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Nov 15, 2023

El cambio climático es un problema energético. Así es como lo solucionamos.

Cuente con los comediantes para captar el espíritu de la época. Estoy pensando en cómics como Marc Maron, cuyo acto aborda puntos débiles existenciales como la mortalidad, el antisemitismo, la situación geopolítica en proceso de delaminación,

Cuente con los comediantes para captar el espíritu de la época.

Estoy pensando en cómics como Marc Maron, cuyo acto aborda puntos débiles existenciales como la mortalidad, el antisemitismo, la situación geopolítica en proceso de deslaminación y, por supuesto, ese elefante de carbono de varios gigatones en la habitación: el cambio climático.

“Creo que la razón por la que no estamos más molestos por el fin del mundo ambientalmente es que, ya sabes, todos nosotros en nuestro corazón realmente sabemos que hicimos todo lo que pudimos”, dice Maron inexpresivamente. “Llevamos nuestras propias bolsas al supermercado”, dice, luego hace una pausa.

"Sí, eso es todo".

No es de extrañar que los comediantes puedan interpretar nuestro temor ecológico por yuks. La comedia suele tener sus raíces en el estiércol fértil de verdades incómodas: reímos para no sollozar. Y eso está muy bien; La risa es un buen antídoto contra el malestar que surge al navegar por nuestras noticias día tras día.

¿Pero estamos realmente dispuestos a tirar la toalla y reírnos hasta el olvido? ¿Y tiene razón Maron? ¿Realmente no hemos hecho nada para afrontar nuestra principal crisis medioambiental? Difícilmente. Es cierto que todavía no hemos revertido la tendencia al alza de las emisiones de gases de efecto invernadero y el desafío de abandonar los combustibles fósiles a menudo parece insuperable. ¿Sin embargo, lo es?

Según los expertos de UC Berkeley entrevistados para este artículo, hay motivos para tener esperanzas de que todavía superemos el cuello de botella. La tecnología ya está aquí y mejora todo el tiempo. No será fácil, pero es factible. Ahora veamos cómo:

Si está buscando un punto en el que depositar sus esperanzas, comience con la economía energética y, en particular, el precio de los paneles solares. Los costos han caído casi un 90 por ciento desde 2009, impulsados ​​tanto por la mejora de la tecnología como por la producción global (particularmente de China). En 1976, la electricidad solar costaba 106 dólares el vatio; hoy cuesta menos de 50 centavos por vatio. En pocas palabras: la energía solar ahora es competitiva con los combustibles fósiles como medio de producción de energía.

Si bien la energía solar todavía representa solo el 3,4 por ciento del consumo de energía nacional, la producción ha crecido más de un 20 por ciento anual durante los últimos cinco años, y probablemente habría sido mayor si no fuera por las dificultades de envío y de la cadena de suministro derivadas de la pandemia.

Sin embargo, la producción no lo es todo. Para una adopción generalizada, debe haber una fuente de energía disponible según la demanda. Y es aquí donde los combustibles fósiles tienen una gran ventaja. El gas natural o el carbón se pueden quemar en cualquier momento para generar electricidad según sea necesario. Los paneles solares producen sólo cuando brilla el sol. Almacenar energía adecuada para su uso posterior (es decir, por la noche o en días nublados) ha planteado durante mucho tiempo un obstáculo importante.

Ya no, dice Daniel Kammen, director fundador del Laboratorio de Energía Renovable y Apropiada de Cal y profesor del Grupo de Energía y Recursos y de la Escuela Goldman de Políticas Públicas. Autor principal coordinador del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático desde 1999, compartió el Premio Nobel de la Paz en 2007.

"No considero que el almacenamiento sea un problema importante en este momento", afirma Kammen. “No es un solo avance lo que me hace pensar de esa manera, sino más bien el hecho de que estamos viendo la misma tendencia en precio y rendimiento para el almacenamiento que vimos con la energía fotovoltaica. Están llegando al mercado una variedad de enfoques y están escalando muy rápido. Cosas que antes tardaban varios años en desarrollarse ahora tardan un año, y es casi seguro que así continuará”.

El almacenamiento del futuro servirá a dos sectores diferentes, observa Kammen: el transporte (pensemos en los vehículos eléctricos) y todo lo demás (hogares, edificios de oficinas, fábricas, etc.).

Desde el punto de vista del cambio climático, una flota de vehículos electrificados es deseable porque encaja muy bien con una red eléctrica verde, es decir, alimentada por fuentes de energía sostenibles. Actualmente, los automóviles que queman gasolina o diésel arrojan alrededor de 3 gigatoneladas de carbono a la atmósfera cada año, aproximadamente el 7 por ciento del total de emisiones de CO² creadas por el hombre. Sólo electrificar aproximadamente un tercio de la flota de vehículos de China podría reducir las emisiones de carbono en una gigatonelada al año para 2040. Así que hay mucho en juego con los vehículos eléctricos, y considerando todo, Kammen es bastante optimista sobre su progreso.

"Realmente ha ido mejorando, especialmente durante el último año", afirma. "Probablemente no sea una coincidencia que los precios de la gasolina y el diésel hayan aumentado al mismo tiempo, y odio pensar que la guerra en Ucrania sea parte de eso, pero probablemente lo sea". Los vehículos eléctricos son ahora los automóviles más vendidos en California, continúa Kammen, “y ocurre lo mismo en Noruega, y pronto será lo mismo en Nueva York. Los precios de los vehículos eléctricos están bajando. La tendencia es fuerte y se está acelerando”.

Los vehículos eléctricos generalmente almacenan energía en baterías que utilizan litio, un elemento relativamente raro que se carga y descarga rápidamente y es liviano, una cualidad esencial para los automóviles, donde el exceso de peso es un anatema. La tecnología de las baterías de litio está muy avanzada y algunos vehículos eléctricos ahora pueden recorrer 400 millas entre cargas, aliviando las preocupaciones anteriores sobre el alcance limitado.

El próximo desafío a superar es la escasez de estaciones de carga, una realidad que todavía hace que los conductores de Tesla se detengan antes de embarcarse en un largo viaje por carretera. Pero eso se está remediando, dice Kammen, gracias en gran parte a la Ley de Reducción de la Inflación de 2022, que proporciona generosos créditos fiscales para hogares y empresas para la compra de vehículos eléctricos nuevos y usados ​​y estaciones de carga rápida para vehículos eléctricos. Un objetivo central de la administración Biden es la construcción de 500.000 nuevas estaciones de carga de vehículos eléctricos distribuidas en los 50 estados y el Distrito de Columbia y Puerto Rico para 2030. Para tener una pequeña perspectiva de cuán ambiciosa es esa cifra, considere: actualmente hay menos de 150.000 gasolineras en todo Estados Unidos.

"La preocupación por el acceso a las estaciones de carga es real, no se puede negar", afirma Kammen. “Pero esta legislación, junto con el hecho de que los tiempos de recarga ahora son muy rápidos, marcará una gran diferencia. Sin embargo, lo único que todavía tenemos que abordar es el componente de justicia social”, ya que no todos los códigos postales recibirán los mismos recursos. Sin políticas que garanticen lo contrario, Santa Mónica probablemente tendrá abundantes estaciones de carga; El centro sur de Los Ángeles no tanto.

"Realmente necesitamos asegurarnos de que eso no suceda", afirma Kammen. “En primer lugar, está mal. En segundo lugar, para marcar una diferencia real, tanto la producción de energía como el transporte deben progresar a gran escala. Ese es un caso más fácil de defender cuando todos se benefician”.

Además del transporte, la infraestructura urbana también debe pasar a una energía sostenible y libre de carbono. Eso requerirá combinar energía limpia con almacenamiento adecuado para proporcionar “confiabilidad de la red”, es decir, sistemas que mantengan el flujo de energía en todas las estaciones, incluso cuando no haya sol o el viento deje de soplar. En resumen, necesitas baterías realmente grandes.

¿Pero qué tipo de baterías? Las baterías de iones de litio, ya bien establecidas, son una opción, afirma Kammen. Pero las cualidades que los hacen ideales para vehículos (ligero y con capacidad de carga rápida) no son tan críticas cuando se intenta iluminar una ciudad por la noche. Para las necesidades de energía estacionaria, las baterías pueden ser de escala industrial: pesadas y con un gran tamaño.

Otro problema del litio es su escasez. Estados Unidos controla actualmente menos del 4 por ciento de las reservas mundiales. Sólo por esa razón, los investigadores están buscando alternativas: baterías que empleen elementos más baratos y más fácilmente disponibles.

Uno de los enfoques más prometedores, según varias fuentes, son las baterías de hierro-aire. Y uno de los líderes en tecnología es Form Energy, una empresa con sede en Massachusetts y instalaciones satelitales en Berkeley.

Zac Judkins '06 es el vicepresidente de ingeniería de la empresa. Destaca que Form estaba obsesionado con encontrar una manera de abordar el problema del almacenamiento de varios días, no enamorado de una tecnología en particular.

“Cuando comenzamos en 2017, vimos que el mundo se estaba moviendo rápidamente hacia las energías renovables (principalmente solares y eólicas) y estableciendo objetivos de descarbonización y confiabilidad de la red cada vez más ambiciosos”. Sin embargo, sin un almacenamiento eficaz, el progreso iba a chocar contra un muro, afirma Judkins.

Al analizar el mercado, los ingenieros de Form llegaron a un objetivo. Necesitaban construir una batería que pudiera descargarse continuamente durante 100 horas a un costo total de 20 dólares por kilovatio-hora y que tuviera una eficiencia de ida y vuelta (la cantidad de energía almacenada en una batería que luego puede usarse) del 50 por ciento.

Esos parámetros, dice Judkins, permitirían una adopción muy alta de energías renovables sin sacrificar la confiabilidad de la red y con un aumento mínimo en el costo para los consumidores. "Ese era el punto de referencia que teníamos que alcanzar".

Judkins y sus colegas evaluaron una amplia gama de químicas candidatas antes de decidirse por las baterías de hierro-aire, que funcionan oxidando y desoxidando miles de bolitas de hierro con cada ciclo. Judkins dice: “Nosotros no inventamos la batería de hierro-aire. Fue desarrollado por Westinghouse y la NASA a finales de los años 60 y 70. No son buenos para los automóviles: no son livianos y no se descargan rápidamente. Pero hay ventajas. Por un lado, el hierro es abundante. Es barato. No tenemos que preocuparnos por las limitaciones de suministro”.

Lo que también se obtiene con el hierro, dice Judkins, es bajo costo y alta densidad de energía, es decir, la cantidad de energía que se puede poner en la batería. La desventaja es una menor densidad de potencia: qué tan rápido se puede extraer la energía en relación con el volumen.

"Tiene una densidad de potencia aproximadamente 10 veces menor que la de iones de litio, pero para nuestras necesidades está bien", dice Judkins. "Esto es almacenamiento para proyectos a gran escala conectados a la red". Tomemos el ejemplo de un gran conjunto fotovoltaico como los de Carrizo Plain en California. Un conjunto tiene una capacidad de 250 megavatios, suficiente para unos 100.000 hogares, pero sólo cuando brilla el sol. Por la noche, durante las tormentas, no hay electricidad. Pero, dice Judkins, con la adición de una planta Form con una superficie de aproximadamente 100 acres, se podría almacenar suficiente energía para mantener el flujo de electricidad durante un período de cuatro días.

La empresa ahora está pasando de la prueba de concepto a la producción completa. Irónicamente, los primeros sistemas comerciales de baterías oxidadas/no oxidadas probablemente surgirán del Rust Belt. "Estamos construyendo una fábrica en Virginia Occidental en un terreno de 55 acres (una antigua planta siderúrgica) que tendrá aproximadamente 800.000 pies cuadrados de espacio de producción y empleará a 750 personas en pleno funcionamiento". Empleos verdes. Una vez que la planta esté completamente en funcionamiento, dice Judkins, producirá 50 gigavatios-hora de capacidad de almacenamiento cada año.

Las grandes redes de servicios públicos centralizadas son naturalmente el foco de la descarbonización de los países desarrollados, pero en realidad no se aplican a partes del mundo donde el acceso a la electricidad todavía es raro. Sólo en el África subsahariana, 600 millones de personas viven sin electricidad, lo que no significa que no la quieran. Proporcionar energía libre de carbono a estas comunidades requerirá microrredes: pequeños sistemas que atiendan a vecindarios, aldeas o incluso a varias aldeas. Pero si bien el concepto de microrred ha estado dando vueltas durante años, su plena realización ha sido difícil de alcanzar, hasta hace poco.

"Lo que estamos viendo es una combinación de tecnologías habilitadoras", dice Duncan Callaway, profesor asociado de Energía y Recursos en Berkeley y científico de la facultad del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.

Para empezar, apunta a la energía solar barata. "Con la profunda caída de precios de los paneles, es un recurso verdaderamente asequible que es ideal para los países de latitudes medias", que experimentan menos estacionalidad. "En general, se puede satisfacer mejor la demanda eléctrica con energía solar en esas latitudes que en los países [más cercanos a cualquiera de los polos], donde simplemente hay menos luz solar".

Otro factor son las opciones de almacenamiento mejores y más baratas, afirma Callaway. Para las microrredes, las baterías de iones de litio funcionan bien. Y estos también se han vuelto más asequibles. "El crecimiento explosivo de los vehículos eléctricos realmente impulsó las cosas", dice Callaway. “Hace diez años, un kilovatio-hora de almacenamiento costaba 1.000 dólares. Ahora cuesta menos de 100 dólares”.

Finalmente, dice Callaway, se han desarrollado tecnologías de “redes inteligentes” que hacen que las microrredes, alguna vez notoriamente reticentes, sean altamente eficientes.

"Ahora contamos con sistemas de control de gran tamaño que permiten una coordinación fluida de la producción, el almacenamiento y la demanda de energía", afirma Callaway. “Esto hace que estas pequeñas redes sean de bajo costo y realmente confiables. El objetivo es crear sistemas que sean verdaderamente modulares, de modo que se puedan conectar varios componentes a sistemas más grandes. Eso permitirá una fácil personalización y escalamiento”.

En Estados Unidos ya hay desplegadas más de 150 microrredes, que alimentan todo, desde edificios individuales en grandes ciudades hasta pueblos pequeños y remotos en Alaska.

En cuanto a la adopción generalizada, Callaway no prevé muchas dificultades técnicas. Son obstáculos sociales y políticos los que es necesario superar. “Lo mejor de las microrredes es que funcionan bien en áreas remotas y desatendidas y pueden gestionarse localmente. Pero en los países menos desarrollados, a menudo hay gobiernos corruptos que quieren su parte de cualquier proyecto. Y si ese es el caso, habría un sesgo inherente hacia las redes centralizadas con plantas de energía básicas”.

Es un desafío que hay que afrontar, afirma Callaway. "De alguna manera, la tecnología de redes pequeñas debe ponerse en igualdad de condiciones con el antiguo sistema, la red grande y centralizada, o es poco probable que lo logre, incluso cuando sea claramente la opción superior".

Microrred o macrorred, necesitaremos mucha energía limpia y sostenible que fluya a través de los cables si queremos sostener una civilización avanzada y enfriar el planeta simultáneamente. Kammen está convencido de que procederá en gran medida de la fusión. Pero con esto se refiere a la fusión en todas sus formas, incluido, como se señaló, el sol: ese enorme reactor en el cielo que fusiona continuamente hidrógeno en elementos más pesados, liberando 3,8 x 10²6 julios de energía cada segundo.

Pero también está ese fuego fatuo que ha estado atormentando a futuristas y físicos durante décadas: los reactores de fusión terrestres. Estos utilizarían hidrógeno (el elemento más común en el universo) como materia prima para generar gigavatios-hora de energía barata, produciendo helio inofensivo e inerte como subproducto principal. (También se generaría tritio radiactivo, pero tiene una vida media corta y el reactor lo consume en un proceso de circuito cerrado). La tecnología de fusión sigue siendo el Santo Grial de la producción de energía limpia y respetuosa con la Tierra, pero también es el objetivo. de comentarios sarcásticos. Lo más común es que parezca prometedor, pero faltan 20 años para lograrlo. Y han pasado 20 años desde hace 60 años.

Pero después de un gran avance el 5 de diciembre de 2022 en la Instalación Nacional de Ignición (NIF) del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, ahora parece muy posible que un reactor de fusión comercial pueda estar disponible en, bueno, 20 años. Talvez pronto.

La mayoría de los esfuerzos de fusión hasta la fecha han involucrado reactores tokamak: cámaras de vacío toroidales que acorralan átomos de hidrógeno mediante bobinas magnéticas, sometiéndolos a calor y presión hasta que se convierten en plasma, un gas sobrecalentado (como a 150 millones de grados Celsius) que permite que el hidrógeno se fusione. Esto libera energía que se transfiere en forma de calor a las paredes de la cámara, donde se recolecta para producir vapor que impulsa las turbinas para la producción de electricidad.

Los tokamaks han podido lograr que el hidrógeno se fusione durante breves períodos; de hecho, el progreso ha sido constante, aunque lento, desde que se construyó la primera máquina hace 60 años. Pero hasta la fecha, no han podido lograr la "ignición", ese punto en el que se produce una fusión sostenida y el dispositivo produce más energía de la que consume.

El NIF adoptó un enfoque diferente. Los investigadores fabricaron una pequeña pastilla a partir de deuterio y tritio congelados (ambos isótopos de hidrógeno). Luego colocaron la bolita en una pequeña cápsula de oro conocida como hohlraum, que a su vez estaba situada en un brazo en una cámara llena de 192 láseres. Luego, los científicos dispararon los láseres simultáneamente al hohlraum, lo que provocó que la cápsula interna se comprimiera. El resultado: las temperaturas y presiones ejercidas sobre la mezcla de deuterio y tritio fueron lo suficientemente extremas como para producir la ignición. Por primera vez en este planeta, aparte de durante una explosión termonuclear, se creó una reacción de fusión que produjo más energía de la necesaria para iniciar el proceso.

Es cierto que el rendimiento sostenido fue modesto. La reacción duró menos de una milmillonésima de segundo y liberó 3,15 megajulios de energía, o algo menos de un kilovatio-hora. En otras palabras, no mucho; el hogar estadounidense promedio usa alrededor de 900 veces esa cantidad cada mes. Aún así, fue un 50 por ciento más de energía de la que gastaron las ráfagas láser. ¡Progreso! Pero aquí hay otro inconveniente: si bien los rayos láser reales representaban sólo alrededor de dos megajulios de energía, se necesitaron alrededor de 300 megajulios para encender y operar los mecanismos que disparaban los rayos.

Entonces, todavía queda mucho por hacer antes de que podamos calentar nuestros burritos congelados en el microondas con poder de fusión. Sin embargo, Kammen, siempre optimista, está bastante seguro de que pronto lo seremos.

"Dadas las tendencias, creo que estoy bastante seguro al predecir que obtendremos alrededor del 70 por ciento de nuestra energía de la fusión para 2070", dice Kammen. "La mitad de esa cantidad provendrá del sol y la otra mitad de plantas de energía de fusión".

Y aunque el enfoque de perdigones disparados por láser del NIF apunta a un éxito futuro, no descarte los tokamaks. Kammen dice que "espera muy pronto algunos anuncios interesantes sobre los reactores tokamak". Lo escuchaste aquí primero.

La fusión solar también seguirá múltiples caminos hacia una implementación más completa.

“No se trata sólo de paneles en los tejados de las ciudades y granjas solares en el paisaje”, afirma. "También habrá energía solar marina: grandes paneles en el océano".

También: solar orbital. Actualmente se están realizando pruebas en vivo en Caltech y en el Jet Propulsion Laboratory, dice Kammen, para establecer grandes paneles solares ensamblados de forma autónoma (es decir, sin necesidad de astronautas vivos) en el espacio. La energía se transmitiría en forma de microondas a colectores terrestres, donde se convertiría en electricidad. Eso puede hacer surgir el espectro de un rayo mortal que inmole ciudades desde la órbita si algo sale mal, pero no hay que preocuparse, dice Kammen. "La dosis de vatios por metro cuadrado es bastante baja, por lo que no hay peligro de que nadie se queme si lo golpea".

También cree que la tecnología de fusión que se está desarrollando actualmente para reactores terrestres tendrá aplicaciones para los viajes espaciales. "La fusión tiene un doble ángulo que realmente está catapultando la tecnología", afirma Kammen. “Para bien o para mal, es imperativo que colonicemos el sistema solar para que nuestro destino como especie no esté completamente ligado a un planeta. La propulsión por fusión será un medio excelente para llevarnos a la Luna, Marte y más allá, y la fusión (solar, reactor o ambas) también servirá como fuente de energía de carga base cuando lleguemos allí”.

Con todo el revuelo por la fusión, la otra fuente de energía “nuclear”, la fisión, parece haber pasado a un segundo plano. Eso es ilusorio. La fisión todavía está bastante caliente, por así decirlo, y un número cada vez mayor de antiguos enemigos en la comunidad ambientalista ahora la abrazan o, al menos, la apoyan tácitamente. Las razones son claras. En primer lugar, la fisión puede generar una gran cantidad de energía con una huella pequeña. Diablo Canyon, la única planta de fisión comercial en funcionamiento en California, produce casi el 10 por ciento de la electricidad consumida en el estado y lo hace dentro de un límite de 600 acres. Y desde la perspectiva del cambio climático, las armas nucleares no tienen igual: no emiten CO².

Por supuesto, la gente sigue preocupada por otros tipos de emisiones, como la intensa radiactividad de los isótopos residuales de larga duración. Y las plantas de generación más antigua (es decir, la mayoría de las que funcionan hoy en día) son susceptibles a sufrir daños centrales en diversos grados, con resultados catastróficos al estilo de Chernobyl y Fukushima.

Esas preocupaciones están arraigadas, especialmente en Estados Unidos, donde las cuestiones ambientales, la burocracia regulatoria y los costos simples a menudo conspiran para descartar grandes proyectos de infraestructura en la fase de propuesta.

"Somos bastante malos en megaproyectos en este país", dice Rachel Slaybaugh, ex profesora asociada de ingeniería nuclear en Berkeley y ahora socia de la firma de capital riesgo DCVC. “Por un lado, les resulta increíblemente fácil excederse del presupuesto. Basta con mirar el nuevo Puente de la Bahía, que triplicó las estimaciones originales”.

Ese problema se agrava en el caso de las plantas nucleares, dadas las crecientes preocupaciones de seguridad y las regulaciones y litigios que generan. Pero los impedimentos impuestos a la energía nuclear tradicional han tenido un lado positivo, dice Slaybaugh: por necesidad, se ha desarrollado una tecnología más eficiente (y tal vez más socialmente aceptable).

Los reactores más nuevos son más pequeños (algunos mucho más pequeños) que los gigantes de antaño, y se están llevando a cabo proyectos piloto.

"Muchos de estos diseños se originaron a partir de conceptos básicos desarrollados en las décadas de 1950 y 1960, pero su refinamiento y despliegue comercial se deben en gran parte a nuestra incapacidad para construir grandes proyectos", dice Slaybaugh.

Se han diseñado diferentes reactores para diferentes situaciones, observa Slaybaugh, empleando diversos combustibles, refrigerantes y configuraciones. Algunos reactores “reproductores” podrían incluso quemar sus propios subproductos, reduciendo en gran medida los desechos radiactivos.

“¿Cuál es la prioridad?” Slaybaugh pregunta retóricamente. "¿Ciencias económicas? ¿Proporcionar calor a alta temperatura o equilibrar las energías renovables en la red? ¿Minimizar los residuos nucleares? ¿Una combinación de diferentes objetivos? Estos nuevos diseños pueden estandarizarse o personalizarse y ampliarse según el sitio y los requisitos, y todos implican una ingeniería considerable para garantizar la seguridad”.

Algunos de los reactores serán lo suficientemente grandes como para alimentar una ciudad o varias ciudades. "Y otros serán pequeños", dice Slaybaugh. “Serán perfectos para bases militares remotas o instalaciones de investigación, digamos en la Antártida o el Ártico. Se eliminarían varios problemas importantes con uno de estos reactores tan pequeños. Piense en las dificultades logísticas que implica llevar combustible diésel a una base ártica, sin mencionar la fuerte contaminación que produce y, por supuesto, el CO² que se emite”.

La tecnología de fisión también tiene algunas ventajas profundas sobre las energías renovables, afirma. "Existen límites reales en cuanto a la cantidad de parques solares y turbinas eólicas que deberíamos o incluso podemos construir", observa. “Para su producción se necesitan muchos materiales y mucha minería para obtener los elementos necesarios. Y estas instalaciones tienden a dejar huellas muy grandes. De hecho, me preocupa que veamos una fuerte reacción solar y eólica a medida que la gente realmente comience a comprender todos los impactos”.

Cada fuente de energía tiene fortalezas y debilidades, continúa Slaybaugh, “y necesitamos tener conversaciones sofisticadas sobre cuáles son y dónde se puede aplicar mejor cada una. En última instancia, mi opinión sobre la fisión es que es una herramienta necesaria que debemos utilizar junto con otras herramientas disponibles para realizar el trabajo lo mejor y más rápido posible. Ninguna solución única funcionará para todos los escenarios”.

Reducir las emisiones de carbono no es la solución completa al calentamiento global, dicen los científicos. Para solucionar realmente el problema, también necesitaremos eliminar el CO² existente de la atmósfera y secuestrarlo permanentemente en el suelo. Una opción, la captura directa de aire (DAC), es la base de una industria pequeña pero en crecimiento: actualmente, hay alrededor de 20 plantas piloto de DAC en funcionamiento, que en total capturan y secuestran alrededor de 0,01 megatones de CO² atmosférico al año. Según la Agencia Internacional de Energía, ese almacenamiento podría crecer hasta 60 megatones por año para 2030, suponiendo que las plantas de demostración a gran escala avancen rápidamente, se perfeccionen las técnicas actuales y los costos bajen a medida que la tecnología crezca.

Pero esas son muchas suposiciones para un beneficio mínimo. Por supuesto, una masa de 60 megatones de cualquier cosa es impresionante. Pero desde la perspectiva del cambio climático, 60 Mt son insignificantes, dado que las emisiones de carbono relacionadas con la energía alcanzaron un máximo histórico de más de 36.800 millones de toneladas en 2022. Muchos investigadores piensan que hay mejores opciones y que no tenemos que hacer nada. desarrollarlos porque ya existen. Señalan sumideros naturales de carbono: bosques, humedales, praderas y, lo más importante, los océanos. Estos sistemas naturales son parte del ciclo del carbono de la Tierra, que absorbe y libera alrededor de 100 gigatoneladas de carbono al año. Un mecanismo planetario de esa escala podría parecer más que adecuado para manejar las emisiones de carbono, y lo sería, si el CO² atmosférico solo se originara en puntos de emisión naturales como volcanes y respiraderos hidrotermales. Como señaló recientemente el profesor de geofísica del MIT Daniel Rothman, las fuentes naturales aportan diez veces más carbono a la atmósfera que las actividades humanas, pero es el carbono antropogénico el que está empujando el ciclo al límite. El planeta no puede procesar el carbono atmosférico adicional de regreso a un estado terrestre estable con la suficiente rapidez.

Este déficit se ve exacerbado por el hecho de que estamos degradando nuestros sumideros de carbono incluso cuando estamos bombeando más CO² al cielo.

"Los servicios ecológicos que proporcionan los sumideros de carbono no tienen precio", dice John Harte, profesor de la Escuela de Graduados del Grupo de Energía y Recursos de Berkeley. Harte, que realizó un trabajo pionero sobre el efecto de “retroalimentación” que ejerce el calentamiento climático sobre los ciclos naturales del carbono en las praderas de gran altitud, observa que hace 35 años no se conocían bien los sumideros de carbono.

“Pero ahora sabemos que absorben 18 mil millones de toneladas de CO² al año. De manera realista, deberíamos destinar más dinero del dinero que dedicamos al desarrollo de tecnología de secuestro de carbono a mejorar los sumideros naturales de carbono. Como mínimo, debemos detener su degradación”.

El trabajo de Harte en las Montañas Rocosas de Colorado implicó calentar artificialmente parcelas de tierra y rastrear los cambios en los tipos de vegetación y las tasas de secuestro de carbono. En las parcelas que no tenían calefacción y experimentaron el cambio climático en tiempo real, descubrió que dominaban las flores silvestres, que transportaban grandes volúmenes de carbono al suelo durante la corta temporada de crecimiento alpino; cuando las plantas morían cada otoño, la tasa de almacenamiento de carbono disminuía dramáticamente. Pero a medida que Harte calentó parcelas específicas durante un período de años, los arbustos leñosos reemplazaron a las plantas anuales en flor antes que en tierras sin calefacción. Estas plantas de crecimiento más lento secuestraron carbono a un ritmo mucho más lento que las flores silvestres.

"El 'dinero', el carbono, en la cuenta bancaria se reduce", dice Harte. Pero después de unos 100 años, se empiezan a ver dividendos. "El carbono que llega al suelo desde las plantas leñosas se almacena por más tiempo, por lo que eventualmente todavía hay carbono en el suelo".

La buena noticia: esto sugiere que los sumideros naturales podrían gestionarse para un almacenamiento óptimo. Pero si las emisiones siguen siendo altas, ejercerán presión y, en última instancia, abrumarán la capacidad de secuestro de los sumideros, anulando su valor.

"Si el cambio climático continúa, si no reducimos las emisiones", dice Harte, "no habrá forma de amortiguar los efectos".

Y realmente, ese es el meollo de toda la cuestión. En este punto de la crisis del cambio climático, sabemos qué debemos hacer para cambiar las cosas. Aún mejor, tenemos las tecnologías y técnicas para hacerlo. Pero necesitamos desplegarlos. Eso significa todo: energía solar en todas sus formas, desde paneles en tejados hasta conjuntos de microondas orbitales; parques de aerogeneradores, tanto terrestres como marítimos; reactores de fusión; reactores de fisión; microrredes; Sistemas de almacenamiento distribuido masivamente. Y debemos mejorar, no degradar, los sistemas naturales que secuestran carbono. Necesitamos plantar muchos más árboles y gestionar los bosques en explotación de forma más sostenible, calculando el almacenamiento de carbono como un producto igual o superior a los pies tablares de madera. Y debemos proteger el mayor sumidero de carbono de todos: el océano.

"Estoy terriblemente preocupado por la tendencia hacia la minería en los fondos marinos", afirma Kammen. “Es la menos regulada de todas las nuevas fronteras; algunas empresas muy grandes la están impulsando y sería absolutamente devastador. Si no detenemos actividades como esa y si no utilizamos todas las opciones de energía sostenible disponibles, corremos el riesgo de extinción”.

Puede que no sea una nota muy optimista para terminar, pero el optimismo sólo nos lleva hasta cierto punto, ¿no es así? Lo que necesitamos ahora es coraje y determinación.