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234 Los desafíos de la tecnología para la mitigación: Consideraciones para la formulación de políticas nacionales relativas al cambio climático
Los desafíos de la tecnología para la mitigación: Consideraciones para la formulación de políticas nacionales relativas al cambio climático 235
Las principales barreras a la distribución de tecnología
incluyen: la información (información persuasiva sobre un
nuevo producto), el financiamiento (para reducir los costos
relacionados a otras tecnologías y costos absolutos), la capacidad
para introducir o usar tecnología, los costos de transacción,
las regulaciones excesivas o inadecuadas, incluidas las políticas
de inversión, y los mercados no competitivos. Los esfuerzos
para superar estas barreras se deben adaptar a tecnologías
individuales mediante las iniciativas únicas del país que desea
distribuir una tecnología y por el país que proporciona la
tecnología. 7
Sin embargo, los países en desarrollo, incluso luego de tomar
medidas para abordar las barreras nacionales, a menudo
tropiezan con obstáculos para la distribución de tecnologías.
Uno de los elementos que dificulta la distribución de tecnología
en países en desarrollo es la relación entre la nueva
tecnología, y la escala y el patrimonio de recursos de los países.
En la mayoría de los casos, las tecnologías reflejan la combinación
original de recursos (particularmente capital, mano de
obra, capacidades tecnológicas, y, también la escala de
producción) en un país dado, que puede no calzar bien en la
tecnología particular que se desea distribuir (consulte Tabla 1).
El desafío que enfrenta la comunidad internacional y los
gobiernos nacionales es determinar cómo se pueden superar
estas barreras.
Preguntas:
• Dados los papeles respectivos de la industria y los gobiernos,
¿la comunidad internacional debería mejorar el ciclo
de aprendizaje de investigación, desarrollo y demostración?
De ser así, ¿cómo?
• ¿Qué barreras en su país parecen bien dispuestas a ser
reducidas con un esfuerzo internacional?
• ¿Qué mecanismos serían los medios más adecuados para
abordar cada barrera de cada tecnología en su país?
• ¿Podría un nuevo mecanismo internacional ser el medio
para ayudar a su país a superar barreras?, y de ser así, ¿cuál
sería su papel?
4.3 La generación de energía con combustibles
fósiles
En términos generales, el 40% de la producción de electricidad
en el mundo proviene del carbón, 20% del gas natural y el
resto principalmente de energía nuclear e hidroeléctrica. Este
porcentaje varía por país; Sudáfrica y Polonia utilizan carbón
para casi el 90% de su generación de electricidad, China para el
80% y 50% en el caso de los EE.UU. Rusia emplea gas natural
para prácticamente el 50% de su producción.
El rendimiento de las centrales energéticas a carbón promedió
cerca del 35% desde 1992 a 2005 en el mundo, pero las plantas
con mejor rendimiento pueden alcanzar el 47%. Por lo tanto, la
eficiencia de la mayoría de las plantas se encuentra bastante por
debajo del potencial que ofrecen las tecnologías de punta. Es
posible alcanzar un mejor rendimiento reconvirtiendo plantas
existentes o instalando tecnología de nueva generación.
La Combustión de carbón pulverizado (CCP) explica prácticamente
toda la capacidad mundial, pero muchas antiguas plantas
de CCP más pequeñas presentan un rendimiento por debajo del
30%. Por lo tanto, mejorar la eficiencia ha sido un objetivo
principal de muchas empresas eléctricas; por ejemplo, instalando
tecnología CCP subcrítica que puede alcanzar rendimientos de
entre 35-36%. Las nuevas plantas supercríticas, que se han vuelto
comunes en Europa y Japón, pueden alcanzar rendimientos de
entre 42-45% (consulte la Tabla 2). También existe una
considerable posibilidad de mejorar el rendimiento de las plantas
a gas, principalmente reemplazando la antigua tecnología de
ciclo de vapor a gas con plantas de ciclo combinado de mayor
rendimiento. Los costos varían con la edad de la planta; si la
planta tiene menos años es más económico reconvertirla. Por
ejemplo, debido a que en China la mayoría de las plantas a
carbón tienen menos de 15 años, se está planeando reactivar
muchas instalaciones con plantas supercríticas.
Existen tecnologías incluso más nuevas que son aun más
eficaces, por ejemplo, se han difundido plantas ultra-supercríticas
en unos pocos países. Reducir el costo de esta tecnología sigue
siendo un desafío, pero se esperan avances en problemas de
control y metalurgia para los próximos años. Es probable que los
nuevos aceros de alta aleación minimicen los problemas de
corrosión y un nuevo equipo de control permitirá a estos tipos de
plantas a ser más flexibles.
La Cogeneración (CHP, por sus siglas en inglés) es la
utilización simultánea de calor y electricidad desde una fuente
individual. El tamaño de las plantas de CHP varía de 1 a
500MW y pueden alcanzar un rendimiento de 75 a 80%
utilizando ya sea carbón o gas natural. La mayoría de los países
tienen un potencial significativo de expandir el uso de la
cogeneración, pero deben abordar desafíos tales como encontrar
instalaciones adecuadas para utilizar el calor en la industria
química, de procesamiento de alimentos/madera, y de refino,
resolver temas de interconexión y proporcionar un marco
reglamentario adecuado que prevea comisiones de salida y de
respaldo.
7
Consulte los estudios de casos en el documento de Tirpak titulado: National Policies and Their Linkages to Negotiations over a Future International Climate Change Agreement [Las
políticas nacionales y su relación con negociaciones sobre un futuro acuerdo internacional sobre cambio climático] que es parte de esta serie.
Tabla 2: Resumen de rendimiento para diferentes plantas alimentadas con combustibles fósiles
Tipo de planta
Note: MW = Megavatio, t/h = toneladas por hora
Fuente: AIE 2008
Combustión de
carbón pulverizado
(CCP)
Por supuesto existen otras tecnologías emergentes que
tienen el potencial de realizar contribuciones importantes a la
producción de electricidad en el futuro, como es el caso de las
celdas de combustible. Si bien se producen miles de sistemas
cada año, se necesita más investigación y desarrollo antes de
que estos sistemas se encuentren listos para una distribución
amplia.
La captación y almacenamiento de dióxido de carbono, un
conjunto de sistemas para capturar CO 2
de grandes fuentes
estacionarias, también es extremadamente importante para el
sector de la energía proveniente de combustibles fósiles.
Aunque se usa en la industria del petróleo y el gas para
mejorar la recuperación de petróleo, el desafío es demostrar la
factibilidad de distribuir esta tecnología adicional a un costo
razonablemente económico. Se están considerando varios
procesos previos y posteriores a la combustión para capturar
CO 2
y, posteriormente, transportar e inyectarlos en formaciones
geológicas profundas. Las tecnologías de captación más
rentables pueden agregar US$25 a $50 por tonelada de CO 2
evitado y provocar una pérdida de la electricidad generada.
Los costos de transporte pueden agregar $10-$15 adicionales
por tonelada de CO 2
. Las proyecciones de futuros costos
CCP CCP CCP Ciclo combinado
de
gas natural
(CCGN)
Fuel Hulla Hulla Hulla Hulla Gas natural Hulla
Condiciones de vapor 180 bar 250 bar
560 ˚C
560 ˚C
300 bar
600 ˚C
620 ˚C
Ciclo de vapor Subcrítica Típico supercrítica Ultra-Supercrítica
(lo mejor disponible)
Ultra-Supercrítica
(AD700)
350 bar
700 ˚C
700 ˚C
Recalentamiento
triple presión
124 bar
566 ˚C
566 ˚C
Potencia bruta MW 500 500 500 500 500 500
Potencia auxiliar MW 42 42 44 43 11 67
Potencia neta MW 458 458 456 457 489 433
Rendimiento bruto % 43.9 45.9 47.6 49.9 59.3 50.9
Rendimiento neto % 40.2 42.0 43.4 45.6 58.1 44.1
CO 2
emitido t/h 381 364 352 335 170 321
CO 2
emitido específico t/MWh
neto
0.83 0.80 0.77 0.73 0.35 0.74
Ciclo
combinado
con gasificación
integrada
(CCGI)
Recalentamiento
triple
presión
124 bar
563 ˚C
563 ˚C
dependen de qué tecnologías se utilicen, cómo se aplican, con
qué rapidez bajan los precios como resultado de la investigación,
desarrollo y demostración, y los resultados en el
mercado y los costos del combustible. En una escala menor,
se encuentran en marcha diversos esfuerzos para demostrar
otras tecnologías para capturar CO 2
tales como el uso de
algas. Es poco probable que aquellas tecnologías desempeñen
un papel importante en el sector de la energía, pero pueden
encontrar mercados nicho en otras instalaciones industriales.
También pueden demostrar adaptarse mejor a las necesidades
de los países en desarrollo.
Argelia, Australia, Canadá, la Unión Europea, Noruega, y
los EE.UU. han anunciado diversas iniciativas relacionadas
con la captación y almacenamiento de dióxido de carbono, y
China y Sudáfrica han expresado su interés. Sin embargo, es
necesario superar diversas barreras legales, reglamentarias,
ambientales, financieras y técnicas antes de que la distribución
a gran escala de captación y almacenamiento de
dióxido de carbono sea posible. El CSLF que se observó en el
Cuadro 1 con la participación de 21 países y la comisión de la
Unión Europea es el mayor foro de coordinación internacional
de actividades de captación y almacenamiento de