Nuevas proyecciones muestran que el cambio climático podría inducir un aumento del 5 por ciento en el consumo de energía promedio de un edificio comercial en Indiana para el año 2100. reduciendo al mismo tiempo el uso promedio de energía de una casa residencial en un 3.5 por ciento.

"Se trata de viviendas residenciales y edificios comerciales 'estadísticamente representativos' promedio en Indiana, por lo que los efectos del cambio climático en el consumo de energía residencial y comercial oscilarán por encima y por debajo de estas proyecciones estimadas, "dijo Roshanak Nateghi, profesor asistente en la Escuela de Ingeniería Industrial y Ambiental y Ambiental de la Universidad de Purdue Ingeniería Ecológica .

Dado que la mayor parte de la demanda de energía residencial en Indiana se atribuye a la calefacción, Los escenarios futuros de calentamiento podrían conducir a una reducción de la demanda residencial de uso final debido a menores necesidades de calefacción de espacios y calentamiento de agua. En el sector comercial, Se espera que la demanda total de energía aumente en futuros escenarios de calentamiento. Esto se debe a que el aumento de la refrigeración del espacio necesaria durante los meses calurosos de verano probablemente superará las necesidades reducidas de calefacción durante los meses de invierno más templados.

"Una sorpresa para nosotros fue que la demanda disminuye para hogares promedio estadísticamente representativos en el sector residencial, ", Dijo Nateghi." La razón principal es que el uso de aire acondicionado es sólo el 2 por ciento del consumo de energía para los hogares residenciales. De hecho, la mayor parte del uso de energía residencial es para calefacción, alrededor del 74 por ciento ".

La mayoría de los modelos de economía energética existentes no tienen en cuenta la variabilidad y el cambio climático.

"Entonces, Proponemos un marco multiparadigma para ayudar a extender los modelos de economía energética, como un modelo conocido llamado MARKAL, para poder dar cuenta del cambio climático, "dijo Sayanti Mukherjee, investigador asociado postdoctoral en la División de Ingeniería y Gestión de la Construcción y profesor invitado en la Escuela de Ingeniería Industrial. "Para ilustrar la aplicabilidad de nuestro marco propuesto, utilizamos el estado de Indiana como caso de estudio ".

Nateghi y ella son coautoras de un artículo sobre la investigación que se publica en línea el 20 de noviembre en la revista. Más uno . Se refieren a su enfoque como un marco de "múltiples paradigmas" porque integra diferentes tipos de técnicas de modelado.

El estudio comparó las proyecciones futuras con el consumo histórico de energía para refrigeración, calefacción y calentamiento de agua para los sectores comercial y residencial de 1981 a 2013.

Se calcularon dos conjuntos de proyecciones:una asume un mundo futuro con menores emisiones de gases de efecto invernadero que la otra porque se toman medidas más agresivas para mitigar las emisiones. El análisis concluyó que en ambos escenarios, para el año 2100, los efectos del cambio climático por sí solos harán que el consumo de energía de un edificio comercial promedio en Indiana aumente en un 5,1 por ciento y un 5,4 por ciento, respectivamente. Se proyecta que el consumo de energía para el hogar residencial promedio disminuya en un 3,5 por ciento en promedio en ambos escenarios porque las temperaturas más cálidas reducirán el uso de energía para calefacción.

"Proyectar tendencias a largo plazo en la demanda de energía es un esfuerzo cada vez más complejo debido a los inciertos cambios emergentes en el clima, política, el entorno regulatorio, la economía y la tecnología, entre otros factores, "Dijo Mukherjee.

Los cambios proyectados se suman a los cambios esperados en el consumo de energía provocados por una variedad de factores, como cambios en las tarifas eléctricas, política de población y energía.

El trabajo se realizó como parte del proyecto de Evaluación de Impactos del Cambio Climático de Indiana (IN CCIA), dirigido por el Purdue Climate Change Research Center en el Discovery Park de la universidad. El IN CCIA es un esfuerzo multidisciplinario para brindar acceso, ciencia climática creíble para los residentes de Indiana, permitiendo una mejor comprensión de los riesgos relacionados con el cambio climático que respaldarán una planificación más eficaz. Otro equipo que trabaja en la evaluación proporcionó datos críticos sobre el cambio climático, Modelos climáticos generales de "reducción de escala" para centrarse en Indiana. Los hallazgos serán parte de la Evaluación de Impactos del Cambio Climático de Indiana que el centro coordina y que se publicará el próximo año.

Siendo un importador de electricidad de los estados vecinos y Canadá, Indiana es vulnerable a la escasez de suministro en casos de cambios en la demanda de uso final debido a razones como la variabilidad y el cambio climático. El estado ocupa el segundo lugar en términos de consumo de carbón en el sector energético.

"Cambios en los patrones de consumo de energía, por lo tanto, tendrá importantes implicaciones para el medio ambiente, "Dijo Nateghi.

Los investigadores utilizaron un bayesiano, algoritmo basado en "árbol de decisiones por conjuntos" para desarrollar modelos predictivos.

Para el sector residencial, Los hallazgos revelan que se prevé que la demanda media de energía futura en el escenario de bajas emisiones sea de 278,5 billones de unidades térmicas británicas (Btu). una disminución del 3,5 por ciento de la mediana histórica, y puede oscilar entre 243,7 y 323,2 billones de Btu. En el escenario de mayores emisiones, Se prevé que la demanda residencial media sea de 278,7 billones de Btu, también una disminución del 3,5 por ciento de la mediana histórica, y podría oscilar entre 243,0 y 276,9 billones de Btu.

La demanda en el sector comercial será en promedio sustancialmente más alta que los valores promedio históricos en ambos escenarios de emisiones. Más específicamente, en el escenario de bajas emisiones, la demanda media rondará los 179,9 billones de Btu, un aumento del 5,1 por ciento con respecto a la mediana histórica, y podría oscilar entre 147,8 y 214,1 billones de Btu. Similar, en el escenario de altas emisiones, la demanda comercial mediana proyectada será de alrededor de 180,5 billones de Btu, un aumento del 5,4 por ciento de la mediana histórica y podría oscilar entre 146,4 y 211,4 billones de Btu en el escenario futuro incierto.

El aumento proyectado se debe al mayor uso de energía de refrigeración por parte del sector comercial, en relación con el sector residencial, y temperaturas diurnas proyectadas más altas.

"Cabe señalar que, si bien nuestro marco propuesto tiene en cuenta la variación de la demanda debido al cambio climático, no tiene en cuenta la intensidad y frecuencia potencialmente más altas de los extremos climáticos, como las tormentas de hielo y los tornados bajo el cambio climático, "Nateghi dijo." Se necesita trabajo futuro para extender nuestro paradigma para tener en cuenta también tales extremos climáticos y meteorológicos que podrían volverse mucho más intensos y frecuentes bajo el cambio climático, y tener impactos significativos en nuestro sector energético en el futuro ".

Las proyecciones podrían estar subestimando la influencia potencial del cambio climático porque se basan solo en el aumento esperado de temperatura, no la humedad relativa.

En el trabajo futuro, Los investigadores utilizarán un modelo más sofisticado "dinámicamente reducido" del Centro de Investigación del Cambio Climático para predecir con mayor precisión los impactos del cambio climático en el consumo de energía.

Los investigadores también están ampliando su trabajo para preparar proyecciones en otros estados de Estados Unidos que consumen mucha energía.