Cuando la energía hidroeléctrica se agota en una sequía, Los estados occidentales tienden a incrementar la generación de energía — y las emisiones — a partir de combustibles fósiles. Según un nuevo estudio de la Universidad de Stanford, las sequías causaron alrededor del 10 por ciento del promedio anual de emisiones de dióxido de carbono de la generación de energía en California, Idaho, Oregon y Washington entre 2001 y 2015.

"El agua se utiliza en la generación de electricidad, tanto directamente para la energía hidroeléctrica como indirectamente para la refrigeración en centrales termoeléctricas, "dijo el científico climático Noah Diffenbaugh, el profesor de la Fundación Kara J. en la Escuela de la Tierra de Stanford, Energy &Environmental Sciences (Stanford Earth) y autor principal del estudio. "Encontramos que en varios estados occidentales donde la energía hidroeléctrica juega un papel clave en la cartera de energía limpia, las sequías provocan un aumento de las emisiones a medida que las centrales eléctricas de gas natural o de carbón se ponen en funcionamiento para compensar la falta de agua para la energía hidroeléctrica ".

El estudio, publicado el 21 de diciembre en Cartas de investigación ambiental , muestra que las emisiones de dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno, contaminantes del aire que pueden irritar los pulmones y contribuir a la lluvia ácida y el smog, también aumentaron en algunos estados como resultado de las sequías. Algunos de los mayores aumentos de dióxido de azufre tuvieron lugar en Colorado, Utah, Washington y Wyoming. Los mayores aumentos de óxidos de nitrógeno se produjeron en California, Colorado, Oregón, Utah, Washington y Wyoming.

Desafíos para ser libres de carbono

En total, Los investigadores encontraron que los cambios en las fuentes de energía inducidos por la sequía produjeron 100 millones de toneladas adicionales de dióxido de carbono en 11 estados del oeste entre 2001 y 2015. Eso es como agregar 1.4 millones de vehículos por año a las carreteras de la región. El sector energético en California, que tiene el mandato de ser libre de carbono para 2045, contribuyó alrededor de 51 millones de toneladas al total. Washington, donde se espera que la legislatura en enero de 2019 considere una propuesta para eliminar los combustibles fósiles de la generación de electricidad para 2045, contribuyó con casi 22 millones de toneladas.

"Para California, Oregon y Washington, que generan mucha energía hidroeléctrica, los aumentos de las emisiones de dióxido de carbono inducidos por la sequía representan fracciones sustanciales de los objetivos del Plan de Energía Limpia, "dijo el investigador postdoctoral Julio Herrera-Estrada, autor principal del estudio. Promulgada en 2015, el Plan de Energía Limpia estableció límites a nivel nacional sobre las emisiones de gases de efecto invernadero de las plantas de energía. La política se ha revertido bajo la administración Trump, pero según Herrera-Estrada, sigue siendo un punto de referencia valioso para los objetivos que los estados o el gobierno federal pueden establecer eventualmente para el sector de la electricidad.

Los estados occidentales en los últimos años han sufrido el tipo de sequías intensas que los científicos esperan que sean más comunes en muchas regiones del mundo a medida que continúa el calentamiento global. La nueva investigación sugiere que no prepararse para el impacto de las emisiones de estas sequías podría dificultar el logro de los objetivos de calidad del aire y el clima.

"Tener electricidad confiable y limpia, debe asegurarse de tener una cartera de energía que sea diversa, de tal manera que las fuentes de electricidad de bajas emisiones puedan activarse durante una sequía cuando la energía hidroeléctrica no puede funcionar completamente, ", Dijo Herrera-Estrada.

Evaluando Occidente

El oeste de los Estados Unidos ofrece un campo de pruebas ideal para comprender las relaciones entre las sequías y las emisiones del sector energético. Además de los abundantes datos de sequías recientes, los investigadores podrían examinar cómo cambian las emisiones con diferentes tipos de plantas de energía de respaldo porque los estados de la región tienen una amplia variedad de combinaciones de energía.

Colorado, por ejemplo, tiende a aumentar las centrales eléctricas de carbón cuando la energía hidroeléctrica disminuye, mientras que California e Idaho aumentan la generación a partir de gas natural. Oregón, Washington y Wyoming tienden a aumentar ambos. Wyoming y Montana aumentan la generación de carbón en parte para poder exportar la electricidad a los estados circundantes que también están experimentando disminuciones debido a la sequía.

"Por décadas, la gente ha estado observando los impactos de las sequías en la seguridad alimentaria y la agricultura, Herrera-Estrada dijo:"Somos menos conscientes de exactamente cómo las sequías impactan el sector energético y las emisiones contaminantes de manera cuantitativa y sistemática".

Los esfuerzos anteriores para comprender cómo la sequía afecta la electricidad se han basado principalmente en modelos de plantas de energía, que requieren que los investigadores hagan suposiciones sobre factores como la eficiencia de las plantas y las decisiones sobre cómo se asignan los recursos hídricos. Para el artículo actual, los científicos analizaron las estadísticas reportadas por la Administración de Información Energética de EE. UU. y la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.

Según Herrera-Estrada, el nuevo estudio puede ayudar a validar los modelos existentes, que luego se puede utilizar para obtener una imagen más completa de los riesgos asociados con las sequías y para informar los esfuerzos para reducir las emisiones inducidas por la sequía.

Mucho más allá del oeste americano las sequías pueden generar aumentos de emisiones similares en lugares que normalmente dependen en gran medida de la energía hidroeléctrica y recurren al gas natural, carbón o petróleo cuando las vías fluviales se agotan.

"Otras partes del mundo dependen de la energía hidroeléctrica incluso más que el oeste de EE. UU., "dijo Diffenbaugh, quien también es investigador principal de la Familia Kimmelman en el Instituto Woods para el Medio Ambiente de Stanford. "Nuestros resultados sugieren que las regiones hidro-dependientes pueden necesitar considerar no solo la generación primaria sino también la generación de respaldo para cumplir con los objetivos de reducción de emisiones, como los del Acuerdo de París de la ONU ".