Kenneth Green analizó en Fraser Institute los desafíos a los que se enfrenta el mundo en su trasición a las energías renovables que incluye el uso de tierra, la minería y el rendimiento energético de la inversión.

Canadá, como muchos otros gobiernos ambientalmente conscientes, está siguiendo una agenda de transición energética: alejarse de los combustibles fósiles y avanzar hacia una sociedad cada vez más impulsada por la energía eólica, solar y hidroeléctrica.

Los costos de la energía eólica terrestre y la energía solar a escala comercial han disminuido a $36-$39/MWh, en línea con las reducciones prometidas desde hace mucho tiempo. Sin embargo, el costo es sólo un obstáculo para el futuro impulsado por energía eólica, hidráulica y solar. Quedan otros tres desafíos físicos.

El primer desafío es el consumo masivo de tierra para la generación de energía eólica y solar. Medidas en 2010, las energías renovables generaron 525 GW de potencia, pero consumieron 398.000 kilómetros cuadrados. Esto contrasta marcadamente con la producción de energía a base de gas natural, que generó 3.530 GW de energía consumiendo sólo 1.800 kilómetros cuadrados de superficie terrestre.

Otro obstáculo es la alteración del territorio causada por la minería, junto con el necesario aumento de la extracción de metales, lo que plantea una barrera importante para la transición a la energía limpia. Se necesitarán nuevas cantidades masivas de minería y refinamiento de metales y minerales para producir y almacenar energía eólica y solar en las escalas de implementación más amplias previstas por los defensores de la transición a las energías renovables. En promedio, la construcción de sistemas eólicos y solares necesita más de 10 veces el material necesario para máquinas basadas en hidrocarburos que proporcionen la misma energía.

La tercera cuestión es el “rendimiento energético de la inversión” (TRE), que representa la proporción de energía entregada a la sociedad a partir de una unidad de energía invertida en la obtención de esa energía en particular. La energía eólica y solar exhiben un retorno energético de la inversión (TRE) más bajo que la producción de electricidad convencional, produciendo niveles más bajos de electricidad por costo unitario.

Las sociedades que dirigen recursos hacia iniciativas de menor rentabilidad, como la energía eólica y solar, renuncian a las ganancias económicas que se obtendrían si se continuara utilizando fuentes de energía que proporcionan un mayor retorno económico de la inversión, ganancias económicas que son necesarias para que una sociedad prospere.

Sin embargo, las consideraciones económicas y de costos son sólo una dimensión del desafío que se enfrenta al contemplar la transición de la economía energética mundial desde su mezcla actual de fuentes (centradas principalmente en los combustibles fósiles y la energía nuclear) al mundo de las energías renovables de defensores como Mark Jacobson.

En los últimos años también han ganado atención otras consideraciones, basadas más en las limitaciones de trabajar dentro de las limitaciones de las leyes físicas o las limitaciones de los sistemas de ingeniería. Analistas como el canadiense Vaclav Smil, distinguido profesor emérito de la Universidad de Manitoba, y Mark Mills, físico y experto en energía del Instituto Manhattan, con sede en Estados Unidos, han realizado un muy buen trabajo sobre estas cuestiones.

La mayoría de estos análisis se centran en lo que los estudiosos de la energía llaman “densidad de energía” o “densidad de potencia”, pero son principalmente discusiones sobre lo que podríamos llamar el costo de la energía en función del consumo de suelo. Otra crítica de base física a las energías renovables no se basa en el espacio consumido, sino en los materiales producidos y consumidos para producir energía renovable.

Una tercera crítica más se basa en la cuestión fundamental del equilibrio termodinámico del uso de energía en la sociedad. Este último desafío de la termodinámica es más abstracto, pero en algunos aspectos más fundamental. Plantea la pregunta crítica de cualquier esfuerzo de captura o producción de energía: ¿se obtiene más energía de un sistema energético de la que se debe invertir para fabricarlo?