El estudio, cuya versión anterior causó controversia y numerosas críticas de sectores académicos y científicos, ahora incluye más modelos y una gama de escenarios que incluyen almacenamiento de hidrógeno, bombas de calor y almacenamiento en baterías, la recién llegada tecnología que está cambiando muchas hipótesis sobre los futuros mercados de la energía.
Donde este estudio - publicado esta semana en Renewable Energy - va más allá que otros es que establece tres métodos diferentes no solo de proporcionar el 100 por ciento de energía renovable para la electricidad, sino también para calefacción y refrigeración, para el transporte, e incluso agricultura, silvicultura y pesca.
En resumen, el equipo de Jacobson propone electrificar el mundo y hacerlo a través de tres fuentes principales de energía renovable: solar, eólica e hidroeléctrica.
Dice que puede hacer esto a un costo comparable, incluso ligeramente más barato, que con combustibles fósiles, y con solo un cuarto del costo si se reducen los ahorros provocados por el daño provocado por el combustible fósil al medio ambiente y la salud. "Basándome en estos resultados, puedo afirmar con más confianza que no existe una barrera técnica o económica para la transición a un mundo entero al 100% de energía renovable limpia con una red eléctrica estable a bajo costo", dice Jacobson.
"Esta solución contribuiría en gran medida a eliminar el calentamiento global y las entre 4 y 7 millones de muertes relacionadas con la contaminación del aire que ocurren en todo el mundo cada año, al tiempo que proporciona seguridad energética".
El modelado asume una cantidad fenomenal de energía eólica, solar y otras tecnologías que se construirán en las próximas décadas: alrededor de 18.000 GW de eólica, 10.000 GW de fotovoltaica sobre cubierta, 16.000 GW de fotovoltaica a gran escala y 2.850 GW de energía solar térmica.
El último documento, que se basa en un estudio anterior de 2015 realizado por Jacobson y sus colegas, que examinó la capacidad de la red para mantenerse estable en los EEUU, aborda algunas de las críticas planteadas el año pasado.
La mayoría de ellas se centraron en el único escenario y las acusaciones de que dependía demasiado de la adición de turbinas a las represas hidroeléctricas existentes. De ahí los diferentes escenarios en el último documento, incluidos aquellos sin turbinas hidroeléctricas adicionales y sin almacenamiento en agua, hielo o rocas.
"Nuestro resultado principal es que hay múltiples soluciones al problema", dice Jacobson. "Esto es importante porque la mayor barrera para la implementación a gran escala de energía renovable limpia es la percepción de la gente de que es demasiado difícil mantener las luces encendidas con eólica y energía solar".
"A diferencia del estudio anterior de 139 países, que comparó el suministro de energía con la demanda anual promedio, el presente estudio compara la oferta y la demanda en incrementos de 30 segundos durante 5 años (2050-2054) para dar cuenta de la variabilidad en la energía eólica y solar como así como la variabilidad en la demanda en horas y estaciones ", según el resumen del estudio.
El modelado incluye programas que predicen patrones climáticos globales desde 2050 hasta 2054, adapta esto para predecir la cantidad de energía que podría producirse a partir de la eólica y la energía solar, y lo superpone con energía proveniente de fuentes hidroeléctricas, de almacenamiento y otras fuentes "firmes" como la geotermia y dispositivos de mareomotriz y energía de las olas.
La contribución promedio de energía eólica y solar totaliza más del 90% por ciento en los principales escenarios, con almacenamiento en energía hidráulica, baterías, hidrógeno y energía termosolar, y una considerable flexibilidad de demanda en el transporte (carga y descarga) y usos industriales.
"El hecho de que no se hayan producido apagones en tres escenarios diferentes sugiere que son posibles muchas soluciones posibles para la estabilidad de la red con un 100% de energía eólica, solar y de agua", dice el informe. Eso -señala- es una conclusión que contradice las afirmaciones anteriores de que la red no puede mantenerse estable con tan altas penetraciones de solo energías renovables.
Curiosamente, aparte del ahorro en los costos de salud y el impacto climático de los combustibles fósiles, el estudio también estima que la reducción del vapor de agua de los estimados 3,5 a 5 millones de aerogeneradores compensaría aproximadamente el 3% del calentamiento global.
Jacobson y sus colegas dicen que el desafío pendiente de implementar sus hojas de ruta es la coordinación requerida a través de las fronteras políticas. "Idealmente, tendrías cooperación para decidir dónde vas a colocar los parques eólicos, dónde vas a colocar los paneles solares, dónde vas a guardar la batería. Todo el sistema es más eficiente cuando se planifica de antemano en lugar de hacerlo todo a la vez".
Dice que **solo se usaron tecnologías de agua, eólicas y solares en ese estudio, ya que proporcionan mayores beneficios de contaminación del aire, salud y clima que la bioenergía o los combustibles fósiles con captura y almacenamiento de carbono (CCS). **También usan menos tierra que la bioenergía basada en cultivos; y resultan en un riesgo menos catastrófico, de proliferación de armas, desperdicio y retrasos que la energía nuclear.
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