Los críticos de la energía eólica y solar suelen plantear preocupaciones sobre la cantidad de tierra que se necesitaría para descarbonizar el sector energético de EE. UU. Afortunadamente, la respuesta es relativamente pequeña. Un estudio reciente del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL, por sus siglas en inglés) muestra que se necesitaría menos del 1 por ciento de la tierra en los 48 estados inferiores, que es un área comparable o incluso más pequeña que la huella actual de la industria de los combustibles fósiles. Y cuando los proyectos eólicos y solares se ubican de manera responsable, los impactos ambientales y de salud pública serían mucho menos dañinos que los de la extracción, producción y quema de combustibles fósiles.
Un papel clave para la energía eólica y solar
El hecho de que las energías renovables no requieran una cantidad excesiva de tierra es una buena noticia porque limitar los peores impactos del cambio climático requerirá que reduzcamos las emisiones globales que atrapan el calor aproximadamente a la mitad para 2030 y lograr emisiones netas cero para 2050, según el Intergubernamental. Panel de Cambio Climático (IPCC). Reconociendo que Estados Unidos es uno de los principales contribuyentes a las emisiones de carbono, la administración Biden se comprometió a reducir las emisiones estadounidenses entre un 50 y un 52 por ciento por debajo de los niveles de 2005 para 2030. La mayoría de los estudios muestran que lograr estos objetivos requerirá un aumento sin precedentes en la energía eólica y solar para descarbonizar el sector energético y satisfacer la creciente demanda de electricidad sin carbono para reemplazar los combustibles fósiles en los sectores de la construcción, la industria y el transporte.
Un estudio de NREL de 2022 descubrió que, para lograr el objetivo del presidente Biden de generar un 80 % de electricidad sin emisiones de carbono para 2030 y un 100 % para 2035, necesitaremos aumentar la energía eólica y solar de aproximadamente el 14 % de la combinación de electricidad de EE. UU. en 2022 a entre 60 y 75 por ciento para 2035 bajo los principales escenarios. Cuando se combina con aumentos modestos en la capacidad geotérmica e hidroeléctrica en represas sin energía existentes y mejoras en las instalaciones existentes, la energía renovable proporcionaría del 70 al 85 por ciento de la generación total de electricidad de EE. UU. para 2035. NREL proyecta que la mayor parte de la generación restante provendría de plantas nucleares existentes y una pequeña cantidad de plantas de gas, captura y almacenamiento de carbono, hidrógeno y biogás.
NREL también descubrió que satisfacer la creciente demanda de electricidad sin carbono significa que la capacidad de generación general de EE. UU. tendría que triplicarse aproximadamente entre 2020 y 2035, incluida una capacidad combinada de 2000 gigavatios (GW) de energía eólica y solar. Esto requeriría tasas de crecimiento en el rango de 43 a 90 GW por año para la energía solar y de 70 a 145 GW por año para la energía eólica al final de la década, lo que significaría más que cuadruplicar las tasas de implementación anual actuales para cada tecnología.
Si bien la ubicación, los permisos y el aumento gradual de la fabricación para toda esta nueva generación eólica y solar serán un desafío en este período de tiempo, el estudio de NREL y otros estudios sugieren que es técnica y económicamente factible. Por ejemplo, alrededor de 930 GW de capacidad eólica y solar y 420 GW de proyectos de almacenamiento ahora esperan aprobación para conectarse al sistema de transmisión, según Lawrence Berkeley National Lab. Solo este año, los desarrolladores planean instalar 29 GW de energía solar a gran escala. Eso es más del doble del récord actual y representa más de la mitad de toda la nueva capacidad de EE. UU., según datos recientes de la Administración de Información de Energía (EIA). EIA también proyecta que la capacidad de almacenamiento de baterías de EE. UU. se duplique con creces en 2023.
La Ley de Reducción de la Inflación (IRA, por sus siglas en inglés) federal también marcará una gran diferencia al poner a disposición cientos de miles de millones de dólares en nuevos incentivos para estas tecnologías. El estudio de escenarios estándar de 2022 de NREL encontró que estos incentivos federales acelerarían el despliegue de energía eólica y solar, lo que ayudaría a reducir las emisiones de dióxido de carbono del sector eléctrico de EE. UU. a un 80 por ciento por debajo de los niveles de 2005 para 2030.
Huella comparativamente pequeña
NREL descubrió que el área de tierra ocupada directamente por la infraestructura eólica y solar para 2035 representaría menos del 1 por ciento de la tierra en el 94 por ciento del país y menos o igual al 7 por ciento de la superficie total en solo tres estados. Una razón clave por la que se necesita una cantidad de tierra relativamente pequeña es que solo el 2 por ciento del área total dentro de un parque eólico está ocupado por infraestructura eólica, mientras que el 98 por ciento restante está disponible para agricultura, pastoreo u otros usos. Las turbinas eólicas marinas también tienen una huella relativamente pequeña y pueden usar turbinas mucho más grandes que los proyectos terrestres. Mientras tanto, el despliegue solar en la azotea no requiere ningún terreno.
Por supuesto, para entregar toda esta energía limpia desde las regiones ricas en viento del Medio Oeste y los estados de las Llanuras a los principales centros de carga en el Este también se requerirán muchas líneas de transmisión adicionales. NREL descubrió que la capacidad de transmisión total de EE. UU. tendría que aumentar entre 1,3 y 2,9 veces los niveles actuales para 2035. Esto requeriría de 1400 a 10 100 millas de nuevas líneas de alta capacidad por año, suponiendo que la nueva construcción comenzara en 2026.
Pero la gran noticia es que NREL descubrió que la cantidad total de tierra necesaria para 2035 para lograr nuestros objetivos de energía limpia con líneas de transmisión eólica, solar y de larga distancia (19,700 millas cuadradas) sería:
equivalente al área de tierra actualmente ocupada por ferrocarriles (18,500 millas cuadradas)
menos de la mitad del área de concesiones activas de petróleo y gas (40 500 millas cuadradas)
menos de un tercio del área que se necesita actualmente para la producción de etanol (59 500 millas cuadradas), y
solo un poco más que el área de tierra históricamente perturbada para la minería del carbón (13,100 millas cuadradas).
Además, el escenario principal «Todas las opciones» de NREL proyecta aproximadamente 250 000 turbinas eólicas en los Estados Unidos, lo que es considerablemente menos que los 1,5 millones de pozos de petróleo y gas del país.
Beneficios para el medio ambiente y la salud pública
Sin embargo, quizás lo más importante es el hecho de que reemplazar los combustibles fósiles con energía eólica y solar reducirá drásticamente la cantidad de tierra necesaria para la minería, la perforación, el transporte, la producción y el uso de combustibles fósiles. La tierra utilizada para estas actividades, y para la eliminación de cenizas de carbón y otros desechos, a menudo crea problemas ambientales y de salud pública significativos a largo plazo para las comunidades locales.
Por el contrario, los impactos en el uso de la tierra de los proyectos eólicos y solares tienden a ser a corto plazo y reversibles. Como se mencionó anteriormente, el 98 por ciento de la tierra necesaria para un parque eólico está disponible para agricultura, pastoreo u otros usos productivos. Los sistemas solares y agrícolas de ubicación conjunta, o “agrivoltaicos”, pueden hacer que la agricultura sea más sostenible al mejorar tanto la producción de energía como la de alimentos. Los proyectos solares a gran escala también se pueden construir en terrenos previamente perturbados y contaminados que se remediaron para su reutilización, incluidos terrenos baldíos, vertederos, terrenos mineros abandonados, terrenos afectados por especies invasoras, graveras y canteras, Ley de Conservación y Recuperación de Recursos (RCRA) y Sitios Superfund y sitios de plantas de energía de carbón y gas natural retiradas.
Y, a diferencia de los combustibles fósiles, la electricidad generada por el viento y la energía solar no usa agua ni produce emisiones ni desechos que puedan contaminar el aire, la tierra o las vías fluviales. Cuando los proyectos eólicos y solares llegan al final de su vida útil, se pueden retirar y el terreno se puede restaurar fácilmente.
Dicho esto, la extracción de algunos minerales críticos para turbinas eólicas, paneles solares y baterías puede tener impactos significativos en el uso de la tierra. Se necesitan políticas y salvaguardas estrictas para evitar, minimizar y mitigar estos impactos. La mayor parte de esta minería ocurre actualmente en otros países, pero la IRA y la ley de infraestructura incluyen incentivos para obtener más de estos minerales a nivel nacional. Además, se están realizando varios esfuerzos para reciclar y reutilizar los componentes de las turbinas eólicas, los paneles solares y las baterías en lugar de desecharlos en vertederos. (Vea más sobre estos temas en estos blogs recientes de UCS).
Se requiere ubicación responsable
La transición a una economía de energía limpia que depende en gran medida de la energía eólica y solar es una empresa grande y de vital importancia. Minimizar los impactos del uso de la tierra requerirá la ubicación responsable de proyectos eólicos y solares que eviten el uso de tierras y aguas sensibles o inapropiadas.
Afortunadamente, el modelo de NREL tiene mucho de esto en cuenta en su informe y video relacionado:
Para la energía eólica, NREL excluye las tierras protegidas (como los parques estatales y nacionales, las áreas de conservación y los cuerpos de agua), las áreas urbanas y los terrenos montañosos o difíciles. También considera los retranqueos estatales y del condado, así como las ordenanzas de altura y excluye los terrenos que entran en conflicto con otra infraestructura existente, como edificios, carreteras, vías férreas y radares.
Para la energía solar a gran escala, NREL también excluye las tierras de cultivo y las tierras de cultivo «principales» o «importantes» según lo designado por el Departamento de Agricultura de EE. UU. También limita las posibles nuevas instalaciones de energía solar fotovoltaica a sitios dentro de las 12,4 millas de la transmisión existente en la mayoría de los escenarios.
Cuando se tienen en cuenta estas suposiciones, aproximadamente el 29 por ciento de la tierra en los 48 estados más bajos está disponible para el desarrollo eólico y el 39 por ciento podría usarse para el desarrollo solar en la mayoría de los escenarios de NREL.
NREL no considera los cambios en los patrones de uso de la tierra, incluidos los impactos del cambio climático en la disponibilidad de la tierra. Pero sus implicaciones son claras y alentadoras: si desarrollamos la producción eólica y solar de manera responsable y sostenible, las demandas de uso de la tierra son manejables y los beneficios ambientales, de salud pública y de uso de la tierra de reemplazar los combustibles fósiles serán enormes.
Publicado originalmente por la Unión de Científicos Preocupados, La Ecuación. Por Steve Clemmer
