Cuando el Acuerdo de París de 2015 estableció el objetivo a largo plazo de mantener el calentamiento global "muy por debajo de los 2 grados centígrados, en comparación con los niveles preindustriales" para evitar los peores impactos del cambio climático, no especificó cómo las casi 200 naciones signatarias podrían colectivamente lograr ese objetivo. Se dejó a cada nación a su suerte para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en consonancia con el objetivo de 2 C. Ahora, una nueva estrategia de modelado desarrollada en el Programa Conjunto sobre Ciencia y Política del Cambio Global del MIT que explora cientos de posibles vías de desarrollo futuro proporciona nuevos conocimientos sobre las opciones de energía y tecnología necesarias para que el mundo alcance ese objetivo.

Descrito en un estudio que aparece en la revista Earth's Future , la nueva estrategia combina dos conocidas técnicas de modelado por computadora para evaluar las opciones de energía y tecnología necesarias en las próximas décadas para reducir las emisiones lo suficiente como para lograr el objetivo de París.

La primera técnica, el análisis de Monte Carlo, cuantifica los niveles de incertidumbre para docenas de indicadores energéticos y económicos, incluida la disponibilidad de combustibles fósiles, los costos de tecnología energética avanzada y el crecimiento económico y de la población; alimenta esa información en un modelo multirregional y multieconómico de la economía mundial que captura los impactos intersectoriales de las transiciones energéticas; y ejecuta ese modelo cientos de veces para estimar la probabilidad de diferentes resultados. El estudio del MIT se centra en las proyecciones hasta el año 2100 de crecimiento económico y emisiones para diferentes sectores de la economía global, así como el uso de energía y tecnología.

La segunda técnica, el descubrimiento de escenarios, utiliza herramientas de aprendizaje automático para filtrar bases de datos de simulaciones de modelos con el fin de identificar resultados de interés y sus condiciones para que ocurran. El estudio del MIT aplica estas herramientas de una manera única combinándolas con el análisis de Monte Carlo para explorar cómo se relacionan los diferentes resultados entre sí (por ejemplo, ¿los resultados de bajas emisiones implican necesariamente grandes proporciones de electricidad renovable?). Este enfoque también puede identificar escenarios individuales, de los cientos explorados, que resultan en combinaciones específicas de resultados de interés (por ejemplo, escenarios con bajas emisiones, alto crecimiento del PIB e impacto limitado en los precios de la electricidad), y también proporciona información sobre las condiciones. necesarios para esa combinación de resultados.

Usando este enfoque único, los investigadores del Programa Conjunto del MIT encuentran varios patrones posibles de desarrollo de energía y tecnología bajo un objetivo climático específico a largo plazo o un resultado económico.

"Este enfoque muestra que hay muchos caminos hacia una transición energética exitosa que puede ser beneficioso para el medio ambiente y la economía", dice Jennifer Morris, científica investigadora del Programa Conjunto del MIT y autora principal del estudio. "Con ese fin, se puede utilizar para guiar a los responsables de la toma de decisiones en el gobierno y la industria para que tomen decisiones acertadas sobre energía y tecnología y eviten sesgos en las percepciones de lo que 'necesita' que suceda para lograr ciertos resultados".

Por ejemplo, mientras se logra el objetivo de 2 C, el nivel global de generación combinada de electricidad eólica y solar para 2050 podría ser menos de tres veces o más de 12 veces el nivel actual (que es un poco más de 2000 teravatios hora). Estos son caminos de energía muy diferentes, pero ambos pueden ser consistentes con la meta de 2 C. Del mismo modo, existen muchas combinaciones energéticas diferentes que pueden ser consistentes con el mantenimiento de un alto crecimiento del PIB en los Estados Unidos y al mismo tiempo lograr el objetivo de 2 C, con diferentes roles posibles para las energías renovables, el gas natural, la captura y el almacenamiento de carbono y la bioenergía. El estudio encuentra que las energías renovables son la opción de inversión en electricidad más sólida, con un crecimiento considerable proyectado en cada uno de los objetivos de temperatura a largo plazo explorados.

Los investigadores también encuentran que los objetivos climáticos a largo plazo tienen poco impacto en la producción económica para la mayoría de los sectores económicos hasta 2050, pero requieren que cada sector acelere significativamente la reducción de la intensidad de sus emisiones de gases de efecto invernadero (emisiones por unidad de producción económica) para alcanzar niveles cercanos a cero para mediados de siglo.

"Dada la gama de vías de desarrollo que pueden ser coherentes con el cumplimiento de un objetivo de 2 grados C, las políticas que se dirigen solo a sectores o tecnologías específicos pueden reducir innecesariamente el espacio de la solución, lo que lleva a costos más altos", dice el ex codirector del programa conjunto del MIT, John Reilly. , coautor del estudio. "Nuestros hallazgos sugieren que las políticas diseñadas para alentar una cartera de tecnologías y acciones sectoriales pueden ser una estrategia sabia que protege contra los riesgos".