China expone sus ambiciones climáticas

A medida que la pandemia de COVID-19 se extendió por todo el mundo en 2020, lo que provocó bloqueos y una audaz carrera para crear la primera vacuna, el presidente chino, Xi Jinping, estaba ansioso por abordar otro gran problema científico: el clima. En un anuncio sorpresa a la asamblea general de la ONU en septiembre de 2020, anunció un plan audaz para hacer la transición del país de uno de los mayores emisores de gases de efecto invernadero del mundo a una sociedad de "cero carbono neto" para 2060. 

Ese ambicioso objetivo sorprendió a muchos en el país, incluidos los funcionarios del gobierno regional que aún están procesando lo que significa el objetivo y qué políticas deben adoptar para alcanzarlo. Sin embargo, desde el discurso de Xi, ya han surgido docenas de institutos de neutralidad de carbono en todo el país. En diciembre de 2020, el Instituto de Física Atmosférica de Beijing inauguró su centro de investigación de neutralidad de carbono, el primero de su tipo en China, que tiene como objetivo fortalecer las tecnologías de monitoreo de las emisiones de carbono. Destacadas universidades como Tsinghua, Fudan y Shanghai Jiao Tong hicieron lo mismo, creando sus propios institutos destinados a fomentar políticas de neutralidad de carbono. 

Mientras tanto, en marzo, la Academia de Ciencias de China (CAS, por sus siglas en inglés) propuso un plan de acción para poner a China a la vanguardia de los esfuerzos contra el cambio climático. Esto se lograría, señaló CAS, mediante el desarrollo de tecnologías para impulsar el uso más limpio de combustibles fósiles y una energía nuclear más segura, así como la integración de energías renovables en las redes eléctricas existentes. Pero implementar tales iniciativas representa un desafío difícil. “Alcanzar los objetivos de carbono de China requiere una revolución socioeconómica profunda y sistemática, en la que [los científicos] tienen un papel importante que desempeñar uniendo fuerzas entre disciplinas y logrando avances tecnológicos”, dijo el vicepresidente de CAS, Tao Zhang, al anunciar el plan.

Parte de esa lucha por el cero neto es la dependencia actual de China del carbón. Constituye alrededor del 60% de la generación de electricidad del país y reducir este tipo de generación de energía altamente contaminante será clave para una sociedad de carbono neto cero. Eso bien puede requerir la implementación rápida de captura, uso y almacenamiento de carbono (CCUS). Esto implica instalar instalaciones de descarbonización en las chimeneas de las centrales eléctricas de carbón donde se recolecta y transforma el carbono antes de enterrarlo bajo tierra o en el mar.

Los científicos en China han estado estudiando las tecnologías CCUS desde 2004 y hasta ahora han construido 35 proyectos de demostración que tienen una capacidad de inyección promedio total de 1.7 millones de toneladas de carbono por año. Para 2060, se proyecta que la capacidad de inyección sea de alrededor de 1 a 3 mil millones de toneladas. Sin embargo, las tecnologías CCUS tienen riesgos potenciales, incluso durante el almacenamiento y el transporte. Ning Wei del Instituto CAS de Mecánica de Rocas y Suelos en Wuhan, que ha estado trabajando en este campo durante unas dos décadas, dice que China se está quedando atrás en algunas tecnologías clave de CCUS, como el monitoreo y la evaluación de riesgos de fugas para evitar la salida. de dióxido de carbono, que su equipo ahora está trabajando para abordar. 

Es probable que la amplia implementación de dicha tecnología encarezca la energía, al menos a corto plazo. Wei dice que se espera que el costo de la producción de energía a carbón aumente entre 20 y 30 centavos por kilovatio-hora si CCUS se implementa ampliamente. Sin embargo, una vez que estas tecnologías hayan madurado, se espera que dichos costos se reduzcan en un 50%.

Base renovable

Puede sorprender a algunos que China sea el principal productor mundial de energía renovable, con alrededor de una cuarta parte de la demanda cubierta por energía hidroeléctrica, eólica y solar. Sin embargo, China no se duerme en los laureles, con planes para expandir su sector renovable mediante la construcción de las llamadas “bases de energía verde” en las regiones desérticas del noroeste. El país aspira a tener un tercio de su electricidad a partir de energías renovables para 2025, con una capacidad combinada de energía eólica y solar de 1200 GW para fines de la década. “La vista desde el oeste es de asombro y algo de envidia”, dice el experto en políticas tecnológicas David Elliott de la Universidad Abierta del Reino Unido. 

Dado que la energía renovable puede ser intermitente e inestable, un gran desafío es integrarla en la red eléctrica. Esto ha llevado a los investigadores a examinar diferentes técnicas de almacenamiento de energía. “El almacenamiento de energía es clave para la amplia aplicación de las energías renovables porque brinda un cierto grado de flexibilidad al sistema de energía que requiere un equilibrio rígido en tiempo real”, señala Xianfeng Li del Instituto CAS de Física Química en Dalian. Li ha estado estudiando las “baterías de flujo”, una de las soluciones más prometedoras para el almacenamiento estacionario de energía gracias a su alta densidad energética y bajo costo. Su equipo busca utilizar materiales y diseños avanzados para mejorar su eficiencia y confiabilidad al tiempo que reduce los costos de comercialización e industrialización. “Nos gustaría ver una financiación más fuerte para el desarrollo de tecnologías de almacenamiento de energía, un mecanismo de mercado mejor definido para tales tecnologías y productos, y un centro de innovación de primer nivel para liderar los esfuerzos del país en la investigación de almacenamiento de energía”, agrega Li. 

Algunos investigadores creen que la energía nuclear podría ser una opción baja en carbono para llenar ese vacío de intermitencia. China produce actualmente 55 GW de capacidad nuclear en 53 plantas de energía nuclear, aproximadamente el 5% de la generación de electricidad del país, pero ayudar a lograr el cero neto podría requerir la instalación de 560 GW de energía nuclear para 2050. Sin embargo, eso sería un gran desafío con Los funcionarios instan al gobierno a aprobar al menos seis proyectos al año para llevar la capacidad total a 180 GW para 2035. 

Para hacerlo, China está impulsando reactores nucleares de cuarta generación. En septiembre de 2021 se inauguró un reactor experimental en las afueras del desierto de Gobi. Utiliza torio como combustible y sales fundidas como refrigerante principal para lograr una generación de energía relativamente segura y barata. Dos meses después, se conectó a la red eléctrica un reactor nuclear de alta temperatura refrigerado por gas de demostración en la bahía de Shidao, en la provincia costera oriental de Shandong, lo que marcó el primer uso en el mundo de la tecnología de reactor de lecho de guijarros en reactores nucleares. Sin embargo, no todos piensan que la energía nuclear es la respuesta al cero neto. “Siento que es una distracción costosa y peligrosa”, señala Elliott.

Si bien la reducción de emisiones de China tiende a centrarse en el lado del suministro de energía, el lado de la demanda merece la misma atención. Esto incluye cómo persuadir a más personas para que usen vehículos eléctricos y cómo integrar paneles solares en edificios residenciales. Sobre todo, para un país que emite más gases de efecto invernadero que cualquier otra nación, reducir las emisiones exige un cambio de paradigma no solo en el gobierno, la industria y la academia, sino también en todos los ciudadanos. 

China ya ha hecho de la reducción de carbono un objetivo cuantitativo para el desarrollo nacional, una medida que requerirá que el país le dé la espalda a los combustibles fósiles y se centre en la energía renovable y posiblemente en la nuclear, y en las próximas décadas la neutralidad de carbono se convertirá en una estrategia nacional. Y mientras los científicos buscan desarrollar mejores tecnologías para alcanzar ese objetivo, Daizong Liu de la Oficina de Beijing del Instituto de Recursos Mundiales cree que China podría manejarlo sin necesidad de hacerlo. “Según nuestros cálculos, China podrá reducir el 89 % de sus emisiones simplemente mediante la aplicación masiva de las tecnologías existentes”, añade Liu. “Toda una generación trabajará junta para lograrlo”.