El estado del clima 2024

Hace pocas semanas se ha publicado "The 2024 state of the climate report: Perilous times on planet Earth". Copiamos sus conclusiones, que podemos resumir en unas pocas palabras: estamos bien jodidos y no queremos darnos cuenta.

“A pesar de seis informes del IPCC, 28 reuniones de la COP, cientos de otros informes y decenas de miles de artículos científicos, el mundo ha avanzado muy poco sobre el cambio climático, en parte debido a la fuerte resistencia de aquéllos que se benefician económicamente del sistema basado en los combustibles fósiles actuales.

Actualmente vamos en la dirección equivocada, y nuestro creciente consumo de combustibles fósiles y el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero nos están impulsando hacia una catástrofe climática. Tenemos miedo al peligro de una descomposición climática. que observamos es alarmante e innegable, pero es ese mismo choque el que nos lleva a la acción. Reconocemos la profunda urgencia. de abordar este reto global, especialmente la horrible perspectiva de los pobres del mundo. Tenemos el coraje y la determinación de buscar soluciones transformadoras basadas en la ciencia en todos los aspectos de la sociedad. que inspiren respuestas informadas y audaces de los ciudadanos a los investigadores y líderes mundiales.

Reducir rápidamente el uso de combustibles fósiles debería ser una prioridad. Esto se podría conseguir en parte a través de un precio global del carbono lo suficientemente alto que podría restringir las emisiones de los ricos y al mismo tiempo proporcionar financiación para los programas de mitigación y adaptación al clima tan necesarios. Además, fijar precios y reducir las emisiones de metano es fundamental para mitigar eficazmente el cambio climático El metano es un gas de efecto. invernadero potente y, a diferencia del dióxido de carbono, que persiste en la atmósfera durante siglos, el metano tiene una vida atmosférica relativamente corta, lo que hace que las reducciones sean impactantes a corto plazo. Reducir drásticamente las emisiones de metano puede frenar la tasa de calentamiento global a corto plazo, ayudando a evitar puntos de inflexión e impactos climáticos extremos.

En un mundo con recursos limitados, el crecimiento ilimitado es una ilusión peligrosa. Necesitamos un cambio audaz y transformador: reducir drásticamente el consumo excesivo y el derroche, especialmente por parte de los ricos, estabilizando y reduciendo gradualmente la población humana mediante empoderamiento de la educación y los derechos de las niñas y las mujeres, la reforma de los sistemas de producción de alimentos para apoyar una alimentación más basada en plantas y la adopción de un marco económico ecológico y postcrecimiento que garantice la justicia social. La enseñanza sobre el cambio climático debería integrarse en los currículos básicos de educación secundaria y superior en todo el mundo para concienciar , mejorar la alfabetización climática y empoderar a los estudiantes para que tomen medidas. restaurar o recuperar los ecosistemas.

El aumento de los desastres climáticos anuales muestra que estamos en una crisis importante y que va a empeorar en el futuro si seguimos con nuestras actividades habituales. Hoy, más que nunca, nuestras acciones son importantes para el sistema climático estable que nos ha apoyado durante miles de años. El futuro de la humanidad depende de nuestra creatividad, fibra moral y perseverancia Debemos reducir con urgencia los excesos ecológicos y perseguir la mitigación y la adaptación inmediata al cambio climático a gran escala para limitar los daños a corto plazo. Sólo mediante una acción decisiva podremos salvaguardar el mundo natural, evitar un enorme sufrimiento humano y garantizar que las generaciones futuras hereden el mundo habitable que se merecen. El futuro de la humanidad cuelga de un hilo.”

Anomalías climáticas inusuales en 2023 y 2024. Las temperaturas del océano (a, b) están actualmente muy fuera de sus rangos históricos. línea corresponde a un año distinto, con un gris más oscuro que representa a los años posteriores. Todas las variables mostradas son estimaciones diarias.

El hidrógeno “verde”

 

“El hidrógeno verde es una fuente de energía clave en la estrategia de España para conseguir la neutralidad climática y descarbonizar la economía. Este tipo de hidrógeno no produce emisiones de carbono, lo que le convierte en un componente esencial para sectores difíciles de electrificar y sistemas energéticos aislados”. Así comienza la nota sobre el hidrógeno verde del 6 de septiembre de 2024, publicado por el Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia del gobierno español. En la misma nota se dice que se aportarán por parte del estado 3.100 millones de euros para llegar a una producción de 70.000 toneladas anuales de este hidrógeno en 2030.

Sigue diciendo que el hidrógeno verde puede servir para almacenar energía en caso de exceso de producción de energía eléctrica renovable; para los camiones, barcos y aviones, donde las baterías eléctricas son poco prácticas debido a su peso y volumen; para sustituir el carbón como reductor por la fabricación de hierro y otros metales, o para producir combustibles sintéticos, como el metano (gas natural) u otros combustibles líquidos que podrían utilizarse en los motores de combustión. Es decir, una maravilla. Pero cabe preguntarse si todo esto es realista.

Lo cierto es que el hidrógeno obtenido por electrólisis es un vector energético con muchas limitaciones, muchas más de las que se suele reconocer. La primera es el bajo rendimiento del proceso de electrólisis con el que se divide la molécula de agua en hidrógeno y oxígeno. La eficiencia de este proceso en una planta de electrólisis comercial suele rozar el 50%, es decir, se pierde la mitad de la energía utilizada.

Una vez producido, aunque el hidrógeno tiene un contenido de energía elevado (120 megajulios/kg, 3 veces más que el gas natural), debido a su baja densidad, el contenido de energía por unidad de volumen es bastante mediocre, unos 12 kilojulios por litro a presión ambiente ya una temperatura de 25°C. Esto es aproximadamente la tercera parte del contenido de energía del gas natural en las mismas condiciones. Por eso, para poder utilizar el hidrógeno en vehículos es necesario comprimirlo a altas presiones. De esta forma se incrementa sustancialmente el contenido energético por litro, hasta los 5 megajulios por litro a 700 atmósferas de presión, que, aunque ya permite trabajar, es poco más de la octava parte del contenido energético del diesel. El proceso de compresión consume energía, por sí mismo y porque primero hay que refrigerar el hidrógeno a temperaturas de entre 20 y 40ºC bajo cero para evitar que se caliente demasiado en el momento de comprimirlo. Ambos procesos, la refrigeración y la compresión, implican pérdidas de energía sustanciales, alrededor del 10% de toda la energía inicialmente utilizada para producir el hidrógeno. Después, este hidrógeno debería quemarse en una célula de combustible, que produce electricidad, pero las células de mayor rendimiento a temperatura ambiente sólo aprovechan un 50% de la energía del combustible. Y con ello se generaría una corriente eléctrica para cargar una batería que sería lo que verdaderamente alimentaría al motor eléctrico del vehículo. Con este diseño el rendimiento final de todo el proceso se mueve entre el 10% y el 25% de la energía inicialmente utilizada.

El hidrógeno es una sustancia muy reactiva, muy explosiva y que arde con una temperatura de llama muy alta, de 2.400ºC (260ºC más que el gas natural), lo que hace que la llama sea invisible. La manipulación del hidrógeno siempre es muy complicada, ya que es inflamable entre el 4 y el 75% de disolución al aire, por 5 y 15% del gas natural, por lo que pequeños escapes de hidrógeno presentan un gran peligro de incendios o de explosión. Además, la velocidad de la llama del hidrógeno es de 2 a 3 metros por segundo, mientras que la del gas natural es de 30 a 40 cm/s. Esto es otra indicación de su peligrosidad. Por estos motivos en los lugares donde se utiliza (por ejemplo, en la industria química) suele utilizarse siempre en depósitos pequeños.

En realidad, el único sentido que tiene la producción de hidrógeno por electrólisis es para ciertos usos industriales, en los que se pueden aceptar las pérdidas del 50% que implica la electrólisis pero con pocas pérdidas adicionales: en hornos de alta temperatura para producir cemento, cerámica, ladrillos...

En cuanto a otros usos, como la producción de hidrocarburos sintéticos, caen en el campo de la ciencia ficción: volver a montar una molécula medianamente compleja a partir de carbono y de hidrógeno es un proceso prohibitivo desde un punto de vista energético . Hoy en día, el poco combustible sintético que se ha generado por síntesis de carbono e hidrógeno tiene un precio de 1.000 € el litro, y es dudoso que se pueda abaratar mucho más, dado que este precio es un reflejo del pésimo rendimiento energético inherente a este proceso.

Y, por último, tenemos el problema del precio. Según el índice Hydrix del European Energy Exchange (EEX) (que proporciona información semanal sobre los precios negociados en Alemania) actualmente el hidrógeno verde rondaría los 210 €/MWh, mientras que el MWh del gas natural tiene un precio de unos 40 €, 5veces menos, pero variable según el mercado, puesto que al principio de la guerra de Ucrania se plantó cerca de los 300 €/MWh. En su participación en el II Día del Hidrógeno, Javier Brey, presidente de la Asociación Española del Hidrógeno, aseguró que el coste del hidrógeno se abaratará más de un 50% en los próximos años. Probablemente más un deseo que una realidad, pero todavía quedaría lejos de ser competitivo, lo que significa que el hidrógeno verde tendrá que ser subvencionado durante muchos años.

En resumen, la solución del hidrógeno verde parece no ser viable. Algunos aumentarán su fortuna a costa del resto, que iremos pagando inversiones colosales que servirán para muy poco. Otro ejemplo de que la transición energética de que tanto nos hablan no es más que una fuga hacia delante para no tener que informar a la población de que no habrá energía suficiente para sostener el sistema económico actual.

El mito de la transición energética

Los principales países de la Unión Europea están inmersos en un proceso llamado “transición energética”, que consiste en reducir el consumo de combustibles fósiles como paso necesario para luchar contra el cambio climático. Esta transición energética, que teóricamente debe basarse en una producción masiva de electricidad de origen renovable, debería ir sustituyendo de forma rápida y eficaz los usos de la energía que actualmente  se basan en el uso de combustibles fósiles y favorecer así la descarbonización de la economía.gePara conseguir este objetivo uno de los pilares fundamentales es el coche eléctrico. El otro es la utilización del hidrógeno producido por la electrolisis del agua.

Pese a que la fabricación de coches eléctricos fue la gran apuesta de los fabricantes de coches europeos, ahora estamos en pleno frenazo: proyectos de fábricas  de baterías retrasados ​​sine die, cierre de fábricas de coches, etc. La razón es que en Europa se compran coches eléctricos, puesto que son muy caros. Los fabricantes europeos no pueden construir un coche eléctrico por menos de 25.000 USD.

La razón por eso es que la fabricación del coche eléctrico requiere una gran cantidad de materiales que exigen mucha energía para ser extraídos y procesados, y además no se producen al ritmo necesario para permitir la adopción masiva de vehículos eléctricos. La Agencia Internacional de la Energía advierte que la producción minera actual más la proyectada en los próximos años para algunos materiales críticos como el cobre, el litio o el níquel será ampliamente insuficiente para cubrir las necesidades previstas incluso en los escenarios más modestos de la transición energética. Esto lleva a un proceso de encarecimiento de los vehículos eléctricos. Dado que el precio es elevado, las compras disminuyen.

Los chinos, por ahora, fabrican coches eléctricos más económicos que los fabricantes europeos, pero los coches chinos a precio asequible tienen unas prestaciones muy bajas, particularmente en lo que se refiere a la autonomía, además de presentar problemas de fiabilidad y seguridad. Y, a corto plazo, si la producción de estos vehículos a precio más asequible aumentara, los fabricantes chinos se encontrarán con el mismo problema de falta de materiales. Por ejemplo, el principal productor mundial de cobre, Chile, no puede continuar aumentando la producción. Es decir, a partir de ahora el problema con el cobre no será sólo si es suficiente en la Tierra para emprender todos los planes de electrificación previstos, sino que además la cantidad anual de cobre extraído irá cayendo año trasero año, y esto significa que será cada vez más difícil seguir haciendo lo que hacíamos hasta ahora, y ya no digamos expandir los usos del cobre. Está claro que se puede aumentar su reciclaje, pero el reciclaje consume mucha energía, y no es seguro que, desde el punto de vista energético, no se coma buena parte de las ganancias de la transición energética proyectada.

Pero el precio no es el único inconveniente del vehículo eléctrico. No existen, ni probablemente habrá en un futuro previsible, suficientes puntos de recarga adecuados. Por su parte, los tiempos de la recarga con instalaciones domésticas son muy largos si se necesita una carga completa. El uso repetido de cargadores de carga rápida acorta muy rápido la vida de las baterías. Dado que las enormes baterías deben integrarse en el chasis del vehículo, en caso de accidente, aunque sea con desperfectos moderados, la reparación de la batería puede ser tan compleja que su coste podría ser muy elevado, a veces comparable con el del propio coche.

Si hablamos de maquinaria pesada, dada la baja densidad energética de las baterías (alrededor de 0,6 MJ/litro con las de ion litio, las más capaces: unas sesenta veces menos energéticas que el diésel), resulta imposible desarrollar maquinaria pesada eléctrica basada en baterías, debido al enorme volumen que deberían tener para ofrecer unas prestaciones mínimamente comparables a las de las máquinas que se utilizan hoy en día. Es decir, la maquinaria pesada debería utilizarse conectándolas directamente a la red eléctrica, lo que reduciría en muchos casos su utilización, ya que mucha maquinaria pesada es móvil.

Desde el punto de vista de la electrificación de la energía, la transición energética que se quiere implementar en Europa es una quimera, una quimera que nos costará muy caro.