El cambio climático es la variación a largo plazo en las condiciones climáticas de la Tierra, principalmente debido a actividades humanas como la quema de combustibles, la deforestación y la contaminación. Estas actividades aumentan la concentración de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono en la atmósfera, atrapando el calor y provocando el calentamiento global.

Según el Consejo Mundial de Energía, el cambio climático afecta de múltiples maneras al sector energético, presentando una serie de desafíos que requieren de estrategias específicas para abordarlos. Continúa leyendo para conocer más sobre el impacto del cambio climático en la producción de energía.

Desafíos del cambio climático en el sector energético 

El sector energético enfrenta una serie de retos en el contexto ambiental que exigen respuestas inmediatas y estrategias eficaces para garantizar la sostenibilidad y resiliencia del suministro energético en un entorno cada vez más complejo y demandante.

Entre los principales retos destacan la creciente demanda de energía, impulsada por el aumento de la población mundial, lo que conlleva también un incremento de las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas a la producción de energía. Además, el aumento de la temperatura global, los fenómenos meteorológicos extremos y los cambios en los patrones de precipitación afectan de manera significativa tanto la producción como el suministro de energía, según señala la publicación Cambio Climático: Implicaciones para el Sector Energético.

¿Qué impacto tiene el cambio climático en las energías renovables?

El cambio climático está perjudicando la producción de energías renovables como la solar, eólica e hidroeléctrica de diversas maneras. 

Por ejemplo, las variaciones en los patrones de nubosidad influyen en la cantidad de radiación solar que llega a la superficie, reduciendo la eficiencia de los paneles solares. Del mismo modo, los cambios en la velocidad y dirección del viento pueden dañar las estructuras de las turbinas eólicas y afectar su rendimiento. Además, las alteraciones en el régimen de precipitaciones provocan sequías prolongadas y otros efectos que impactan la generación de energía hidroeléctrica.

Para un mayor entendimiento, debemos profundizar en cómo dificultan la producción de cada tipo de energía.

Energía Solar

El calentamiento global tiene efectos diversos y complejos en la producción de energía solar. Los cambios en los patrones de nubosidad pueden modificar la cantidad de radiación solar (UV) que alcanza la superficie terrestre, lo que reduce la eficiencia de los paneles solares. En días nublados, su producción puede disminuir hasta un 10-25 % en comparación con un día soleado.

Algunos aspectos que intervienen en la producción de energía solar son:

• La latitud o elevación del sol dependiendo de la estación del año y la ubicación de cada país.
• La nubosidad, principalmente nubes densas que bloquean la radiación. Otras condiciones como neblina o nubes blancas tienden a ser menos problemáticas.
• La reflectividad del suelo que se refiere a la cantidad de luz que se refleja desde el suelo. 
• La altitud que genera que la radiación de los rayos UV sea menor a nivel del mar.

Cuando hablamos de energía solar, inevitablemente pensamos en los paneles solares, una solución eficiente para la generación de energía renovable. Sin embargo, su rendimiento óptimo se alcanza a una temperatura cercana a los 25 °C. Cuando la temperatura supera significativamente este valor, su funcionamiento puede verse afectado. Por ejemplo, en condiciones de 40 °C, el desempeño de un panel solar podría disminuir notablemente. 

En términos técnicos, por cada grado Celsius que aumenta la temperatura, la eficiencia de los paneles solares puede disminuir aproximadamente entre un 0.3% y un 0.5%, de acuerdo con los datos del CIMAV (Centro de Investigación en Materiales Avanzados). A su vez, los fenómenos meteorológicos como los huracanes y tormentas pueden generar daños en las instalaciones solares. 

Energía eólica

La energía eólica es una de las soluciones más efectivas para reducir las emisiones de CO₂. Sin embargo, el cambio climático ha alterado los patrones del viento, lo que impacta directamente en su capacidad de generación.

El cambio climático impacta la producción de energía eólica porque altera la consistencia y fuerza del viento, afectando su generación. Para un rendimiento óptimo, las turbinas eólicas deben operar dentro de un rango de velocidad de hasta 90 km/h. Esto quiere decir que los vientos excesivamente fuertes pueden causar daños estructurales, mientras los vientos que son muy débiles pueden no generar la energía necesaria.

El aumento de la velocidad del viento puede beneficiar a algunas industrias, pero también conlleva efectos negativos para ciertas regiones. Si bien, las variaciones en los patrones del viento incrementan la eficiencia de las turbinas eólicas en casos específicos, también intensifican el oleaje en zonas costeras. Esto puede generar mayor erosión, poner en riesgo infraestructuras y afectar a las comunidades que dependen de la estabilidad del litoral, como señala la BBC.

Energía hidroeléctrica

Otro de los patrones naturales que ha cambiado significativamente debido al calentamiento global es el de la precipitación. Estas alteraciones afectan la disponibilidad y distribución de los recursos hídricos, impactando ecosistemas y actividades humanas.

Las variaciones en las precipitaciones afectan la generación de energía de diversas maneras:

• Reducción de la producción energética: según datos de la Agencia Internacional de Energía (AIE), citados por La Jornada, en México la sequía provocó en 2023 una disminución del 40 % en la producción de energía hidroeléctrica en comparación con 2022.
• Desafío constante: este fenómeno no es aislado, sino parte de una tendencia global que evidencia la vulnerabilidad del sector eléctrico ante el cambio climático.
• Mayor evaporación: Las sequías prolongadas y el aumento de las temperaturas intensifican la evaporación del agua, reduciendo aún más su disponibilidad para la generación de energía.

Adaptaciones en las plantas de energía para manejar los efectos del cambio climático

A medida que las temperaturas aumentan y los fenómenos meteorológicos extremos se intensifican, el sector energético debe adaptarse a nuevos desafíos que impactan tanto la oferta como la demanda de energía. En respuesta a estos cambios, a nivel internacional se están implementando ajustes para mitigar los efectos del cambio climático y aprovechar nuevas oportunidades, entre ellos se encuentran:

• Desarrollo de herramientas de evaluación.
• Normas de adaptación para el sector energético.
• Planes de acoplamiento para las estructuras existentes.
• Diversificación de fuentes de energía renovable.
• Mejoras en la infraestructura para que resista los cambios climáticos.
• Gestión de recursos hídricos, implementando tecnologías de reciclaje de agua.
• Sistemas de almacenamiento de energía que mejoran la estabilidad de la red.
• Tecnologías avanzadas de monitoreo y control.

Asimismo, se han comenzado a adoptar diversas estrategias para reducir las emisiones de carbono, promoviendo el uso de energías más limpias que mejoren la eficiencia energética.

Estrategias del sector energético para reducir el impacto del cambio climático

Los desafíos derivados del cambio climático han impulsado la adopción de medidas políticas globales y transformaciones en el sector energético, con el objetivo de estabilizar las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y evitar que la temperatura del planeta supere el umbral crítico de 2 °C, promoviendo así un modelo energético más sostenible y responsable que reduzca los efectos negativos en el medio ambiente.

Medidas del sector energético para reducir las emisiones de GEI

Las medidas adoptadas incluyen el incremento en el uso de energías renovables, la mejora de la eficiencia energética en la transmisión y distribución, el cambio hacia combustibles con menores emisiones de CO₂ (como el gas natural vehicular) y la implementación de tecnologías para la captura y almacenamiento de carbono. Estas acciones, junto con la disminución de la demanda energética, constituyen un enfoque integral para reducir las emisiones.

Tecnologías bajas en carbono

Se han implementado tecnologías bajas en carbono para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Un ejemplo significativo son las plantas de generación de energía a ciclo combinado de gas natural, que, al reemplazar a las centrales térmicas tradicionales, permiten una reducción considerable de las emisiones a corto plazo. Estas tecnologías ofrecen una solución eficiente y más limpia para satisfacer la demanda energética.

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Fuentes consultadas: 

1. https://www.worldenergy.org/assets/images/imported/2014/06/Publicacion-Cambio-Climatico-implicaciones-para-el-sector-energetico-IPCCC-AR5.pdf 
2. https://cambioclimatico.gob.mx/alternativas-frente-al-cambio-climatico/ 
3. https://www.nationalgeographicla.com/medio-ambiente/2024/04/van-en-ascenso-y-son-clave-en-la-lucha-contra-el-cambio-climatico-los-6-datos-sobre-las-energias-renovables-que-debes-conocer 
4. https://www.gob.mx/semarnat/articulos/que-es-la-energia-de-biomasa?idiom=es#:~:text=Tambi%C3%A9n%20conocida%20como%20bioenerg%C3%ADa%2C%20es,y%20sus%20restos%20no%20vivos.&text=La%20biomasa%20se%20caracteriza%20por,de%20ox%C3%ADgeno%20y%20compuestos%20vol%C3%A1tiles. 
5. https://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1004/791/1/Norma%20Rosario%20flores%20Rivera%2C%20Miguel%20Ángel%20Domínguez%20Ramírez%20Maestría%20en%20Energías%20Renovables.pdf 
6. https://www.jornada.com.mx/noticia/2024/01/27/economia/la-sequia-tambien-reduce-generacion-de-energia-hidroelectrica-340#:~:text=Las%20sequ%C3%ADas%20y%20la%20escasez,por%20ciento%20anual%20en%202023 
7. https://www.bbc.com/mundo/noticias/2012/05/120430_turbinas_temperatura_am