía solar”; cuya principal conclusión es que la energía solar fotovoltaica de silicio cristalino, es tecnológicamente madura y se dispone de capacidad a gran escala para la fabricación de módulos.

Por estas razones, los sistemas de c-Si son probablemente los que dominen el mercado de la energía solar en las próximas décadas y tal vez más allá. Por otra parte, si la industria puede reducir sustancialmente su dependencia de la plata para los contactos eléctricos y disponer de los insumos materiales en cantidades suficientes, la generación PV de c-Si será suficiente para abastecer al mundo con muchos “teravatios” para el 2050.

Este estudio examina el estado actual de la energía solar (fotovoltaica y concentrada), los avances tecnológicos que se han realizado y los que se podrían seguir realizando para aplicar la energía, el desarrollo del mercado y las políticas necesarias para la industria en los Estados Unidos en particular, pero con conclusiones de alcance global.

El objetivo del estudio ha sido evaluar la posición competitiva actual y potencial de la energía solar e identificar los cambios en las políticas de gobierno que podrían permitir efectivamente un robusto crecimiento a largo plazo de la industria.

Se centra en particular en aspectos preeminentes para la generación de energía solar, como son la reducción de costos que garantice la disponibilidad de la tecnología, su expansión a gran escala y la integración de la generación de energía solar en los sistemas eléctricos existentes.

El progreso en estos frentes contribuirá a los esfuerzos de reducción de gases de efecto invernadero, no sólo en Estados Unidos sino también en otras naciones con sistemas eléctricos desarrollados. También ayudará a llevar energía a los más de mil millones de personas en todo el mundo que ahora viven sin acceso a la electricidad.

El informe señala que aunque se esperan mejoras tecnológicas en un futuro próximo, los paneles solares de hoy son lo suficientemente buenos como para hacer el trabajo de sustituir los combustibles fósiles. “La generación de electricidad solar es una de las pocas tecnologías de energía baja en carbono con el potencial de crecer a gran escala.”

Ante el desafío que representa para el mundo el calentamiento global y la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero, la energía solar tiene un enorme potencial para satisfacer las necesidades energéticas de la humanidad en el largo plazo.

El gran desarrollo de la energía solar en todo el mundo, la ha convertido recientemente en una fuente cada vez mayor de la electricidad, ayudado su avance por las políticas federales, estatales y locales en los Estados Unidos, así como por el apoyo de gobiernos en Europa, China y otros lugares; lo que ha convertido en global a la industria solar.

Sin embargo, sostiene el estudio del MITEI; mientras que los costos han disminuido sustancialmente en los últimos años y la penetración en el mercado ha crecido de manera importante, en las próximas décadas dependerá de la capacidad de la industria solar para superar varios obstáculos importantes con respecto a los costos, la disponibilidad de tecnología y materiales para apoyar la expansión a gran escala, y la integración exitosa en los sistemas eléctricos existentes.

Sin políticas de gobierno que ayuden a superar estos retos, es probable que la energía solar siga suministrando sólo un pequeño porcentaje de las necesidades eléctricas del mundo y que el costo de reducir las emisiones de carbono será mayor de lo que podría ser, se sostiene.

Para los autores, a partir de ahora la sustitución de petróleo será menos dependiente de los avances en la tecnología solar y más dependiente de los avances en las políticas de gobierno, si consideramos que en este momento las políticas gubernamentales que se han desarrollado a lo largo de muchas décadas proporcionan fuertes incentivos económicos a las compañías de combustibles fósiles. La Agencia Internacional de la Energía estima que esas subvenciones ascendieron a U$S 548 billones en 2013, por lo que el MIT sugiere que esas políticas deben cambiar, aplicando ese monto a la expansión de la energía solar.

A pesar que en los últimos años se ha experimentado un rápido crecimiento en la capacidad instalada de generación solar, grandes mejoras en la tecnología, el precio y el rendimiento, y el desarrollo de modelos de negocios creativos que han estimulado la inversión en sistemas solares residenciales; aún se necesitan más avances para permitir un aumento importante en la contribución de la energía solar a un costo socialmente accesible.

Fuente:

Sumario:

http://mitei.mit.edu/system/files/Executive%20Summary_compressed.pdf

Informe completo:

http://mitei.mit.edu/system/files/MIT%20Future%20of%20Solar%20Energy%20Study_compressed.pdf

El enorme potencial de la energía solar

El MIT Energy Initiative (MITEI) publica un informe sobre el futuro de la energía solar, en el cual se destaca su enorme potencial de crecimiento a gran escala y se señalan las vías a seguir para lograr una energía solar accesible.

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La expansión masiva y global de la capacidad de generación solar a escala de varios teravatios, es un componente esencial en una estrategia viable para mitigar los riesgos del cambio climático. En este aspecto es de destacar, que en el mes de marzo pasado, el promedio mensual de dióxido de carbono alcanzó el nivel de 400,83 ppm, según informó la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (Noaa) de Estados Unidos; siendo este el primer mes, según los registros modernos; que en todo el mundo superan las 400 ppm, nivel que no se producía desde hacía unos dos millones de años.

Según el nuevo estudio del MITEI, titulado “El futuro de la energía solar“; esta tecnología tiene el mejor potencial para satisfacer las futuras necesidades energéticas a largo plazo de la humanidad, aportando además y de manera importante, a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.

Pero para hacer realidad este potencial, se requerirá de un mayor énfasis en el desarrollo de tecnologías de bajo costo y de políticas de despliegue más eficaces.

El objetivo del estudio ha sido de evaluar la posición competitiva actual y potencial de la energía solar e identificar los cambios necesarios en las políticas de gobierno de los Estados Unidos, que permitan el despliegue necesario de la tecnología con más eficacia y eficiencia a largo plazo; expresó el Director de MITEI, Robert Armstrong.

En la opinión de Richard Schmalensee, Howard W. Johnson Profesor Emérito de Economía y Gestión en la Sloan School of Management del MIT, el estudio muestra que se debe cambiar el enfoque hacia nuevas tecnologías y políticas, que tengan el potencial de hacer de la energía solar una opción económicamente convincente.

En el estudio se analizan cuestiones técnicas, comerciales y políticas de subsidios de la energía solar y se plantean recomendaciones para los responsables políticos de los Estados Unidos, en cuanto a la necesidad de un apoyo federal y estatal más eficaz para la investigación y desarrollo de la tecnología, que permita reducir los costos del sistema, haciendo más accesible a la energía solar.

Se reconoce que en los últimos años se ha experimentado un rápido crecimiento en la capacidad instalada de generación solar, grandes mejoras en la tecnología, en el precio y en el rendimiento, además, en el desarrollo de modelos de negocios creativos que han estimulado la inversión en sistemas solares residenciales; sin embargo; aún se necesitan más avances para permitir un aumento importante en la contribución solar a un costo socialmente aceptable.

Para los autores del estudio, el desafío está centrado en los siguientes aspectos: reducir los costos de la tecnología, garantizar su disponibilidad y expansión a gran escala y bajo costo, y facilitar la integración de la generación de energía solar en los sistemas eléctricos existentes.

El progreso en estos aspectos contribuirá sin lugar a dudas a los esfuerzos por reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, y por asegurar la accesibilidad a la electricidad a millones de personas, no sólo en Estados Unidos sino también en otros países del mundo.

Fuente:

http://mitei.mit.edu/system/files/MIT%20Future%20of%20Solar%20Energy%20Study_compressed.pdf