Por qué las bombas de calor y los paneles solares son esenciales para la defensa nacional

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 Las bombas de calor, que pueden calentar y enfriar, son mucho más eficientes que las calderas y el aire acondicionado tradicionales. Phyxter.ai/Flickr, CC BY

Los paneles solares, las bombas de calor y el hidrógeno son componentes básicos de una economía de energía limpia. Pero, ¿son verdaderamente “esenciales para la defensa nacional”?

El presidente Joe Biden proclamó que son a principios de junio cuando autorizado utilizando la Ley de Producción de Defensa para aumentar su producción en los EE. UU., junto con el aislamiento y los componentes de la red eléctrica.

Como profesor de ingeniería ambiental, estoy de acuerdo en que estas tecnologías son esenciales para mitigar los riesgos del cambio climático y la dependencia excesiva de los combustibles fósiles. Sin embargo, los esfuerzos para expandir las capacidades de producción deben ir acompañados de políticas para estimular la demanda si Biden espera acelerar la transición de los combustibles fósiles a la energía limpia.

Ley de Producción de Energía y Defensa

Estados Unidos promulgó la Ley de producción de defensa de 1950 al comienzo de la Guerra de Corea para asegurar materiales considerados esenciales para la defensa nacional. Los presidentes pronto reconocieron que los materiales esenciales se extienden mucho más allá de las armas y municiones. Han invocado la ley para asegurar el suministro interno de todo, desde equipo de comunicaciones a recursos medicos y formula para bebé.

Para la energía, los presidentes anteriores utilizaron la ley para expandir los suministros de combustibles fósiles, no para alejarse de ellos. Lyndon Johnson lo usó para renovar petroleros durante el embargo petrolero árabe de 1967, y Richard Nixon para asegurar materiales para el oleoducto Trans-Alaska en 1974. Incluso cuando Jimmy Carter utilizó la ley en 1980 para buscar sustitutos del petróleo, combustibles sintéticos hechos de carbón y gas natural fueron un foco principal.

Hoy en día, la atención se centra en la transición de todos los combustibles fósiles, un paso que se considera esencial para hacer frente a dos amenazas clave: el cambio climático y los mercados energéticos volátiles.

El Departamento de Defensa ha identificado numerosas riesgos de seguridad nacional derivados del cambio climático. Estos incluyen amenazas al suministro de agua, la producción de alimentos y la infraestructura, que pueden desencadenar la migración y la competencia por los escasos recursos. Los combustibles fósiles son los fuente dominante de emisiones de gases de efecto invernadero que están impulsando el calentamiento global.

La invasión rusa de Ucrania pone de relieve los riesgos adicionales de depender de los combustibles fósiles. Rusia y otros adversarios se encuentran entre los principales productores de estos combustibles. La dependencia excesiva de los combustibles fósiles abandona a Estados Unidos y sus aliados vulnerable a las amenazas ya los shocks de precios en mercados volátiles.

Incluso como el mundo el principal productor de petróleo y gas natural, Estados Unidos se ha visto sacudido por picos de precios a medida que nuestros aliados evitan los combustibles rusos.


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Apuntando a 4 pilares de energía limpia

La transición de los combustibles fósiles a una energía más limpia puede mitigar estos riesgos.

Como explico en mi libro, "Enfrentando el embotellamiento climático”, construir una economía de energía limpia requiere cuatro pilares que se refuerzan mutuamente: eficiencia, electricidad limpia, electrificación y combustibles limpios.

La eficiencia reduce la demanda y los costos de energía junto con las cargas sobre los otros pilares. La electricidad limpia elimina emisiones de gases de efecto invernadero de las centrales eléctricas y permite la electrificación de vehículos, calefacción e industria. Mientras tanto, se necesitarán combustibles limpios para aviones, barcos y procesos industriales que no pueden ser electrificados fácilmente.

Las tecnologías a las que apuntan las acciones de Biden están bien alineadas con estos pilares.

El aislamiento es crucial para la eficiencia energética. Los paneles solares proporcionan uno de los más barata y más limpio Opciones de electricidad. Se necesitan componentes de la red eléctrica para integrar más energía eólica y solar en la combinación energética.

Las bombas de calor, que pueden calentar y enfriar una casa, son mucho más eficientes que los hornos tradicionales y reemplazan el gas natural o el aceite de calefacción con electricidad. Electrolizadores producir hidrógeno para su uso como combustible o materia prima para productos químicos.

Generar demanda es fundamental

La producción es sólo un paso. Para que este esfuerzo tenga éxito, EE. UU. también debe aumentar la demanda.

Estimular la demanda estimula el aprendizaje práctico, lo que reduce los costos y genera una mayor demanda. Puede surgir un círculo virtuoso de adopción creciente de tecnologías y costos decrecientes, como lo ha sido para energía eólica y solar, baterías y otras tecnologías.

Las tecnologías a las que se dirige Biden difieren en su preparación para que funcione este ciclo virtuoso.

El aislamiento ya es barato y se produce abundantemente en el país. Lo que se necesita en este caso son políticas como códigos de construcción e incentivos que puedan estimular la demanda fomentando más uso de aislamiento para ayudar a que los hogares y edificios sean más eficientes energéticamente, no más capacidad de producción.

Los paneles solares actualmente son baratos, pero el la gran mayoría se fabrican en Asia. Incluso si Biden tiene éxito en triplicando la capacidad de fabricación nacional, la producción estadounidense por sí sola seguirá siendo insuficiente para satisfacer la creciente demanda de nuevos proyectos solares. Biden también puso dos años pausa ante la amenaza de nuevos aranceles para las importaciones de energía solar para mantener el flujo de suministros mientras la producción de EE. UU. trata de aumentar, y anunció el apoyo para proyectos de fortalecimiento de la red para impulsar el crecimiento de las instalaciones estadounidenses.

Los electrolizadores enfrentan un camino más difícil. Son caros y, por ahora, usarlos para producir hidrógeno a partir de electricidad y agua. cuesta mucho más que producir hidrógeno a partir de gas natural – un proceso que produce emisiones de gases de efecto invernadero. El Departamento de Energía tiene como objetivo Reduzca los costos del electrolizador en un 80% dentro de una década. Hasta que tenga éxito, habrá poca demanda de los electrolizadores que Biden espera ver producidos.

Por qué es más probable que las bombas de calor se beneficien

Eso deja a las bombas de calor como la tecnología con más probabilidades de beneficiarse de la declaración de Biden.

Las bombas de calor pueden reducir drásticamente el uso de energía, pero también cuestan más por adelantado y son desconocidas para muchos contratistas y consumidores, mientras que las tecnologías siguen cambiando.

Emparejamiento del uso de la Ley de Producción de Defensa con incentivos para los clientes, el aumento de las compras y la financiación por parte del gobierno para la investigación y el desarrollo puede crear un círculo virtuoso de aumento de la demanda, mejora de las tecnologías y reducción de los costos.

De hecho, la energía limpia es esencial para mitigar los riesgos que plantean el cambio climático y la volatilidad de los mercados. Invocar la Ley de Producción de Defensa puede impulsar la oferta, pero el gobierno también tendrá que estimular la demanda y financiar investigaciones específicas para estimular los ciclos virtuosos necesarios para acelerar la transición energética.

Sobre el AutorLa conversación

daniel cohan, Profesor Asociado de Ingeniería Civil y Ambiental, Universidad de Rice

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.


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