La Eficiencia Energética es uno de los nuevos mantras de la industria. Se ha convertido en u8n pilar de cualquier pitch comercial – desde las renovables hasta los hidrocarburos – e incluso ha generado un (bien merecido) premio Nobel. Se ha afirmado que, con un fuerte impulso en la eficiencia, el tamaño de la economía mundial podría duplicarse en 20 años manteniendo casi constante la demanda de energía. Se ha afirmado que la eficiencia energética por sí sola podría hacer que las emisiones de gases de efecto invernadero alcanzaran su punto máximo antes de 2020 (sí, 2020 llega en dos meses).
Sin embargo, en otro episodio del choque entre idealismo y pragmatismo, la demanda global de energía sigue creciendo y adivine qué… al doble de la tasa media de crecimiento de 2010. No hace falta mencionar que no hay aumento de la demanda de energía sin las correspondientes emisiones de CO2. Entiendo (más o menos) el valor de los eslóganes como grito de guerra para la sociedad, pero su naturaleza simplista esconde muchas facetas importantes de la realidad. Tratemos de hacer un poco de gestión de expectativas.
tl;dr | La eficiencia energética es fundamental para el crecimiento sostenible de la sociedad. Pero no es un milagro
Los Números
En 2018, en tándem con el crecimiento de más de 6% en la economía mundial, el consumo de energía mundial también aumentó – según BP este aumento es de alrededor del 2.9%. Este dato, en sí mismo, no dice mucho, ya que existe una relación histórica (y lógica) entre el estado de la economía y la demanda de energía, pero veamos otra métrica: la Intensidad Energética (o cuántas unidades de energía hay en cada unidad económica).
Imagen 1 – Variación Anual del PIB Mundial, del consumo de energía Mundial y de la intensidad energética asociada (Fuentes: BP/Banco Mundial)
Como se puede ver en el gráfico de la derecha, comparando 2018 con 2017, sólo utilizamos un 3% menos de energía para lograr el mismo rendimiento económico, y esto teniendo en cuenta que, según la AIE, la inversión en eficiencia energética registró un crecimiento de dos dígitos. En otras palabras, las fuerzas que impulsan la demanda superaron nuestro aumento de eficiencia.
No sólo eso, nuestra necesidad de combustibles fósiles (todos) aumentó en 2018, con el gas natural reclamando casi el 45% de la totalidad de este incremento. Por segundo año consecutivo, los combustibles fósiles cubrieron el 70% del crecimiento de la demanda. Incluso con el enorme crecimiento de las energías renovables, estas no son suficientes para satisfacer el aumento de la demanda mundial de electricidad. El resultado es obvio: las emisiones globales de CO2 relacionadas con la energía aumentaron un 1,7% más hasta los 33.1 Gt (sólo para que se haga una idea, esto es es 13 veces el peso del Lago Ness en Escocia).
Los Inductores
Varios factores contribuyeron a este escenario. La fabricación de acero consume una enorme cantidad de energía. Según la Asociación Mundial del Acero, la producción de acero bruto de los 64 países declarantes alcanzó las 1808.6 Mt en 2018, un 4,6% más que en 2017. Más del 50% de todo este acero se fabrica en China y, si no fuera por la proactividad de China en materia de eficiencia energética (probablemente para sorpresa del lector), el panorama de consumo mundial de energía sería mucho peor (ver imagen 2 para la magnitud de este número).
Imagen 2 – Variaciones en la Intensidad Energética Mundial, con y sin China (Fuente: AIE)
La AIE estima que las condiciones meteorológicas del año pasado han sido responsables por casi el 20% del aumento de la demanda, ya que las temperaturas medias de invierno y verano en algunas regiones se acercaron o superaron los récords históricos. Las olas de frío impulsaron la demanda de calefacción y, lo que es más importante, las temperaturas más altas del verano impulsaron la demanda de refrigeración.
Otro factor importante es el transporte.
El transporte por carretera, que actualmente representa alrededor del 22% de la demanda mundial de energía, está experimentando un inmenso crecimiento, especialmente en las economías emergentes, a medida que la clase media se expande. Esto es especialmente importante, ya que el mayor aumento de las ventas de vehículos de pasajeros se da en la categoría de los grandes vehículos utilitarios deportivos (SUV), que consumen mucha energía, con una cuota mundial que pasa del 30% en 2014 al 41% en 2017.
La aviación también contribuyó significativamente al aumento, ya que el número de pasajeros-kilómetro por pasajero aumentó un 6.5% hasta alcanzar los 8.2 billones de kilómetro por pasajero (RPK), con un número récord de pasajeros de 4300 millones – 30% de ellos en compañías aéreas de bajo coste.
El Leviatán Escondido
Con el reciente crecimiento explosivo en los mercados de dispositivos tecnológicos, en particular los smartphones y las tabletas, así como la transición de la televisión, de un receptor básico a un centro de medios digitales y entretenimiento, estos dispositivos de consumo «digitales» dominan ahora las ventas mundiales de productos electrónicos de consumo.
Paralelamente, el fenómeno de la Internet de las cosas (IoT – la interconexión de dispositivos a través de Internet) está en auge, por ejemplo, los dispositivos que eran estáticos, como los humidificadores o las neveras, se venden ahora con control remoto vía smartphone.
Todos estos dispositivos están conectados por redes de acceso inalámbrico de alta velocidad que, además de ser más potentes, se están volviendo más ubicuas a medida que la clase media se expande en los mercados emergentes y varias iniciativas tratan de llevar Internet a todos los rincones del mundo (como contexto, la red 4G puede consumir 50 veces más energía que la 2G y estamos empezando a implementar redes de acceso inalámbrico de 5G).
Aunque la centralización de procesos (p. ej. la “nube”) generó grandes aumentos en la eficiencia de la demanda energética, tanto desde el punto de vista del procesamiento como del almacenamiento o la transmisión, al igual que en los sectores mencionados anteriormente, este aumento de la eficiencia no está a la altura de la creciente demanda: el tráfico mundial de Internet se ha triplicado desde 2015 y se espera que se duplique aún más para 2022 (CISCO).
Según el NRDC, en 2015 estos estimaban que el consumo de electricidad de los centros de datos sería de aproximadamente 140 TWh en 2020 sólo en los Estados Unidos. Adivinen qué: según la AIE en 2018, las redes de datos ya consumían 260 TWh en todo el mundo, aproximadamente el 1.1% de la demanda total mundial de electricidad, y las redes móviles representaban dos tercios de esa cantidad. Según la agencia, en un escenario moderado de mejora de la eficiencia del 10% anual, la demanda de electricidad podría aumentar casi un 10% hasta unos 280 TWh en 2021.
Imagen 3 – Gasto energético histórico y previsto en transmisiones de datos por internet. Note el impacto que la eficiencia energética puede llegar a tener en las predicciones para 2021 (Fuente: AIE)
Otro clavo en el ataúd es el famoso blockchain, cuyo impacto es impredecible y dependerá del establecimiento (o no) de dicho paradigma, así como de la tecnología subyacente (hay varias compitiendo en este momento con consumos energéticos muy diferentes). Sin embargo, el “minado” de Bitcoin, la mayor referencia de esta tecnología en estos momentos, representa actualmente un consumo estimado de 73 TWh/año.
Qué esperar
Worldsteel espera que el crecimiento de la demanda mundial de acero se estabilice a largo plazo en una tasa de crecimiento anual compuesta de alrededor del 1%, ahora que la demanda china de acero ha alcanzado su ápex. Es una buena noticia para la demanda mundial de energía, pero sigue siendo un aumento sólido. Además, la economía china ni siempre se encuentra necesariamente impulsada por la demanda, ya que la RPC utiliza constantemente la inversión interna para equilibrar su economía (por ejemplo, la guerra comercial). Así que…. ¿quién puede decir?
Cuando se trata del clima, está más que “pequeñas” alteraciones en los patrones climáticos provocan cambios en la frecuencia, la intensidad, la extensión espacial, la duración y el calendario de los fenómenos meteorológicos extremos (como las olas de frío o las olas de calor), o incluso dar lugar a fenómenos extremos sin precedentes. En otras palabras, los eventos extremos pueden estar vinculados a cambios en la media, varianza o forma de las distribuciones de probabilidad, o a todos ellos (ver imagen 4).
Imagen 4 – Efectos que los cambios en la distribución de temperaturas pueden tener en fenómenos meteorológicos extremos (Fuente: IPCC)
Deberíamos estar reduciendo nuestras emisiones para evitar estos fenómenos. Estamos haciendo lo contrario. Creo que, en este punto, es seguro asumir que los fenómenos climáticos que demandan más energía aumentarán en frecuencia.
Cuando se trata de transporte, los vehículos eléctricos se están tomando su tiempo, no sólo debido a problemas logísticos y operativos, sino también económicos y sociales. Las ventas de vehículos eléctricos en China experimentaron su primer descenso mensual en julio. En agosto, el declive fue mucho más pronunciado. Esto se ha producido después de que China redujera las subvenciones a la industria. El aumento de las restricciones en emisiones también puede resultar contraproducente, ya que los concesionarios después terminan ofertando coches más antiguos con grandes descuentos. Europa registra poco más de la mitad de las ventas de turismos de China (15.2 millones frente a 27 millones). En el viejo continente parece que estamos en camino de vender 500.000 vehículos eléctricos en 2019, lo que sigue siendo sólo un 3% de las ventas totales.
Mientras tanto, en 2016, la OACI predijo alrededor de 7.2 billones de RPK para 2018. Ese valor fue superado en casi un 10%. Sus estimaciones para 2025 eran de 10 billones de RPK.
Por último, nuestra sed (y la de nuestros hijos) por contenidos online y conectividad es probablemente una mera sombra de lo que nos espera el futuro. Es difícil predecir cómo evolucionarán la infraestructura y los dispositivos: por ejemplo, el ordenador más potente del mundo (el Tianhe-2 en China) tiene 18 MW de potencia, mientras que un ordenador cuántico futurista utilizaría sólo 25 kW (aunque lo más probable es que uno no sustituya al otro, ya que su uso y naturaleza son muy diferentes).
En conclusión: la Eficiencia Energética puede ser uno de los nuevos mantras de la industria, pero no está a la altura de nuestra sed de Energia.
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