La tecnología de energía limpia lidera las inversiones en tecnología
El nuevo Informe de Tendencias Tecnológicas de McKinsey 2022 revela que la tecnología de energía limpia, con una inversión de $257 mil millones en 2021, lidera las inversiones en comparación con las 14 tendencias tecnológicas más significativas que impactan al mundo hoy en día.
Expertos del Consejo Tecnológico de McKinsey descubrieron que la tecnología de energía limpia, que impulsará soluciones de carbono cero y mitigará las emisiones de gases de efecto invernadero, podría ver sus inversiones alcanzar la cifra de $1.5 billones para 2035. La energía limpia superó a todos los sectores, incluyendo la movilidad con $236 mil millones, la inteligencia artificial (IA) con $165 mil millones, 5G y 6G con $166 mil millones, Web3.0 con $110 mil millones, y la tecnología de metaverso con $30 mil millones.
Pero ¿qué tecnología de energía limpia impulsa esta masiva ola de inversiones a nivel mundial? ¿Qué desafíos enfrenta el sector? ¿Y qué depara para el futuro?
Energía limpia: La rápida evolución energética
La energía es el pilar de nuestra sociedad global. Para el 2022, a medida que los líderes mundiales se comprometen a reducir las emisiones de carbono, el sector energético está evolucionando rápidamente, pasando de los combustibles fósiles y las fuentes no renovables a nuevas fuentes de energía verde.
El sector de tecnología de energía limpia se enfoca en diseñar, desarrollar y operar nuevas soluciones energéticas que ayuden a alcanzar emisiones globales netas cero. Estas soluciones deben implementarse en toda la cadena energética, desde la generación de energía hasta el almacenamiento y la distribución.
ZFS: El sistema de archivos que revolucionará Mac OS XInside Climate News informó el 1 de septiembre de 2022 que el cambio de energía está sucediendo rápidamente. En el estado de California, los reguladores adoptaron nuevas reglas que prohibirán la venta de vehículos de gasolina nuevos para el 2035. California históricamente establece precedentes para leyes que luego son adoptadas por otros estados.
Se espera que Washington, Massachusetts, Virginia y otros doce estados, incluyendo Colorado, Connecticut, Maryland, New Jersey, New Mexico, Pennsylvania y Nueva York, implementen su propia versión de la nueva ley de California.
McKinsey dice que las regulaciones ambientales han aumentado un 20% en Estados Unidos, China y Europa en menos de dos años. La presión para impulsar esta transformación energética ahora recae en el desarrollo de fuentes de energía alternativas como la solar, eólica, nuclear, oceánica y la fusión nuclear. Además, el almacenamiento y la distribución de energía se han convertido en sectores clave.
Redes eléctricas y tecnología de almacenamiento de energía
El último informe de McKinsey asegura que el 84% de la demanda mundial de energía puede ser suplida por proyectos de energía renovable para 2050. Se espera que la energía solar lidere, suministrando el 60%, mientras que la generación de energía eólica cubrirá el 24%.
Las industrias de la aviación, el transporte marítimo y el transporte de carga pesada también están cambiando a combustibles sostenibles como el hidrógeno. Por otro lado, las redes eléctricas que distribuyen electricidad a hogares, empresas, organizaciones e industrias de todo el mundo no están preparadas para el cambio hacia la energía limpia y requieren de importantes modificaciones.
Se están desarrollando sistemas de gestión de redes eléctricas inteligentes basados en inteligencia artificial que pueden equilibrar la oferta y la demanda de una red energética para evitar apagones y colapsos y garantizar un flujo continuo de energía. Pero, el principal problema con la distribución de energía verde es el almacenamiento de energía.
Sony patenta tecnología de bolsa de aire líquida para discos duros: Mayor protección contra impactosLa energía solar y eólica son tecnologías de generación de energía no continuas. Su capacidad de generación disminuye cuando no hay viento o cuando no brilla el sol. Almacenar el exceso de energía es la solución.
Sin embargo, la electricidad no se puede almacenar tal como está, debe convertirse en otra forma para guardarse y luego utilizarse. La tecnología de las baterías ha demostrado ser eficiente, pero construir baterías para plantas de almacenamiento de energía a gran escala es costoso.
La tecnología de bombeo hidroeléctrico es el sistema líder actualmente en los Estados Unidos para almacenar energía. La energía hidroeléctrica de bombeo (Pumped Storage Hydropower, PSH, por sus siglas en inglés) funciona como una gran batería, ya que puede almacenar energía y luego liberarla cuando se necesita, según explica la Oficina de Eficiencia Energética y Energías Renovables del gobierno de Estados Unidos.
El Informe de Mercado de Hidroelectricidad 2021 revela que el PSH representa el 93% de todo el almacenamiento de energía a gran escala en América. El país cuenta con 43 plantas de PSH y tiene el potencial de duplicar la capacidad agregando nuevas plantas.
Estos proyectos tecnológicos a gran escala funcionan como una presa y un embalse. Bombean agua río arriba cuando hay exceso de energía y la liberan para que fluya a través de las turbinas que generan energía cuando hay demanda.
Otros sistemas de almacenamiento de energía que están ganando tracción incluyen tecnologías de almacenamiento de energía basadas en la gravedad. Energy Vault es una de las empresas que trabaja en esta nueva área. Construye instalaciones de almacenamiento de energía de alta tecnología utilizando materiales ecológicos y reutilizados. La empresa se especializa en almacenamiento de energía para servicios públicos, productores de energía independientes y grandes usuarios industriales de energía.
SAP admite descargas inapropiadas de documentos de Oracle en respuesta a una demandaEn febrero de 2022, la empresa comenzó a cotizar en la Bolsa de Valores de Nueva York. Sus sistemas de almacenamiento de energía por gravedad levantan bloques grandes y pesados cuando hay demanda de energía y los liberan para generar energía cuando la demanda es alta.
McKinsey explicó que la tecnología de almacenamiento de energía es la clave para la adopción de energías renovables. Sin ella, el plan mundial de escalar tecnologías de energía limpia para satisfacer las demandas no sería más que un sueño vacío.
"Se espera que las tecnologías de almacenamiento de energía de larga duración impulsen aproximadamente el 20% de la adopción de energías renovables, lo que permitiría aproximadamente 2.4 gigatoneladas (Gt) de reducción de emisiones", dijo McKinsey. "Se espera que el almacenamiento de duración corta a mediana amplíe la penetración de las energías renovables del 30 al 80%, lo que permite indirectamente alrededor de 6 Gt de reducción de emisiones".
Al igual que las redes eléctricas y los sistemas de almacenamiento necesitan ser mejorados, la red global de estaciones de carga de gasolina también se enfrenta a una evolución sin precedentes. Cientos de millones de vehículos eléctricos (EV, por sus siglas en inglés) requerirán una red global de estaciones de carga de EV.
"Se espera que el crecimiento de la demanda de baterías para el 2030 sea del 30% CAGR, impulsado por la electrificación de aplicaciones de movilidad", agregaron los expertos de McKinsey.
Innovaciones: Tecnología de energía y desafíos
Se espera que la capacidad anual de la tecnología de energía solar se multiplique por 8 entre 2020 y 2030, y la potencia generada por la tecnología de energía eólica aumente 5 veces. Sin embargo, ambos sectores enfrentan desafíos.
Cuánta cafeína tienen las bebidas carbonatadasEl sector eólico está desarrollando nuevas tecnologías que mejorarían la capacidad de los proyectos para acceder a nuevos sitios donde la profundidad del agua es igual o mayor a 60 metros. Estos nuevos parques eólicos marinos están innovando con cimentaciones flotantes.
La startup noruega World Wide Wind presentó recientemente una innovadora tecnología de aerogeneradores flotantes que se espera que revolucione el sector al reducir los costos y aumentar la producción, como informa Sea Trade. Y Odfjell Oceanwind está cerca de obtener la aprobación completa de DNV para su diseño de cimentación de aerogeneradores semisumergibles de aguas profundas que funcionan a profundidades de agua de 60 a 1,300 metros.
Estos son solo dos ejemplos de las diversas tecnologías eólicas-solares nuevas que están transformando la industria de la energía eólica marina. La tecnología eólica también está innovando para generar más energía durante escenarios de vientos bajos.
El sector solar también enfrenta diferentes desafíos, siendo los más destacados la fabricación rentable, la estabilidad mejorada y el aumento del rendimiento. El costo de los paneles solares ha estado disminuyendo y su eficiencia se ha incrementado a medida que la tecnología mejora. Sin embargo, el costo y la eficiencia aún están lejos de alcanzar los requisitos máximos de adopción.
Según revela un artículo científico publicado en Nature, los paneles solares avanzados pueden lograr una eficiencia de conversión del 47.1%. Sin embargo, son costosos de producir y calificar. La mayoría de los paneles solares en el mercado actual solo alcanzan una eficiencia de conversión del 20%. Esto significa que solo pueden convertir en energía utilizable el 20% de la energía solar que incide en el panel solar por metro cuadrado.
Los materiales utilizados para construir paneles solares también son costosos y pueden estar sujetos a interrupciones como otros materiales tecnológicos. Estas mismas interrupciones están creando oportunidades y demandas de cuellos de botella para diferentes sectores de energía limpia.
Microsoft sorprende con nueva herramienta de gestión a distanciaSegún informa CNN, a medida que se extiende la guerra entre Rusia y Ucrania y los precios del gas alcanzan nuevos máximos, los fabricantes de vehículos eléctricos han experimentado un aumento en la demanda. En Europa, las instalaciones de energía solar han aumentado en un 20% mientras Rusia "reduce el suministro de gas".
Otra industria que está lista para transformar el sector de generación de energía es la tecnología de fusión nuclear, que no debe confundirse con el establecido sector de energía de fisión nuclear. El Washington Post informó en agosto de 2022 que los científicos están a solo unos años de lograr instalaciones de generación de energía de fusión nuclear plenamente operativas.
Las inversiones de los capitalistas de riesgo están fluyendo hacia el sector que espera estar en funcionamiento para 2030. Los gobiernos también están impulsando la innovación en fusión con incentivos. En Estados Unidos, la Ley de Reducción de la Inflación y el Departamento de Energía apoyan el desarrollo de la fusión con grandes descuentos fiscales y créditos tributarios.
Commonwealth Fusion, Helion Energy, General Fusion y TAE Technologies son algunas de las principales startups nucleares que están probando máquinas de fusión nuclear tokamak y compiten para construir reactores estables. Las mejoras científicas, mejores imanes e innovaciones tecnológicas están impulsando el nuevo sector de la energía.
Según McKinsey, se han invertido $4 mil millones en 35 proyectos de fusión nuclear enfocados en resolver los desafíos técnicos. McKinsey agrega que las incertidumbres de la energía solar, eólica y nuclear deben resolverse para que la tendencia logre escalar.
Lo que los líderes deben tener en cuenta
La Administración de Información de Energía de Estados Unidos reveló que aún queda mucho camino por recorrer antes de que las fuentes de energía verde lideren. Aproximadamente el 38% de la electricidad generada en el país para el 2021 fue producida por gas natural. La producción de energía a partir de carbón fue la segunda fuente de energía más grande, con alrededor del 22%. La energía nuclear produjo una quinta parte de toda la energía en Estados Unidos (19% de la energía).
Descubre cómo nuestra información puede hacer tu vida más interesanteTodas las energías renovables combinadas representaron solo alrededor del 20% del total, con las plantas hidroeléctricas produciendo el 6.1%, la energía eólica el 9.2% y la energía solar solo el 2.8%.
McKinsey dice que los líderes deben prestar atención a la tecnología de energía limpia porque el gasto de capital anual requerido para realizar la transformación hacia cero emisiones netas en 2025 asciende a $1.2 billones para la generación de energía, $1 billón para la red eléctrica y $200 mil millones en almacenamiento de energía.
Además, se espera que la demanda de electricidad a nivel mundial aumente exponencialmente. McKinsey identificó más de 1,000 compromisos corporativos con la energía limpia. El número de empresas en el 2021 que han establecido objetivos basados en la ciencia hacia metas de energía verde continúa aumentando, lo que representa una capitalización de mercado de $23 billones.
Los líderes deben prestar especial atención a la tecnología de energía renovable, ya que se espera que contribuya hasta el 84% de la demanda global total para 2050. Las energías sostenibles, la fusión nuclear y las innovaciones en almacenamiento y distribución de energía son en lo que los tomadores de decisiones deben enfocarse, según McKinsey.
Los sectores que serán impactados directamente incluyen los metales y minería (cobre, litio y cobalto), petróleo y gas (producción de combustible de hidrógeno), construcción y edificación (infraestructura), industria química (silicio para celdas fotovoltaicas), y los sectores público y social. Sin embargo, a medida que las nuevas tecnologías de energía limpia se escalan rápidamente, ninguna industria o sector quedará sin ser afectado por esta nueva tendencia.
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