La falta de agua amenaza la producción de energía (y viceversa)

La interdependencia de la energía y el agua es tal que las decisiones políticas y económicas que se tomen deben considerar la influencia entre ambos sectores. Un estudio de la Universidad de Leiden advierte sobre la vulnerabilidad del sector eléctrico europeo frente los cambios en los recursos hídricos como consecuencia del cambio climático. Al mismo tiempo, la Agencia Internacional de Energía sostiene que la disponibilidad del agua afecta la viabilidad de los proyectos de energía, a nivel mundial, y que debe ser considerada en la decisiones energéticas. La dependencia de los servicios hídricos de la oferta de energía también impactará en la capacidad de proporcionar agua potable y el saneamiento.

Las centrales termoeléctricas –incluyendo las de carbón, de gas y las nucleares- usan cantidades significativas de agua dulce para la refrigeración. Una gran central eléctrica de gas puede utilizar una piscina de tamaño olímpico de agua por minuto. Si el agua no está disponible, o si está demasiado caliente, las centrales eléctricas tienen que reducir la producción de electricidad, o dejar de producir por completo, señala el estudio de investigadores de la Universidad de Leiden publicado por Nature Energy este mes.

Presión en la producción

En los últimos años, Europa ha enfrentado cada vez más intensas olas de calor y períodos de sequía, lo que ha puesto presión sobre los sistemas eléctricos. Si una central eléctrica cesa su producción, ésta puede compensarse aumentando la producción de una central eléctrica menos vulnerable o mediante la energía producida a partir de fuentes renovables. Pero en períodos prolongados de sequía este mecanismo de compensación no es suficiente, lo que resulta en interrupciones de energía y apagones.

Mayor escasez de agua

Dirigido por el doctor Paul Behrens, el equipo de investigadores de la Universidad de Leiden analizó más de 1.300 centrales eléctricas, extrayendo agua de 818 diferentes captaciones. Su análisis mostró que el número de regiones con una red eléctrica vulnerable debido a la disponibilidad de agua aumentará considerablemente para 2030. Además, muchas nuevas centrales eléctricas están previstas para la construcción junto a masas de agua que ya están bajo presión. La investigación mostró que las áreas en riesgo futuro de escasez se encuentran principalmente en la región mediterránea: España, Italia, el sur de Francia y Grecia. Sin embargo, las zonas situadas a lo largo del Rin en Alemania, Bulgaria y Polonia también se enfrentarán a una creciente presión sobre su producción de electricidad.

Enfriamiento con agua de mar

«Hay maneras de lidiar con esta escasez», dice Behrens. «Nuestra investigación muestra que el enfriamiento con agua de mar puede disminuir significativamente los problemas en la costa mediterránea. Pero si se quiere reducir el uso de agua de refrigeración en toda la UE, dice, tendremos que cerrar antiguas e ineficientes centrales eléctricas, y reemplazarlas con fuentes renovables, como la energía eólica y solar. Esto ayudará a reducir la dependencia del suministro de electricidad en el agua, y también nos ayudará a alcanzar nuestros objetivos climáticos».

La viabilidad de proyectos energéticos

Por su parte la Agencia Internacional de la Energía (IEA), en su informe Water Energy Nexus ha indicado que la disponibilidad de agua afecta la viabilidad de los proyectos de energía y, por lo tanto, debe ser considerada al decidir sobre las opciones energéticas. Y, a la vez, la dependencia de los servicios de agua sobre la disponibilidad de energía afectará la capacidad de proporcionar agua potable y servicios de saneamiento.

uso del agua en energia IEA

La energía necesita agua, el agua necesita energía, advierte la IEA y las dependencias en ambas direcciones se van a intensificar rápidamente. En un escenario de Nuevas Políticas (que considera los actuales compromisos climáticos nacionales), las extracciones de agua para la producción de energía primaria y la generación de electricidad aumentan en menos del 2% hasta 2040 hasta llegar a más de 400 bcm, mientras que la cantidad de agua consumida en el sector energético sube en casi un 60% hasta más de 75 bcm. Un cambio hacia centrales eléctricas de mayor eficiencia con sistemas de enfriamiento avanzados reduce las extracciones (y modera el consumo), mientras que un aumento en la generación de energía nuclear y en la producción de biocombustibles aumenta ambos usos del agua.

Dependiendo del tipo de vía que se tome para alcanzar una economía baja en carbono se podría, si no se gestiona adecuadamente, exacerbar el estrés hídrico o ser limitado por ella. Mientras que las extracciones en un escenario 450 (más ambicioso y que considera limitar el aumento de temperaturas a 2º Celsius) son 12% más bajas en 2040 en comparación con el escenario de Nuevas Políticas, el consumo es un 2% más alto debido a la mayor producción de biocombustibles y el despliegue de la concentración de energía solar, la captura y almacenamiento de carbono y la energía nuclear, todos intensivos en agua.

En los próximos 25 años se produce un cambio general hacia una mayor intensidad de agua y de energía. Pero hay opciones disponibles para evitar puntos potenciales de tensión al integrar las políticas e infraestructuras de ambos sectores, aprovechar la energía embebida en las aguas residuales, mejorar la eficiencia y utilizar fuentes de agua alternativas en el sector energético.

Potencial para el ahorro de energía en el sector del agua

El consumo de energía en el sector del agua puede reducirse en un 15% en 2040 si se aprovechan los potenciales de eficiencia energética y de recuperación de energía económicamente disponibles en el sector del agua. Los mayores ahorros son posibles en el tratamiento de aguas residuales, desalación y suministro de agua.

A nivel local, el uso de energía para el tratamiento de aguas residuales puede representar una gran parte de la factura energética de un municipio, pero las aguas residuales en sí contienen cantidades significativas de energía embebida que normalmente no se utiliza. Los esfuerzos pioneros, liderados por algunos municipios de la UE y Estados Unidos, han demostrado que la mejora de la eficiencia energética y el aprovechamiento de la energía disponible en aguas residuales pueden llevar sus operaciones hacia la «neutralidad energética», donde las necesidades energéticas son totalmente satisfechas con la propia generación. La recuperación de energía podría proporcionar más del 55% de la electricidad necesaria para el tratamiento de aguas residuales municipales en 2040, pero sin una mayor atención de los encargados de formular políticas este potencial no se cumple.

También hay una oportunidad para reducir las pérdidas de agua a lo largo de la cadena de suministro, y así ahorrar energía también. Si todos los países pudieran reducir sus pérdidas de agua a los niveles observados en los países con mejores resultados, el equivalente de las necesidades totales de electricidad de Polonia podría salvarse hoy.

uso del agua global IEA

 

2017-12-22T07:13:35+01:00 22 julio, 2017|