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El cambio climático amenaza la seguridad energética de las centrales hidroeléctricas en la cuenca del Amazonas

El cambio climático amenaza la seguridad energética de las centrales hidroeléctricas en la cuenca del Amazonas
Sistema Cantareira en Vargem, São Paulo, Brasil, compuesto por cinco embalses interconectados que abastecen de agua a 9 millones de personas en el área metropolitana de São Paulo. Crédito: Fernando Stankuns

La energía hidroeléctrica es la fuente de energía dominante en la región del Amazonas, la cuenca fluvial más grande del mundo y un punto de acceso para el futuro desarrollo de la energía hidroeléctrica. 


por el Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas


Sin embargo, un nuevo estudio sobre el Cambio Ambiental Global advierte que en las próximas décadas, las reducciones en las precipitaciones y la descarga de los ríos impulsadas por el cambio climático disminuirán la capacidad hidroeléctrica del Amazonas.

Los autores del estudio examinaron 351 proyectos hidroeléctricos propuestos en la cuenca del Amazonas. Sus hallazgos sugieren que los cambios hidrológicos a mediados de siglo reducirán la generación de energía hidroeléctrica en muchos lugares. A medida que la descarga de los ríos se vuelve cada vez más variable y la producción de energía hidroeléctrica disminuye, se espera que las fuentes de energía alternativas como la solar y la eólica sean cada vez más importantes.

El coautor Stephen Hamilton, ecologista de ecosistemas del Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas, explica: «Los proyectos de energía hidroeléctrica en la cuenca del Amazonas están diseñados para operar bajo regímenes de flujo basados ​​en niveles históricos de ríos. El cambio climático está alterando estos patrones, lo que significa que muchos es poco probable que los proyectos propuestos sean tan eficaces en condiciones futuras «.

Utilizando varios escenarios de cambio climático definidos por el IPCC, el equipo modeló los cambios a escala continental en las precipitaciones y la descarga de los ríos para ver dónde y cómo es probable que cambie la producción de energía hidroeléctrica. También calcularon los cambios en los costos de energía , la comparación de los costos de la energía hidroeléctrica a la energía solar y eólica energía en la región amazónica.

Los cambios a escala continental en la precipitación y la escorrentía, que influyen en la descarga de los ríos, se estimaron utilizando modelos de circulación general que utilizan datos climáticos para proyectar tendencias futuras de precipitación. Las entradas incluyen información sobre la temperatura del aire, la humedad, la velocidad del viento, la radiación solar , la presión y la precipitación. La producción de energía en los sitios de represa propuestos se estimó utilizando información sobre los caudales de río máximo y mínimo en cada sitio bajo las condiciones climáticas actuales y futuras.

El ‘costo nivelado de la energía’ (LCOE), el precio unitario de la energía necesaria para que un proyecto de producción de energía alcance el equilibrio, se utilizó para determinar cómo el cambio climático alteraría el costo de la energía y la viabilidad del proyecto. LCOE toma en cuenta los costos de construcción, operación y mantenimiento de las plantas de energía propuestas. El equipo realizó proyecciones en los escenarios de cambio climático actuales, intermedios y en el peor de los casos. También compararon los costos proyectados de la energía hidroeléctrica con los costos de implementación de proyectos de energía eólica o solar.

Descubrieron que a mediados de siglo, se prevé que los caudales de los ríos en los sitios propuestos para las presas en la cuenca del Amazonas disminuyan entre un 13% y un 20% en general, con una variabilidad regional significativa. Las caídas en el este (la Amazonía brasileña) oscilan entre el 18% y el 23%. En el oeste (países de la Amazonía andina), donde es probable que aumenten las precipitaciones, los flujos podrían aumentar entre un 1,5% y un 2,5%. Se prevé que la producción de energía refleje estos cambios en la descarga del río. Los flujos cada vez más variables en los afluentes del Amazonas brasileño significan que es probable que esta región sea la más afectada.

El autor principal, Rafael Almeida, investigador postdoctoral de la Universidad de Cornell que fue estudiante graduado visitante en Cary, explica: «Las represas hidroeléctricas de pasada están diseñadas para operar dentro de un rango particular de caudales. Los caudales demasiado bajos no generar energía, y los flujos que son demasiado altos deben ‘derramarse’, causando problemas y no generando energía adicional. A medida que la Amazonía brasileña experimenta más variabilidad en las precipitaciones, con ‘máximos’ más altos, ‘mínimos’ más bajos y menos períodos de flujo, significará que las plantas hidroeléctricas propuestas operarán a plena capacidad con menos frecuencia «.

En las regiones donde se prevé que la producción de energía hidroeléctrica disminuirá, los costos de la energía aumentarán, en algunas áreas, drásticamente. En Brasil, el costo nivelado de la energía para las represas propuestas podría aumentar entre un 52% y un 105%.

Almeida dice: «Esperábamos ver una reducción de la competitividad de la energía hidroeléctrica del Amazonas debido al cambio climático, pero la magnitud proyectada es asombrosa. En cuanto a las represas propuestas para Brasil, el costo al que se necesitaría vender la electricidad para devolver completamente las inversiones de capital podría ser más de el doble para una cuarta parte de los sitios propuestos «.

Hamilton dice: «Las centrales hidroeléctricas tardan mucho en planificarse y construirse. Muchos de los proyectos propuestos, si se completan, entrarían en funcionamiento cerca de mediados de siglo. Para cuando se construyan estas represas, muchas no serán tan confiables o rentables como debido al cambio climático . Mientras tanto, se prevé que la energía solar y eólica se vuelvan más competitivas económicamente, lo que confiere mayor seguridad con menos costos ambientales que la energía hidroeléctrica. Las represas bloquean las migraciones de peces, inundan los entornos río arriba y alteran los patrones de flujo de los ríos río abajo, lo que causa graves problemas ecológicos e impactos sociales.

La energía hidroeléctrica debe diseñarse para funcionar en conjunto con fuentes de energía alternativas como la solar y la eólica, de modo que los períodos de bajos caudales de los ríos no interrumpan las redes eléctricas que suministran energía vital a las ciudades y las industrias. Las nuevas instalaciones hidroeléctricas deben ubicarse cuidadosamente en ubicaciones de flujos más confiables y deben diseñarse para operar en una gama más amplia de flujos de lo que indica la experiencia histórica «.

Almeida concluye: «Los planificadores de energía deben centrarse en la resiliencia climática. Brasil, por ejemplo, tiene más de 200 millones de personas y la energía hidroeléctrica es la fuente de energía dominante. Este año, los embalses de energía hidroeléctrica brasileños están en mínimos históricos debido a la sequía extrema; como resultado, Brasil podría necesitar comenzar a racionar la energía. Garantizar la seguridad energética en el futuro requerirá diversificar las fuentes de energía para incluir la energía solar y eólica, y adaptar los planes hidroeléctricos para adaptarse a los caudales de los ríos futuros, no históricos «.