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May 25, 2023

El Cambio Climático es un Problema Energético. Así es como lo resolvemos.

Cuente con los comediantes para clavar el espíritu de la época. Estoy pensando en comics como Marc

Cuente con los comediantes para clavar el espíritu de la época.

Estoy pensando en cómics como Marc Maron, cuyo acto se basa en puntos de dolor existenciales como la mortalidad, el antisemitismo, la situación geopolítica deslaminada y, por supuesto, ese elefante de carbono de varios gigatones en la habitación, el cambio climático.

"Creo que la razón por la que no estamos más molestos por el fin del mundo ambientalmente es porque, ya sabes, todos nosotros en nuestros corazones realmente sabemos que hicimos todo lo que pudimos", dice Maron inexpresivo. "Trajimos nuestras propias bolsas al supermercado", dice, luego hace una pausa.

"Sí, eso es todo".

No sorprende que los comediantes puedan jugar nuestro eco-dread for yuks. La comedia a menudo tiene sus raíces en el estiércol fértil de las verdades incómodas: nos reímos para no sollozar. Y eso está muy bien y es bueno; la risa es un buen antídoto para el malestar que proviene de ver nuestras noticias día tras día.

Pero, ¿estamos realmente listos para tirar la toalla y reírnos hasta el olvido? ¿Y Maron tiene razón? ¿Realmente no hemos hecho nada para enfrentar nuestra principal crisis ambiental? Difícilmente. Es cierto que aún no hemos revertido la tendencia al alza de las emisiones de gases de efecto invernadero, y el desafío de dejar atrás los combustibles fósiles a menudo parece insuperable. ¿Sin embargo, lo es?

De acuerdo con los expertos de Berkeley entrevistados para esta historia, hay razones para esperar que logremos superar el cuello de botella. La tecnología ya está aquí y mejora todo el tiempo. No será fácil, pero es factible. Ahora, veamos cómo:

Si está buscando una clavija en la que colgar sus esperanzas, comience con la economía energética y, en particular, el precio de los paneles solares. Los costos se han reducido en casi un 90 por ciento desde 2009, impulsados ​​tanto por la tecnología mejorada como por la producción global (particularmente de China). En 1976, la electricidad solar costaba 106 dólares el vatio; hoy, cuesta menos de 50 centavos por vatio. En pocas palabras: la energía solar ahora es competitiva con los combustibles fósiles como medio de producción de energía.

Si bien la energía solar aún representa solo el 3,4 por ciento del consumo de energía doméstico, la producción ha estado creciendo más del 20 por ciento anual durante los últimos cinco años, y probablemente habría sido mayor si no fuera por las dificultades de envío y cadena de suministro derivadas de la pandemia.

Sin embargo, la producción no lo es todo. Para una adopción generalizada, una fuente de energía debe estar disponible bajo demanda. Y es aquí donde los combustibles fósiles tienen una gran ventaja. El gas natural o el carbón se pueden quemar en cualquier momento para generar electricidad según sea necesario. Los paneles solares producen solo cuando brilla el sol. El almacenamiento de energía adecuada para su uso posterior, es decir, durante la noche o en días nublados, ha representado durante mucho tiempo un gran obstáculo.

La producción solar ha estado creciendo en más del 20 por ciento anual durante los últimos cinco años, y probablemente habría sido mayor de no haber sido por la pandemia.

Ya no, dice Daniel Kammen, director fundador del Laboratorio de Energía Apropiada y Renovable de Cal y profesor en el Grupo de Energía y Recursos y la Escuela de Políticas Públicas Goldman. Autor principal coordinador del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático desde 1999, compartió el Premio Nobel de la Paz de 2007.

"No veo el almacenamiento como un problema importante en este momento", dice Kammen. "No es un solo avance lo que me hace pensar de esa manera, sino más bien que estamos viendo la misma tendencia en precio y rendimiento para el almacenamiento que vimos con la energía fotovoltaica. Están llegando al mercado una variedad de enfoques, y están escalando realmente rápido. Las cosas que solían tomar varios años para desarrollarse ahora toman un año, y es casi seguro que continuarán".

El almacenamiento del futuro servirá a dos sectores diferentes, observa Kammen: transporte (piense en vehículos eléctricos) y todo lo demás (hogares, edificios de oficinas, fábricas, etc.).

Desde el punto de vista del cambio climático, una flota de vehículos eléctricos es deseable porque encaja muy bien con una red eléctrica verde, es decir, alimentada por fuentes de energía sostenibles. Actualmente, los automóviles que queman gasolina o diésel arrojan alrededor de 3 gigatoneladas de carbono a la atmósfera cada año, alrededor del 7 por ciento de las emisiones totales de CO² creadas por el hombre. Simplemente electrificar aproximadamente un tercio de la flota de vehículos de China podría reducir las emisiones de carbono en una gigatonelada al año para 2040. Por lo tanto, hay mucho en juego con los vehículos eléctricos y, considerando todo, Kammen es bastante optimista sobre su progreso.

"Realmente ha estado repuntando, particularmente durante el último año", dice. "Probablemente no sea una coincidencia que los precios de la gasolina y el diesel se hayan disparado al mismo tiempo, y odio pensar que la guerra en Ucrania es parte de eso, pero probablemente lo sea". Los vehículos eléctricos son ahora los autos más vendidos en California, continúa Kammen, "y es lo mismo en Noruega, y pronto será lo mismo en Nueva York. Los precios de los vehículos eléctricos están bajando. La tendencia es fuerte y se está acelerando".

Los vehículos eléctricos generalmente almacenan energía en baterías que usan litio, un elemento relativamente raro que se carga y descarga rápidamente y es liviano, una cualidad esencial para los automóviles, donde el exceso de peso es un anatema. La tecnología de baterías de litio está muy avanzada y algunos vehículos eléctricos ahora pueden recorrer 400 millas entre cargas, lo que alivia las preocupaciones anteriores sobre el alcance limitado.

Un objetivo central de la administración de Biden es la construcción de 500.000 nuevas estaciones de carga para vehículos eléctricos. En perspectiva: actualmente hay menos de 150,000 estaciones de servicio en todo Estados Unidos.

El próximo desafío a superar es la escasez de estaciones de carga, una realidad que todavía hace que los conductores de Tesla se detengan antes de emprender un largo viaje por carretera. Pero eso se está remediando, dice Kammen, gracias en gran parte a la Ley de Reducción de la Inflación de 2022 (ver recuadro), que proporciona generosos créditos fiscales para viviendas y empresas para compras de vehículos eléctricos nuevos y usados ​​y estaciones de vehículos eléctricos de carga rápida. Un objetivo central de la administración de Biden es la construcción de 500 000 nuevas estaciones de carga de vehículos eléctricos distribuidas en los 50 estados y el Distrito de Columbia y Puerto Rico para 2030. Para tener una pequeña perspectiva de cuán ambicioso es ese número, considere: Actualmente hay menos de 150.000 gasolineras en todo Estados Unidos.

"Las preocupaciones sobre el acceso a la estación de carga son reales, no se puede negar", dice Kammen. "Pero esta legislación, junto con el hecho de que los tiempos de recarga ahora son muy rápidos, marcará una gran diferencia. Sin embargo, lo único que aún tenemos que abordar es el componente de justicia social", ya que no todos los códigos postales verán el mismos recursos. Sin políticas que aseguren lo contrario, es probable que Santa Mónica tenga muchas estaciones de carga; El centro sur de Los Ángeles no tanto.

"Realmente necesitamos asegurarnos de que eso no suceda", dice Kammen. "Primero, está mal. Segundo, para marcar una diferencia real, tanto la producción de energía como el transporte deben progresar a gran escala. Ese es un caso más fácil de hacer cuando todos se benefician".

Además del transporte, la infraestructura urbana también debe hacer la transición a energía sostenible y libre de carbono. Eso requerirá combinar energía limpia con almacenamiento adecuado para proporcionar "confiabilidad de la red", es decir, sistemas que mantendrán el flujo de energía en todas las estaciones, incluso cuando no haya sol o el viento deje de soplar. En resumen, necesita baterías realmente grandes.

Pero, ¿qué tipo de baterías? Las baterías de iones de litio, ya bien establecidas, son una opción, dice Kammen. Pero las cualidades que los hacen ideales para los vehículos (capacidades de carga rápida y livianas) no son tan importantes cuando se trata de iluminar una ciudad por la noche. Para las necesidades de energía estacionaria, las baterías pueden ser de escala industrial, pesadas y de gran tamaño.

Otro problema con el litio es su escasez. Estados Unidos controla actualmente menos del 4 por ciento de las reservas mundiales. Solo por esa razón, los investigadores están buscando alternativas: baterías que empleen elementos más baratos y disponibles.

Uno de los enfoques más prometedores, según varias fuentes, son las baterías de hierro-aire. Y uno de los líderes en tecnología es Form Energy, una empresa con sede en Massachusetts con instalaciones satelitales en Berkeley.

Zac Judkins '06 es el vicepresidente de ingeniería de la empresa. Él enfatiza que Form estaba obsesionado con encontrar una manera de abordar el problema del almacenamiento de varios días, no enamorado de una tecnología en particular.

Judkins y sus colegas evaluaron una amplia gama de candidatos químicos antes de decidirse por las baterías de hierro-aire, que funcionan oxidando y desoxidando miles de gránulos de hierro en cada ciclo.

"Cuando comenzamos en 2017, vimos que el mundo se estaba moviendo rápidamente hacia las energías renovables, principalmente solar y eólica, y estableciendo objetivos de descarbonización y confiabilidad de la red cada vez más ambiciosos". Sin embargo, sin un almacenamiento efectivo, el progreso iba a chocar contra una pared de ladrillos, dice Judkins.

Al analizar el mercado, los ingenieros de Form llegaron a un objetivo. Necesitaban construir una batería que pudiera descargarse continuamente durante 100 horas a un costo total de $20 por kilovatio-hora y que tuviera una eficiencia de ida y vuelta (la cantidad de energía almacenada en una batería que luego se puede usar) del 50 por ciento.

Esos parámetros, dice Judkins, permitirían una adopción muy alta de energías renovables sin sacrificar la confiabilidad de la red y con un aumento mínimo en el costo para los consumidores. "Ese era el punto de referencia que teníamos que alcanzar".

Judkins y sus colegas evaluaron una amplia gama de candidatos químicos antes de decidirse por las baterías de hierro-aire, que funcionan oxidando y desoxidando miles de gránulos de hierro en cada ciclo. Dice Judkins: "Nosotros no inventamos la batería de hierro-aire. Fue desarrollada por Westinghouse y la NASA a fines de los años 60 y 70. No son buenas para los autos, no son livianas y no se descargan rápidamente. Pero hay ventajas. Por un lado, el hierro es abundante. Es barato. No tenemos que preocuparnos por las limitaciones de suministro".

Lo que también obtienes con el hierro, dice Judkins, es bajo costo y alta densidad de energía, es decir, la cantidad de jugo que puedes poner en la batería. La contrapartida es una menor densidad de potencia: qué tan rápido puede sacar la energía en relación con el volumen.

"Tiene una densidad de potencia aproximadamente 10 veces menor que la de iones de litio, pero para nuestras necesidades está bien", dice Judkins. "Este es el almacenamiento para proyectos a gran escala conectados a la red". Tomemos el ejemplo de una gran matriz fotovoltaica como las de Carrizo Plain de California. Una matriz allí tiene una capacidad de 250 megavatios, suficiente para unos 100.000 hogares, pero solo cuando brilla el sol. Por la noche, durante las tormentas, no hay electricidad. Pero, dice Judkins, con la adición de una planta Form con una huella de aproximadamente 100 acres, podría almacenar suficiente energía para mantener el flujo de electricidad durante un período de cuatro días.

La compañía ahora está pasando de la prueba de concepto a la producción completa. Irónicamente, los primeros sistemas comerciales de baterías oxidadas/no oxidadas probablemente saldrán del Rust Belt. "Estamos construyendo una fábrica en West Virginia en un sitio de 55 acres, una antigua planta de acero, que tendrá aproximadamente 800,000 pies cuadrados de espacio de producción y empleará a 750 personas en pleno funcionamiento". Empleos verdes. Una vez que la planta esté completamente en pie, dice Judkins, producirá 50 gigavatios-hora de capacidad de almacenamiento cada año.

Solo en el África subsahariana, 600 millones de personas viven sin electricidad. Proporcionarles energía libre de carbono requerirá microrredes.

Las redes de servicios públicos grandes y centralizadas son, naturalmente, el foco para la descarbonización de los países desarrollados, pero en realidad no se aplican a partes del mundo donde el acceso a la electricidad aún es raro. Solo en el África subsahariana, 600 millones de personas viven sin electricidad, lo que no significa que no la quieran. Proporcionar energía libre de carbono a estas comunidades requerirá microrredes: pequeños sistemas que dan servicio a vecindarios, aldeas o incluso a varias aldeas. Pero aunque el concepto de microrred ha estado dando vueltas durante años, su realización completa ha sido difícil de alcanzar, hasta hace poco.

"Lo que estamos viendo es una combinación de tecnologías habilitadoras", dice Duncan Callaway, profesor asociado de Energía y Recursos en Berkeley y científico de la facultad en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.

Para empezar, apunta a la energía solar barata. "Con la profunda caída de los precios de los paneles, es un recurso verdaderamente asequible ideal para los países de latitudes medias", que experimentan menos estacionalidad. "En general, se puede satisfacer la demanda eléctrica con energía solar mejor en esas latitudes que en los países [más cercanos a cualquiera de los polos], donde simplemente hay menos luz solar".

Otro impulsor es más barato, mejores opciones de almacenamiento, dice Callaway. Para la escala de microrred, las baterías de iones de litio funcionan bien. Y estos también se han vuelto más asequibles. "El crecimiento explosivo de los vehículos eléctricos realmente impulsó las cosas", dice Callaway. "Hace diez años, un kilovatio-hora de almacenamiento costaba $1,000. Ahora cuesta menos de $100".

Finalmente, dice Callaway, se han desarrollado tecnologías de "redes inteligentes" que hacen que las microrredes, que alguna vez fueron notoriamente reticentes, sean altamente eficientes.

"Ahora contamos con sistemas de control de 'grandes cubos' que permiten la coordinación fluida de la producción, el almacenamiento y la demanda de energía", dice Callaway. "Eso hace que estas pequeñas redes sean tanto de bajo costo como realmente confiables. El objetivo es crear sistemas que sean verdaderamente modulares, de modo que pueda conectar varios componentes en sistemas más grandes. Eso permitirá una fácil personalización y escalabilidad".

Más de 150 microrredes ya están implementadas en los Estados Unidos, alimentando todo, desde edificios individuales en grandes ciudades hasta pueblos pequeños y remotos en Alaska.

En cuanto a la adopción generalizada, Callaway no prevé muchas dificultades técnicas. Son los obstáculos sociales y políticos los que deben superarse. "Lo bueno de las microrredes es que funcionan bien en áreas remotas y desatendidas y se pueden administrar localmente. Pero en los países menos desarrollados, a menudo hay gobiernos corruptos que quieren su parte de cualquier proyecto. Y si ese es el caso, usted d tener un sesgo inherente hacia las redes centralizadas con centrales eléctricas de referencia".

Es un desafío que debe cumplirse, dice Callaway. "De alguna manera, la tecnología de red pequeña debe ponerse en igualdad de condiciones con el sistema anterior, la red grande y centralizada, o es poco probable que lo logre, incluso cuando es claramente la mejor opción".

Microrred o macrorred, necesitaremos mucha energía limpia y sostenible que fluya a través de los cables si vamos a sustentar una civilización avanzada y enfriar el planeta simultáneamente. Kammen está convencido de que en gran medida provendrá de la fusión. Pero con eso se refiere a la fusión en todas sus formas, incluido, como se señaló, el sol: ese enorme reactor en el cielo que fusiona continuamente hidrógeno en elementos más pesados, liberando 3,8 x 10²6 julios de energía cada segundo.

Pero también está ese fuego fatuo que ha tentado a los futuristas y físicos durante décadas: los reactores de fusión terrestres. Estos utilizarían hidrógeno, el elemento más común en el universo, como materia prima para generar gigavatios-hora de energía barata, produciendo helio inerte e inofensivo como subproducto principal. (También se generaría tritio radiactivo, pero tiene una vida media corta y el reactor lo consume en un proceso de circuito cerrado). La tecnología de fusión sigue siendo el Santo Grial de la producción de energía limpia y respetuosa con la Tierra, pero también es el resultado final. de comentarios bromistas. Lo más común es que parece prometedor, pero faltan 20 años. Y han pasado 20 años desde hace 60 años.

Pero después de un gran avance el 5 de diciembre de 2022, en la Instalación Nacional de Ignición (NIF) del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, ahora parece muy posible que un reactor de fusión comercial pueda estar disponible en, bueno, 20 años. Talvez pronto.

La mayoría de los esfuerzos de fusión hasta la fecha han involucrado reactores tokamak, cámaras de vacío toroidales que acorralan átomos de hidrógeno a través de bobinas magnéticas, sometiéndolos a calor y presión hasta que se convierten en plasma, un gas sobrecalentado (como en 150 millones de grados Celsius) que permite que el hidrógeno se fusione. Esto libera energía que se transfiere como calor a las paredes de la cámara, donde se recolecta para producir vapor para impulsar turbinas para la producción de electricidad.

Por primera vez en este planeta, aparte de una explosión termonuclear, se creó una reacción de fusión que produjo más energía de la necesaria para iniciar el proceso.

Los tokamaks han sido capaces de persuadir al hidrógeno para que se fusione durante breves períodos; de hecho, el progreso ha sido constante, aunque laborioso, desde que se construyó la primera máquina hace 60 años. Pero hasta la fecha, no han podido lograr el "encendido", ese punto en el que se produce la fusión sostenida, y el dispositivo produce más energía de la que consume.

NIF adoptó un enfoque diferente. Allí, los investigadores fabricaron una bolita diminuta a partir de deuterio y tritio congelados (ambos isótopos de hidrógeno). Luego colocaron la bolita en una pequeña cápsula de oro conocida como hohlraum, que a su vez estaba situada en un brazo en una cámara llena de 192 láseres. Luego, los científicos dispararon los láseres simultáneamente al hohlraum, lo que provocó que la cápsula interna se comprimiera. El resultado: las temperaturas y presiones ejercidas sobre la mezcla de deuterio/tritio fueron lo suficientemente extremas como para producir la ignición. Por primera vez en este planeta, aparte de una explosión termonuclear, se creó una reacción de fusión que produjo más energía de la necesaria para iniciar el proceso.

Es cierto que el rendimiento sostenido fue modesto. La reacción duró menos de una milmillonésima de segundo y liberó 3,15 megajulios de energía, o un poco menos de un kilovatio-hora. No mucho, en otras palabras; el hogar estadounidense promedio usa alrededor de 900 veces eso cada mes. Aún así, era un 50 por ciento más de energía que la que se gastó en las ráfagas de láser. ¡Progreso! Pero aquí hay otra trampa: si bien los rayos láser reales representaban solo alrededor de dos megajulios de energía, se necesitaron alrededor de 300 megajulios para encender y operar los mecanismos que dispararon los rayos.

Por lo tanto, aún queda mucho por hacer antes de calentar en el microondas nuestros burritos congelados con energía de fusión. Sin embargo, Kammen, siempre optimista, está bastante seguro de que pronto lo seremos.

"Dadas las tendencias, creo que estoy bastante seguro al predecir que obtendremos alrededor del 70 por ciento de nuestra energía de la fusión para 2070", dice Kammen. "La mitad de eso será del sol y la mitad de las plantas de energía de fusión".

Y aunque el enfoque de los gránulos pulverizados con láser de NIF apunta a un éxito futuro, no descarte los tokamaks. Kammen dice que está "esperando algunos anuncios emocionantes sobre los reactores tokamak muy pronto". Lo escuchaste aquí primero.

La fusión solar también seguirá múltiples caminos hacia una implementación más completa.

"No se trata solo de paneles en los techos de las ciudades y granjas solares en el paisaje", dice. "También habrá energía solar marina: grandes conjuntos en el océano".

También: solar orbital. Ahora se están realizando pruebas en vivo en Caltech y en el Laboratorio de Propulsión a Chorro, dice Kammen, para establecer grandes paneles solares ensamblados de forma autónoma (es decir, no se requieren astronautas vivos) en el espacio. La energía se transmitiría en forma de microondas a los colectores terrestres, donde se convertiría en electricidad. Eso puede generar el espectro de un rayo mortal de cañón suelto que inmolará ciudades desde la órbita si algo sale mal, pero no se preocupe, dice Kammen. "La dosis de vatio por metro cuadrado es bastante baja, por lo que no hay peligro de que nadie se queme si se ve afectado por ella".

También cree que la tecnología de fusión que se está desarrollando ahora para reactores terrestres tendrá aplicaciones para los viajes espaciales. "Hay un ángulo dual en la fusión que realmente está catapultando la tecnología", dice Kammen. "Para bien o para mal, es imperativo que colonicemos el sistema solar para que nuestro destino como especie no esté completamente atado a un solo planeta. La propulsión por fusión será un medio excelente para llevarnos a la Luna, Marte y más allá, y la fusión... solar, reactor o ambos, también servirán como fuente de energía de carga base cuando lleguemos allí".

La fisión genera mucha energía a partir de una pequeña huella. Diablo Canyon, la única planta nuclear de California, produce casi el 10 por ciento de la electricidad total consumida en el estado, y lo hace dentro de un límite de 600 acres.

Con todo el alboroto sobre la fusión, la otra fuente de energía "nuclear", la fisión, parece haberse desvanecido en un segundo plano. Eso es ilusorio. La fisión todavía está bastante caliente, por así decirlo, con un número cada vez mayor de antiguos enemigos en la comunidad ambiental que ahora la adoptan o, al menos, la apoyan tácitamente. Las razones son claras. En primer lugar, la fisión puede generar una gran cantidad de energía en un espacio reducido. Diablo Canyon, la única planta de fisión comercial en funcionamiento de California, produce casi el 10 por ciento de la electricidad consumida en el estado y lo hace dentro de un límite de 600 acres. Y desde la perspectiva del cambio climático, las armas nucleares son incomparables: emiten cero CO².

Por supuesto, la gente sigue preocupada por otros tipos de emisiones, como la radiactividad intensa de los isótopos de desecho de vida larga. Y las plantas de generación más antiguas, es decir, la mayoría de las que operan hoy en día, son susceptibles a daños en el núcleo en diversos grados, con resultados catastróficos al estilo de Chernobyl y Fukushima.

Esas preocupaciones están arraigadas, especialmente en los Estados Unidos, donde los problemas ambientales, la burocracia regulatoria y el costo simple a menudo conspiran para frustrar los grandes proyectos de infraestructura en la fase de propuesta.

"Somos bastante malos en los megaproyectos en este país", dice Rachel Slaybaugh, ex profesora asociada de ingeniería nuclear en Berkeley y ahora socia de la firma de capital de riesgo DCVC. "Por un lado, es increíblemente fácil para ellos sobrepasar el presupuesto. Solo mire el nuevo Puente de la Bahía, que triplicaba las estimaciones originales".

Ese problema se agrava para las plantas nucleares, dadas las mayores preocupaciones de seguridad y las regulaciones y litigios que engendran. Pero ha habido una ventaja en los impedimentos impuestos a la energía nuclear tradicional, dice Slaybaugh: por necesidad, se ha desarrollado una tecnología más eficiente y quizás más aceptable socialmente.

Los reactores más nuevos son más pequeños, algunos mucho más pequeños, que los gigantes de antaño, y los proyectos piloto están en marcha.

"Muchos de estos diseños se originaron a partir de conceptos básicos desarrollados en las décadas de 1950 o 1960, pero su refinamiento y despliegue comercial se debe en gran parte a nuestra incapacidad para construir grandes proyectos", dice Slaybaugh.

Se han diseñado diferentes reactores para diferentes situaciones, observa Slaybaugh, empleando varios combustibles, refrigerantes y configuraciones. Algunos reactores "reproductores" podrían incluso quemar sus propios subproductos, reduciendo en gran medida los desechos radiactivos.

"¿Cuál es la prioridad?" Slaybaugh pregunta retóricamente. "¿Economía? ¿Proporcionar calor a alta temperatura o equilibrar las energías renovables en la red? ¿Minimizar los desechos nucleares? ¿Una combinación de diferentes objetivos? Estos nuevos diseños se pueden estandarizar o personalizar y escalar para el sitio y los requisitos, y todos implican una ingeniería considerable para garantizar la seguridad. ."

Algunos de los reactores serán lo suficientemente grandes como para alimentar una ciudad o varias ciudades. "Y otros serán pequeños", dice Slaybaugh. "Serán perfectos para bases militares remotas o instalaciones de investigación, digamos la Antártida o el Ártico. Eliminaría varios problemas importantes con uno de estos reactores muy pequeños. Piense en las dificultades logísticas que implica llevar combustible diesel a una base ártica, no por no mencionar la fuerte contaminación que produce y, por supuesto, el CO² que emite".

La tecnología de fisión también tiene algunas ventajas profundas sobre las energías renovables, dice ella. "Existen límites reales a la cantidad de parques solares y turbinas eólicas que deberíamos o incluso podemos construir", observa. "Se requieren muchos materiales para su producción, y se necesita mucha minería para obtener los elementos necesarios. Y estas instalaciones tienden a tener huellas muy grandes. De hecho, me preocupa que vayamos a ver una fuerte energía solar y la reacción del viento a medida que la gente realmente comienza a comprender todos los impactos".

Cada fuente de energía tiene fortalezas y debilidades, continúa Slaybaugh, "y necesitamos tener conversaciones sofisticadas sobre qué son y dónde se puede aplicar mejor cada una. En última instancia, mi visión de la fisión es que es una herramienta necesaria que debemos usar junto con otros herramientas disponibles para hacer el trabajo lo mejor y más rápido posible. Ninguna solución única funcionará para todos los escenarios".

En este punto, sabemos lo que debemos hacer para cambiar las cosas. Aún mejor, tenemos las tecnologías y técnicas para hacerlo. Pero tenemos que desplegarlos.

Reducir las emisiones de carbono no es la solución completa al calentamiento global, dicen los científicos. Para realmente manejar el problema, también necesitaremos eliminar el CO² existente de la atmósfera y secuestrarlo permanentemente en el suelo. Una opción, la captura directa de aire (DAC), es la base de una industria pequeña pero en crecimiento: actualmente, hay alrededor de 20 plantas piloto de DAC en funcionamiento, en total capturando y secuestrando alrededor de 0,01 megatones de CO² atmosférico al año. Según la Agencia Internacional de Energía, ese almacenamiento podría aumentar a 60 megatones por año para 2030, suponiendo que las plantas de demostración a gran escala avancen a buen ritmo, las técnicas actuales se perfeccionen y los costos disminuyan a medida que la tecnología se amplía.

Pero esas son muchas suposiciones para un beneficio mínimo. De acuerdo, una masa de 60 megatones de cualquier cosa es impresionante. Pero desde la perspectiva del cambio climático, 60 Mt son insignificantes, dado que las emisiones de carbono relacionadas con la energía alcanzaron un máximo histórico de más de 36.800 millones de toneladas en 2022. Muchos investigadores piensan que hay mejores opciones y que no tenemos que hacer nada. desarrollarlos porque ya existen. Señalan sumideros de carbono naturales: bosques, humedales, pastizales y, lo que es más importante, los océanos. Estos sistemas naturales forman parte del ciclo del carbono de la Tierra, que absorbe y libera unas 100 gigatoneladas de carbono al año. Un mecanismo planetario de esa escala podría parecer más que adecuado para manejar las emisiones de carbono, y lo sería, si el CO² atmosférico solo se originara en puntos de emisión naturales como volcanes y fumarolas hidrotermales. Como señaló recientemente el profesor de geofísica del MIT, Daniel Rothman, las fuentes naturales aportan diez veces más carbono a la atmósfera que las actividades humanas, pero es el carbono antropogénico el que está empujando el ciclo al límite. El planeta no puede procesar el carbono atmosférico adicional de regreso a un estado terrestre estable lo suficientemente rápido.

Este déficit se ve exacerbado por el hecho de que estamos degradando nuestros sumideros de carbono incluso cuando estamos bombeando más CO² al cielo.

"Los servicios ecológicos que brindan los sumideros de carbono son realmente invaluables", dice John Harte, profesor de la Escuela de Graduados en el Grupo de Energía y Recursos de Berkeley. Harte, quien realizó un trabajo pionero sobre el efecto de "retroalimentación" que ejerce un clima cálido sobre los ciclos naturales del carbono en los prados de gran altitud, observa que los sumideros de carbono no se entendían bien hace 35 años.

"Pero ahora sabemos que absorben 18 000 millones de toneladas de CO² al año. Siendo realistas, deberíamos destinar una mayor parte del dinero que dedicamos al desarrollo de la tecnología de secuestro de carbono a mejorar los sumideros naturales de carbono. Como mínimo, debemos detener su degradación".

El trabajo de Harte en las Montañas Rocosas de Colorado implicó calentar artificialmente parcelas de tierra y rastrear los cambios en los tipos de vegetación y las tasas de secuestro de carbono. En parcelas que no se calentaron y experimentaron el cambio climático en tiempo real, descubrió que las flores silvestres dominaban, ciclando grandes volúmenes de carbono en el suelo durante la corta temporada de crecimiento alpino; cuando las plantas morían cada otoño, la tasa de almacenamiento de carbono se reducía drásticamente. Pero a medida que Harte calentaba parcelas específicas durante un período de años, los arbustos leñosos reemplazaron a las plantas anuales con flores antes que en las tierras sin calefacción. Estas plantas de crecimiento más lento secuestraron carbono a un ritmo mucho más lento que las flores silvestres.

"El 'dinero', el carbono, en la cuenta bancaria se reduce", dice Harte. Pero después de unos 100 años, empiezas a ver dividendos. "El carbono que ingresa al suelo de las plantas leñosas se almacena por más tiempo, por lo que eventualmente todavía hay carbono en el suelo".

Las buenas noticias: Esto sugiere que los sumideros naturales podrían gestionarse para un almacenamiento óptimo. Pero si las emisiones siguen siendo altas, se esforzarán y, en última instancia, abrumarán la capacidad de secuestro de los sumideros, anulando su valor.

"Si el cambio climático continúa, si no reducimos las emisiones", dice Harte, "no habrá forma de amortiguar los efectos".

Y realmente, ese es el quid de todo el asunto. En este punto de la crisis del cambio climático, sabemos lo que debemos hacer para cambiar las cosas. Aún mejor, tenemos las tecnologías y técnicas para hacerlo. Pero tenemos que desplegarlos. Eso significa todo: energía solar en todas sus formas, desde paneles de techo hasta conjuntos de microondas orbitales; parques de aerogeneradores, tanto en tierra como en el mar; reactores de fusión; reactores de fisión; microrredes; sistemas de almacenamiento distribuidos masivamente. Y debemos mejorar, no degradar, los sistemas naturales que secuestran carbono. Necesitamos plantar muchos más árboles y administrar los bosques en funcionamiento de manera más sostenible, calculando el almacenamiento de carbono como un producto igual o superior a los pies tablares de madera. Y necesitamos proteger el mayor sumidero de carbono de todos: el océano.

"Estoy terriblemente preocupado por la tendencia hacia la minería de los fondos marinos", dice Kammen. "Es la menos regulada de todas las nuevas fronteras, algunas empresas muy grandes la están impulsando y sería absolutamente devastador. Si no detenemos actividades como esa y si no usamos todas las opciones de energía sostenible que existen". disponibles, nos arriesgamos a la extinción".

Puede que no sea una nota muy optimista para terminar, pero entonces, el optimismo solo nos lleva hasta cierto punto, ¿no es así? Lo que necesitamos ahora es valor y determinación.