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Mantener el aumento de la temperatura media mundial en 1,5 ºC será una tarea de gran envergadura con implicaciones para todos los sectores, pero es posible lograrlo.

En este artículo se exponen las transformaciones que serían necesarias para que las emisiones de carbono disminuyan lo suficiente como para alcanzar la meta. Está organizado en cinco sectores, que cubren todas las emisiones causadas por el hombre: suministro de energía, uso del suelo e industria.

Si las emisiones se reducen lentamente, el aumento de la temperatura superará los 1,5 °C, lo que hará que el mundo dependa de los intentos de extraer dióxido de carbono de la atmósfera (que son arriesgados, no probados y a menudo caros) para reducir la temperatura. Sin ninguna acción, el calentamiento superará los 1,5 °C en el 2040.

Suministro de energía

Tres premisas: el carbón debe ser eliminado para el año 2040, el uso de otros combustibles fósiles también tiene que disminuir a lo largo del siglo y la energía solar y el viento deben continuar su rápida expansión actual.

El sector de suministro de energía -que extrae recursos como el carbón y el petróleo, genera electricidad, elabora combustibles como la gasolina, el diesel y los biocombustibles, y transporta la energía hasta donde se utiliza- es responsable de alrededor del 35% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero, lo que lo convierte en el sector con las mayores emisiones.

Reducir rápidamente estas emisiones será esencial para alcanzar el objetivo de 1,5 °C. Otros sectores necesitarán utilizar más electricidad para dejar de usar combustibles como el petróleo, el carbón y el gas, por lo que la generación de electricidad debe ser baja en carbono. Esto dependerá de la reducción del uso de combustibles fósiles y del rápido crecimiento de la energía baja en carbono.

Para que el calentamiento se limite a 1,5 °C, el uso de combustibles fósiles debe disminuir rápidamente. Esto es especialmente importante en el caso del carbón, que debe ser eliminado casi totalmente hacia 2040. El uso del petróleo también debe disminuir a lo largo del siglo. El uso de gas natural debería ser menor para el año 2100, aunque algunos modelos de emisiones futuras muestran que no es necesario reducirlo inmediatamente.

El uso de la captura y almacenamiento de carbono (CAC) - tecnología que captura los gases liberados cuando se queman los combustibles fósiles - podría teóricamente permitir que el gas y el carbón se utilicen durante más tiempo, sin romper el límite de 1,5 °C; pero los intentos de desarrollarla han fracasado en gran medida. Al menos 32 centrales eléctricas de carbón con captura de carbono han sido canceladas o suspendidas en todo el mundo, y sólo dos están en funcionamiento.

Cumplir el objetivo de 1,5 °C será más fácil, más barato y menos perturbador si los gobiernos toman medidas inmediatas para cambiar a energías limpias. La inversión continua en las centrales eléctricas de combustibles fósiles denota que los futuros recortes tendrían que ir más lejos y más rápido, lo que podría significar que los activos, como las centrales eléctricas de carbón y gas, quedarían varados, y los inversores ya no puedan generar suficientes ingresos para cubrir sus costos. Estos riesgos pueden reducirse si se planifica la transición para evitar trastornos financieros a medida que la infraestructura contaminante se vuelve obsoleta.

La Powering Past Coal Alliance fue lanzada en 2017 por 21 países, estados, empresas y ciudades comprometidas a poner fin al uso de las centrales eléctricas de carbón tradicionales. En septiembre de 2018, contaba con 74 miembros. La membresía de los estados, ciudades y empresas de EE.UU. es significativa porque demuestra una poderosa oposición al apoyo retórico de la administración Trump al carbón.

Desde 2010, se han cancelado 1.705 centrales de carbón propuestas. El Reino Unido se comprometió en 2015 a eliminar por completo el carbón, siendo el primer país en hacerlo. La proporción de su electricidad generada a partir del carbón ha disminuido rápidamente en los últimos años, cubriendo menos del 7% de la demanda en 2017.

La energía baja en carbono, incluyendo la solar, eólica, biomasa, nuclear, hidroeléctrica y geotérmica, debe aumentar rápidamente para llenar el vacío dejado por la disminución en el uso de combustibles fósiles y, para ayudar a satisfacer la demanda que es probable que crezca, para que el mundo cumpla el objetivo de 1,5 °C.

Hay diferentes maneras en que estas fuentes de energía podrían satisfacer las necesidades energéticas del mundo. La mayoría de las vías sugieren que la energía solar y la biomasa se expandirán rápidamente y serán las principales fuentes de energía. Hay más incertidumbre sobre la cantidad de energía nuclear que se necesitará, algunas vías sugieren que será un elemento importante, pero otras dicen que no será necesario.

Como posible punto de referencia, la energía eólica y solar podría continuar con su reciente tasa de crecimiento anual del 25-30% hasta el año 2025, según un documento reciente. Posteriormente, el crecimiento podría ralentizarse hasta situarse en torno al 4-5%, lo que llevaría a la descarbonización completa del sector energético en 2050.

La transición a las energías renovables está muy avanzada. El 24% de la electricidad mundial procedía de fuentes renovables en 2016, lo que la convierte en la segunda fuente de electricidad más grande del mundo después del carbón. En 2016, el mundo tenía 32 veces más capacidad de energía solar y cinco veces más capacidad de energía eólica que en 2007.

Los costes de la energía solar y eólica están bajando rápidamente. Entre 2010 y 2017, el coste de la producción de electricidad a partir de la energía eólica terrestre se redujo en un 25%, mientras que el coste de la generación de electricidad a partir de la energía solar a escala de la empresa de servicios públicos se redujo en un 73%.

Esto significa que las energías renovables son a menudo competitivas en términos de costes con el carbón. El costo promedio de la generación de electricidad a partir del carbón fue de $50-$73/MWh en 2017. Mientras tanto, el coste medio mundial de producir electricidad a partir de la energía eólica terrestre era de unos 67 $/MWh y de unos 56-86 $/MWh en el caso de la energía solar fotovoltaica. A finales de 2017, los precios más bajos de la energía solar y eólica eran de 21/MWh y 19/MWh, ambos en México. En los próximos 15 años será probablemente más barato construir nuevas centrales solares y eólicas que utilizar las centrales de carbón y gas existentes.

El apoyo de los gobiernos será importante para ayudar a dar confianza a los inversionistas en la transición hacia la energía limpia. El gobierno de India, por ejemplo, se ha fijado el objetivo de instalar 175 GW de capacidad de energía renovable para 2022. El año pasado, India invirtió más en energía renovable que en combustibles fósiles, duplicando con creces la inversión en energía solar e invirtiendo cantidades récord en energía eólica terrestre.

El almacenamiento de electricidad también será crucial para la transición energética. Dado que algunas fuentes de energía renovable, como la eólica y la solar, son variables, el almacenamiento de la energía que generan puede garantizar que la oferta satisfaga siempre la demanda. La tecnología de almacenamiento se está desarrollando y expandiendo rápidamente. Es probable que la rápida reducción de los costes, las normas sobre calidad del aire y contaminación y las políticas climáticas sigan impulsando esta expansión.

Uso de la tierra

Las dietas bajas en carne, vegetarianas y veganas podrían reducir significativamente las emisiones de uso de la tierra. También, cambiar la forma en que se producen los alimentos y la biomasa puede reducir las emisiones.

La tierra puede absorber y liberar gases de efecto invernadero, lo que significa que las decisiones sobre cómo se utiliza la tierra -conocida como Agricultura, Silvicultura y Otros Usos de la Tierra (AFOLU)- tendrán un papel importante en la determinación de si el calentamiento supera los 1,5 °C. Actualmente, la tierra libera más gases de efecto invernadero de los que absorbe, lo que la convierte en responsable del 24% de las emisiones mundiales, el segundo sector más grande después del suministro de energía.

Pero la reducción de las emisiones no es la única consideración. La tierra también tiene que proporcionar alimentos para las personas y los animales, hábitats para la vida silvestre y biomasa para la energía. También proporciona otros procesos vitales para los seres humanos, de los que dependen nuestra sociedad y nuestra economía, como el aire y el agua limpios, el control de las inundaciones y la polinización de los cultivos. Estos se conocen como servicios de los ecosistemas.

Hay muchas maneras de reducir las emisiones derivadas del uso de la tierra, pero cada opción tiene consecuencias. Por ejemplo, la expansión de los bosques elimina el dióxido de carbono de la atmósfera, pero reduce las tierras disponibles para la agricultura. Plantar árboles y cultivos para quemar y así obtener energía mientras se captura y almacena el dióxido de carbono (bioenergía con captura y almacenamiento de carbono, BECCS) podría aumentar la presión sobre la tierra, el agua, la producción de alimentos y la calidad del aire. Estas opciones requerirían una gobernanza estricta para evitar efectos secundarios no deseados.

Dos enfoques amplios pueden ayudar a alcanzar la meta de 1,5 °C: proteger y ampliar los ecosistemas que almacenan carbono, e introducir prácticas que reduzcan las emisiones del uso de la tierra.

Los bosques y los suelos son importantes depósitos de carbono. El estado de estos ecosistemas determinará el grado de calentamiento al que se enfrenta el mundo.

Lo que la gente come es un factor importante que determina el estado de los bosques y los suelos. La producción de carne, mariscos, huevos y productos lácteos es responsable de alrededor del 57% de las emisiones de los alimentos, a pesar de aportar sólo el 37% de las proteínas y el 18% de las calorías. Los alimentos que producen más emisiones son la carne de vacuno, el cordero y el queso; las emisiones procedentes de la producción de carne de vacuno son aproximadamente 25 veces superiores a las emisiones procedentes de la cantidad equivalente de tofu y más de 60 veces superiores a las procedentes de las legumbres.

Cuanta más carne, pescado, lácteos y huevos consuma la gente, más difícil será limitar el calentamiento a 1,5 °C, por lo que reducir el consumo de estos alimentos supondría una gran diferencia. Cambiar de comer más de 100 gramos de carne al día a menos de 50 gramos de carne al día podría reducir las emisiones del 35% de los alimentos de una persona. Cambiar a una dieta vegetariana podría reducir las emisiones en un 47% y cambiar a una dieta vegana podría reducir las emisiones en un 60%.

La reducción de los desechos de alimentos también puede reducir las emisiones al reducir la cantidad de alimentos que es necesario producir. El mundo ya puede producir tantos alimentos como necesite, pero los alimentos no están bien distribuidos en este momento. Un tercio de los alimentos se desperdicia, lo que significa que las emisiones de los alimentos desperdiciados son mayores que las emisiones totales de India. Reducir a la mitad los residuos de alimentos para 2030 es uno de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas.

El Desafío de Bonn es un esfuerzo mundial para restaurar 150 millones de hectáreas de las tierras deforestadas y degradadas del mundo para 2020 y 350 millones de hectáreas para 2030. Una estimación sugiere que esto podría absorber el equivalente al 7% de las emisiones procedentes del uso de combustibles fósiles.

Costa Rica muestra cómo se puede revertir el impacto de la agricultura en el uso de la tierra. En 1943 los bosques cubrían el 77% de la tierra de Costa Rica. Durante las siguientes cuatro décadas, la producción de cultivos y el pastoreo de ganado redujeron el área forestal hasta que en 1986 fue de sólo el 41%, pero luego Costa Rica comenzó a restaurar sus bosques. Se eliminaron las subvenciones para la industria ganadera. La presión sobre las tierras de pastoreo disminuyó a medida que el rebaño de ganado de la nación se redujo en un tercio y para el año 2012 los bosques se habían recuperado al 52%.

También es posible reducir las emisiones del uso de la tierra sin cambiar para qué se usa la tierra. La cantidad de carbono almacenada en los suelos puede aumentarse con diversas medidas, como la restauración de suelos degradados y el cambio en la forma de labrar la tierra.

Hacer que la producción agrícola y forestal sea más eficiente también podría significar que utilicen menos tierra, reduzcan las emisiones y permitan la expansión de los bosques. La producción de energía a partir de biomasa también podría ser más eficiente si se utilizaran más residuos de la agricultura y la silvicultura, como la paja y los residuos del cultivo, la cosecha o la tala.

Una planta de cogeneración de calor y electricidad (CHP) -alimentada por la silvicultura y los residuos de los aserraderos- que suministra calor a través de una red de calefacción urbana a la ciudad de Pfaffenhofen, Alemania, redujo el uso de residuos de aserraderos en 2004, sustituyéndolos principalmente por residuos forestales; este cambio redujo las emisiones de dióxido de carbono en unas 70.000 toneladas al año.

Industria

La industria de los combustibles fósiles debe cambiar a la electricidad siempre que sea posible. Otros procesos industriales, como el aluminio y la fabricación de cemento, pueden ser mucho más limpios. Los materiales de "remanufactura" y los residuos de corte también pueden limpiar la industria.

La industria es directamente responsable del 21% de las emisiones globales, aunque la cifra es mayor si se tienen en cuenta las emisiones de la generación de electricidad y calor utilizadas en la industria.

Para que el mundo sea neutro en carbono hacia 2050, estas emisiones tendrán que disminuir drásticamente. Según estudios realizados en el Reino Unido, las emisiones industriales pueden reducirse entre un 68% y un 73% utilizando únicamente la tecnología ya disponible, lo que sugiere que el sector puede hacer una importante contribución al objetivo de 1,5 °C.

Dado que la producción de electricidad deberá ser limpia de aquí a 2050 para alcanzar el objetivo de 1,5 °C, la industria podrá a menudo reducir sus emisiones de dióxido de carbono utilizando electricidad, en lugar de combustibles fósiles, como fuente de energía. Un ejemplo de ello es la siderurgia, en la que los hornos de arco eléctrico pueden sustituir a los altos hornos tradicionales. Los hornos de arco eléctrico convierten la chatarra reciclada en acero de alta calidad y el proceso no libera ninguna emisión cuando se alimenta de electricidad procedente de fuentes de carbono cero.

La parte de la producción de acero de EE.UU. que utiliza hornos de arco eléctrico aumentó del 38% al 61% entre 1991 y 2010. Los altos hornos tradicionales también pueden reducir las emisiones de carbono: un consorcio sueco está desarrollando una forma de sustituir el carbón por hidrógeno.

La biomasa también puede reemplazar a los combustibles fósiles. Por ejemplo, el primer productor de cemento de Senegal ha reemplazado parcialmente el carbón por biomasa. Desde 2013, la fruta del árbol de Jatropha junto con otros residuos de biomasa suministra hasta un 35% de la demanda de calor en la planta cementera, evitando 54.000 toneladas de dióxido de carbono al año.

La industria también necesita hacer un uso generalizado de la captura y almacenamiento de carbono (CAC) si se quiere limitar el calentamiento a 1,5 °C. Será particularmente importante en sectores en los que otros cambios no pueden eliminar totalmente las emisiones, como el cemento y el hierro y el acero. Hasta ahora, el desarrollo de la CAC ha sido lento, aunque las medidas gubernamentales -incluida la fijación de precios del carbono- podrían cambiar esta situación.

Se necesitarán otras innovaciones. Por ejemplo, en la producción de aluminio - responsable del 1% de los gases de efecto invernadero - gran parte de las emisiones provienen de los ánodos de carbono utilizados durante la fundición. Un nuevo diseño de ánodo, desarrollado por Alcoa y Rio Tinto, tiene el potencial de reducir las emisiones - sólo en Canadá podría reducir 6,5 millones de toneladas de dióxido de carbono al año.

La producción de cemento es una fuente importante de emisiones y existe tecnología para hacerla mucho más limpia. En el Reino Unido, las emisiones del sector han disminuido un 55% desde 1990 gracias a la innovación y la eficiencia. El proceso se puede hacer aún más limpio con más innovaciones, incluyendo la reducción de la cantidad de clinker en el cemento, cambiando la forma en que se hace el clinker y desarrollando una forma de cemento que absorbe el dióxido de carbono del aire a medida que se endurece.

Si no se toman medidas, la industria utilizará una cantidad cada vez mayor de energía, por lo que evitar el calentamiento por encima de 1,5 °C dependerá de que se limite este aumento. Las medidas de eficiencia energética podrían ser útiles, como la reducción de los residuos, el cambio a tecnologías más modernas y la captación y reutilización del calor residual.

Un programa de eficiencia energética para la industria china redujo 400 millones de toneladas de dióxido de carbono en cinco años, ahorrando el equivalente al doble de las emisiones totales de Dinamarca cada año. El programa de las 1.000 principales empresas consumidoras de energía introdujo objetivos de ahorro de energía, auditorías y sistemas de información, incentivos e inversiones.

La reducción del uso de materiales industriales también reduciría las emisiones. Esto podría incluir la fabricación de productos que duren más tiempo, el desperdicio de menos material durante la fabricación, el diseño de productos que necesitarán menos material y el aumento del reciclaje y la refabricación (donde los productos viejos se restauran a nuevas condiciones, una parte clave de la economía circular). Sólo el 1,9 % de la producción de la UE se compone de productos remanufacturados, aunque incluso así se ahorran 8,3 millones de toneladas de dióxido de carbono al año, lo que equivale aproximadamente a las emisiones de todos los automóviles de Bélgica.