Pocas excepciones a la regla de que ir eléctrico reduce las emisiones

Un eslogan de la revolución energética es “electrificar todo”, reemplazar las aplicaciones de combustibles fósiles por dispositivos eléctricos que pueden ser alimentados por una red limpia. Por supuesto, la mayoría de las redes no están ni cerca de las emisiones, y esto puede complicar el impacto de la electrificación. Con la electricidad disponible para usted, ¿es definitivamente el caso de que cualquier coche eléctrico, por ejemplo, producirá menos emisiones que un vehículo eficiente a gas?

Si bien esa pregunta puede ser frustrante para un consumidor, podría ser aún más espinosa para los encargados de la formulación de políticas. Si las cuadrículas tienen que limpiarse para que la estrategia de “electrificar todo” sea beneficiosa, los programas que fomentan cosas como los vehículos eléctricos podrían no tener el efecto deseado. Para proporcionar respuestas más claras a esta pregunta, un equipo dirigido por Florian Knobloch de la Universidad de Radboud hizo las matemáticas para averiguar cómo los vehículos eléctricos verdes y las bombas de calor para la calefacción del hogar son en diferentes países.

Bombear el calor

Si no estás familiarizado, las bombas de calor funcionan con el mismo principio básico que un acondicionador de aire, usando bobinas de refrigerante para volcar calor de un lado al otro. Pero en lugar de simplemente verter el calor de su casa en el aire exterior como lo hace un aire acondicionado, estos también pueden funcionar en la otra dirección, vertiendo la energía térmica del aire exterior (o tierra) en su hogar, incluso a bajas temperaturas al aire libre. Este proceso es extremadamente eficiente energéticamente, incluso en comparación con los hornos de gas de alta eficiencia.

Los investigadores separaron el mundo en 59 regiones, utilizando datos sobre las centrales eléctricas que ejecutan sus redes, así como los tipos de vehículos y los métodos de calefacción en el hogar en uso. Luego utilizaron estimaciones para las emisiones totales del ciclo de vida (que incluyen la fabricación y el funcionamiento) de la gama disponible de vehículos eléctricos y bombas de calor. Esto se enchufó en un modelo económico detallado que simulaba la aplicación realista de estas tecnologías de 2015 a 2050, utilizando varios escenarios distintos.

El primer escenario simplemente ve una continuación de las tendencias actuales. La red sólo obtiene un 16 por ciento más limpio para 2050, en términos de emisiones por kilovatio-hora de electricidad. Los vehículos eléctricos crecen modestamente hasta aproximadamente el 19 por ciento de las millas de transporte por carretera, y las bombas de calor golpearon el 16 por ciento de la demanda de calefacción para el hogar. El segundo escenario representa políticas sólidas de reducción de emisiones, empujando los vehículos eléctricos hasta la mitad de las millas de la carretera, las bombas de calor hasta más de un tercio de la calefacción del hogar y haciendo que la red sea un 74 por ciento más limpia. Un tercer escenario es una combinación de los dos primeros: políticas sólidas que aumentan el uso de EV y bombas de calor, pero no hay políticas para limpiar la red. Eso prueba si “electrifica todo” podría ser contraproducente.

Los resultados muestran que las circunstancias en las que los vehículos eléctricos o bombas de calor aumentan las emisiones son raras, incluso hoy en día. El punto medio de interrupción es de alrededor de 1.000 gramos de_CO2 por kilovatio-hora de electricidad, que es aproximadamente la eficiencia de las plantas de carbón más antiguas y sucias. Siempre y cuando su red sea ligeramente más limpia que eso, los vehículos eléctricos y las bombas de calor deben reducir las emisiones. Por lo tanto, para 53 de las 59 regiones analizadas, que representan alrededor del 95 por ciento del transporte por carretera y la calefacción del hogar, ya es cierto que reemplazar con vehículos eléctricos o bombas de calor es beneficioso.

Algunas excepciones permitidas

Hay una amplia gama de resultados aquí. Compare, por ejemplo, la red de Suiza excepcionalmente baja en carbono con la de Estonia, que se basa principalmente en esquisto de petróleo. El cambio de un vehículo de combustión interna por uno eléctrico en Suiza reduce las emisiones en un 70 por ciento, y una bomba de calor las reducirá en aproximadamente un 88 por ciento. Pero en Estonia, un VEHÍCULO eléctrico aumentaría las emisiones en un 40 por ciento y una bomba de calor lo empuja a un 120 por ciento de riego ocular.

Una excepción más significativa se puede encontrar en Japón. En los escenarios con pocos progresos en las emisiones de la red, dentro de una década, la combinación de la red más sucia de Japón y la preferencia por los vehículos híbridos significa que el intercambio en vehículos eléctricos no paga del todo.

Pero promediados en todo el mundo, los vehículos eléctricos ya representan un ahorro de emisiones del 31 por ciento por kilómetro, y las bombas de calor son un ahorro del 35 por ciento por unidad de calefacción. Incluso en el escenario donde se promueven estas tecnologías, pero la red no se limpia mucho, hay un beneficio sustancial hasta 2050. Y eso es obviamente mayor en el escenario donde las políticas también reducen más las emisiones de la red. Las emisiones totales de vehículos se reducen alrededor del 30 por ciento en este escenario, y las emisiones de calefacción doméstica caen alrededor del 45 por ciento.

El modelo supone un progreso continuo en la eficiencia de los automóviles y hornos alimentados con combustibles fósiles, así como para sus homólogos eléctricos, pero las emisiones de las máquinas que queman combustible son en su mayoría inevitables. Los vehículos eléctricos y las bombas de calor, por su parte, ya están más limpios (a menos que vivas en Estonia) y puedan mejorar aún más a medida que la red mejora.

A medida que pasa el tiempo, las emisiones de los vehículos eléctricos de fabricación representan una mayor proporción de sus emisiones totales del ciclo de vida, señalan los investigadores. Puede hacer que el vehículo sea eficiente y la rejilla limpia, pero también tendrá que limpiar la industria para seguir reduciendo esa huella de carbono.