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Las sequías aumentan las emisiones a medida que la energía hidroeléctrica se seca


Cuando la energía hidroeléctrica es baja en una sequía, los estados occidentales tienden a aumentar la generación de energía, y las emisiones, de los combustibles fósiles. Según un nuevo estudio de la Universidad de Stanford, las sequías causaron alrededor del 10 por ciento del promedio anual de emisiones de dióxido de carbono de la generación de energía en California, Idaho, Oregon y Washington entre 2001 y 2015.


Universidad de Stanford

«El agua se usa en la generación de electricidad, tanto directamente para la energía hidroeléctrica como indirectamente para el enfriamiento en las centrales termoeléctricas «, dijo el científico del clima Noah Diffenbaugh, profesor de la Fundación Kara J. en la Escuela de la Tierra, Energía y Ciencias Ambientales de Stanford (Stanford Earth) y senior Autor del estudio. «Encontramos que en varios estados occidentales donde la energía hidroeléctrica desempeña un papel clave en la cartera de energía limpia, las sequías causan un aumento de las emisiones a medida que las centrales eléctricas de gas natural o de carbón se conectan para recuperar el margen cuando el agua para la energía hidroeléctrica viene hasta corto. «

El estudio, publicado el 21 de diciembre en Environmental Research Letters , muestra las emisiones de dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno, contaminantes del aire que pueden irritar los pulmones y contribuir a la lluvia ácida y el smog, también aumentaron en algunos estados como resultado de las sequías. Algunos de los mayores aumentos en el dióxido de azufre tuvieron lugar en Colorado, Utah, Washington y Wyoming. Los mayores incrementos en los óxidos de nitrógeno ocurrieron en California, Colorado, Oregon, Utah, Washington y Wyoming.

Desafíos para ir libre de carbono

En total, los investigadores encontraron que los cambios en las fuentes de energía provocados por la sequía llevaron a 100 millones de toneladas adicionales de dióxido de carbono en 11 estados del oeste entre 2001 y 2015. Eso es como agregar 1.4 millones de vehículos por año a las carreteras de la región. El sector eléctrico en California, que tiene el mandato de no consumir carbono para 2045 , contribuyó con alrededor de 51 millones de toneladas al total. Washington, donde se espera que la legislatura en enero de 2019 considere una propuesta para eliminar los combustibles fósiles de la generación de electricidad para 2045, contribuyó con casi 22 millones de toneladas.

«Para California, Oregon y Washington, que generan una gran cantidad de energía hidroeléctrica, los aumentos inducidos por la sequía en las emisiones de dióxido de carbono representan fracciones sustanciales de sus objetivos del Plan de Energía Limpia», dijo el investigador postdoctoral Julio Herrera-Estrada, autor principal del estudio. Promulgado en 2015, el Plan de energía limpia estableció límites a nivel nacional sobre las emisiones de gases de efecto invernadero de las centrales eléctricas. La política se ha retrotraído bajo la administración de Trump, pero según Herrera-Estrada, sigue siendo un punto de referencia valioso para los objetivos que los estados o el gobierno federal podrían establecer para el sector eléctrico.

En los últimos años, los estados occidentales han sufrido el tipo de sequías intensas que los científicos esperan que se vuelvan más comunes en muchas regiones del mundo a medida que continúa el calentamiento global. La nueva investigación sugiere que no prepararse para el impacto de las emisiones de estas sequías podría dificultar el logro de los objetivos de calidad del aire y el clima.

«Para tener electricidad confiable y limpia, debe asegurarse de tener una cartera de energía que sea diversa, de modo que las fuentes de electricidad de bajas emisiones puedan activarse durante una sequía cuando la energía hidroeléctrica no puede funcionar por completo», dijo Herrera-Estrada.

Evaluando el oeste

El oeste de los Estados Unidos ofrece un terreno de pruebas ideal para comprender las relaciones entre las sequías y las emisiones del sector eléctrico. Además de los abundantes datos de las recientes sequías, los investigadores pudieron examinar cómo cambian las emisiones con los diferentes tipos de plantas de energía de respaldo porque los estados de la región tienen una amplia variedad de combinaciones de energía.

Colorado, por ejemplo, tiende a aumentar las centrales eléctricas de carbón cuando la energía hidroeléctrica disminuye, mientras que California y Idaho aumentan la generación de gas natural. Oregon, Washington y Wyoming tienden a aumentar ambos. Wyoming y Montana aumentan la generación de carbón en parte para que puedan exportar electricidad a los estados circundantes que también están experimentando disminuciones debido a la sequía.

«Durante décadas, las personas han estado observando los impactos de las sequías en la seguridad alimentaria y la agricultura», dijo Herrera-Estrada. «Somos menos conscientes de cómo las sequías afectan el sector energético y las emisiones contaminantes de forma cuantitativa y sistemática».

Los esfuerzos anteriores para comprender cómo afecta la sequía a la electricidad se han basado principalmente en modelos de plantas de energía , que requieren que los investigadores hagan suposiciones sobre factores tales como la eficiencia de las plantas y las decisiones sobre cómo se asignan los recursos hídricos. Para el documento actual, los científicos analizaron las estadísticas informadas por la Administración de Información de Energía de EE. UU. Y la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.

Según Herrera-Estrada, el nuevo estudio puede ayudar a validar los modelos existentes, que luego se pueden usar para obtener una imagen más completa de los riesgos asociados con las sequías e informar los esfuerzos para reducir las emisiones inducidas por la sequía.

Más allá del oeste americano, las sequías pueden generar aumentos similares de emisiones en lugares que normalmente dependen mucho de la energía hidroeléctrica y recurrir al gas natural, el carbón o el petróleo cuando las vías fluviales son escasas.

«Otras partes del mundo dependen de la energía hidroeléctrica incluso más que en el oeste de los Estados Unidos», dijo Diffenbaugh, quien también es miembro principal de la Familia Kimmelman en el Instituto de Bosques de Stanford para el Medio Ambiente. «Nuestros resultados sugieren que las regiones hidro-dependientes deben considerar no solo la generación primaria sino también la generación de respaldo para cumplir los objetivos de reducción de emisiones, como los del Acuerdo de París de la ONU».

Más información: Cartas de investigación ambiental (2018). DOI: 10.1008 / 1748-9326 / aaf07b 

Referencia del diario: Cartas de investigación ambiental 

Proporcionado por: Stanford University

Información de: phys.org