Energía

Esfuerzos de Energía Limpia Realizados por el Mayor Contaminador del Mundo

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Del Mayor Contaminador a la Política Verde

No es un secreto que el ascenso del poder económico e industrial de China ha tenido un alto precio ecológico, ya que se alimenta mayormente de centrales de carbón. Los combustibles fósiles baratos han sido una ventaja clave en el espectacular ascenso del país, que produce la mayor parte del cemento, acero, aluminio, barcos, etc., del mundo.

En total, China está fabricando más productos que los 9 fabricantes más grandes combinados.

Fuente: CEPR

La población y el liderazgo del país saben que esto tuvo un precio serio. Un indicador es, por ejemplo, la contaminación del aire, con la capital, Pekín, que casi constantemente sufría de smog (humo + niebla) y provocaba enfermedades respiratorias.

En otoño de 2013, el país declaró una “guerra contra la contaminación”, poniendo el tema al mismo nivel de enfoque que el desarrollo económico había tenido hasta ahora:

“Debemos ser tan resolutos en la guerra contra la contaminación como lo somos en la guerra contra la pobreza”. En 2018, el plan de acción fue seguido por el “Plan de Tres Años para defender el cielo azul”, que llevó a más ciudades bajo objetivos de gestión de la calidad del aire.
Li Kechiang – Entonces-primer ministro (segunda persona de mayor rango en el sistema político de China) a el Congreso Nacional del Pueblo

Además, el 25 % de las aguas superficiales están gravemente contaminadas, y el 16 % del suelo está contaminado.

Construyendo Sobre los Éxitos Iniciales

En ese momento, había un serio escepticismo de que el país pudiera abandonar su modelo económico basado en el carbón, pero parece que al menos la contaminación del aire se ha abordado de manera bastante eficiente.

Un factor clave en este éxito ha sido la adopción de fuentes de energía bajas en carbono y con poca contaminación del aire, así como los vehículos eléctricos.

En el proceso, China se convirtió en la líder global en energía verde con un punto de inflexión en el período 2010‑2015, alcanzando recientemente muchos récords:

Fuente: Yale

Aún así, esto es solo el comienzo, y una avalancha de noticias ha demostrado que China apunta a una escala aún más ambiciosa en la próxima fase del desarrollo de energía limpia. Esto es realmente necesario, ya que el crecimiento económico del país significa que, aunque es líder en energía verde, también tiene más hambre de carbón que nunca.

Granja Solar Offshore en Alta Mar

Con la demanda de energía creciendo en la densamente poblada costa oriental del país, China no puede depender únicamente de la energía solar producida en las lejanas áreas desérticas del norte y oeste.

Y la tierra en la región costera tiene un precio elevado, ya sea para uso agrícola o desarrollo urbano. Sin embargo, el mar cuenta con mucho espacio disponible.

Por eso China está construyendo la mayor granja solar offshore del mundo, con una capacidad proyectada de 1 GW, frente a la costa de la ciudad de Dongying en la provincia de Shandong, al este de China. Debería ser suficiente para abastecer a 2,67 millones de hogares urbanos.

Puede notarse que la granja está ubicada no muy lejos de Pekín, alejada de regiones afectadas por huracanes. Se situará a 8 km (5 millas) de la costa y abarca unas impresionantes 1.223 hectáreas (3.023 acres).

La estructura será soportada por grandes cimientos de acero tipo celosía offshore, cada plataforma mide 60 m (197 pies) por 35 m (115 pies).

Fuente: Electrek

Este proyecto no será solo una planta solar offshore, sino que también integrará la acuicultura, potencialmente pionero en una nueva forma de agrivoltaica que combina la acuicultura y la energía solar.

Megaturbinas Eólicas

La energía offshore a gran escala también está creciendo en China. El país rompió el récord mundial de mayor energía generada en un día por una sola turbina eólica.

Esto se logró offshore en la provincia de Fujian con la gigantesca turbina eólica Goldwind GWH252 de 16 MW.

Fuente: Euronews

El diámetro de 252 metros (827 pies) produjo 384,1 megavatios hora (MWh) en 24 horas, mientras un tifón azotaba la región. Cada pala de la turbina puede alcanzar 2/3rd de la velocidad del sonido a plena capacidad.

Lo que hizo posible este récord es que la turbina Goldwind puede ajustar sus palas en tiempo real cuando los vientos alcanzan altas velocidades, lo que le permite seguir generando energía incluso en medio de un huracán tropical.

Estamos monitoreando de cerca componentes críticos como el programa de control principal, el sistema de paso y los generadores para levantar gradualmente las restricciones de potencia mientras garantizamos la seguridad operativa,
Portavoz de Goldwind

Actualmente, la energía eólica es muy regional, con China representando el 49 % de los 64,3 GW de capacidad total mundial de eólica offshore en 2022, y Europa el 47 %.

Próxima Dominancia Nuclear China

Si bien los esfuerzos chinos para desarrollar energía solar y eólica son notables, el país también necesita energía estable y no dependiente del clima para eliminar las centrales de carbón sin tener que esperar años para el despliegue de teravatios de capacidad de baterías.

Las centrales nucleares también ocupan una pequeña superficie terrestre y pueden ubicarse donde haya demanda de energía, como megaciudades y centros industriales.

Por eso China también lidera el despliegue nuclear, con hasta 100 nuevas reactores nucleares que se construirán en los próximos 10 años. A pesar de la escala casi increíble de este objetivo, es realista, ya que China aprobó 11 nuevos reactores nucleares en 2024.

China es el primer país en operar comercialmente un reactor nuclear de cuarta generación, con el inicio en 2023 de la Central Nuclear Huaneng Shandong Shidao Bay en el este de China.

Este reactor es un Reactor de Muy Alta Temperatura (VHTR), que depende de una “cama de guijarros”, donde esferas cerámicas lo suficientemente pequeñas para sostenerse en la mano protegen un núcleo de uranio, con decenas de miles de estas esferas en un reactor.

La ventaja del diseño de guijarros es que permite su reemplazo sin interrumpir la producción del reactor, y las esferas cerámicas también evitan cualquier riesgo de fuga de material radiactivo.

Fuente: CGTN

Este diseño alcanza temperaturas muy altas, en el rango de 1 000 °C. Debido a que la reacción requiere alta temperatura y se enfría pasivamente, este diseño es inherentemente más seguro que las antiguas centrales nucleares de tercera generación.

Otra innovación nuclear, que no quema uranio sino torio, también es liderada por China. Creó un reactor de torio que puede funcionar sin agua, lo que lo hace adecuado para regiones desérticas. Los diseños de reactores de torio tienden a ser inherentemente más seguros y no pueden usarse para generar material radiactivo de grado de arma nuclear.

El país incluso está considerando construir buques portacontenedores impulsados por un reactor de torio, como reveló la China State Shipbuilding Corporation (CSSC).

Energía Solar Basada en el Espacio

Otro dominio en el que China está creciendo agresivamente es la exploración espacial. Partiendo de un programa espacial inicial basado mayormente en diseños de la era soviética, ahora compite eficientemente con la NASA e incluso con SpaceX (SPCX ) de Elon Musk, en lo que solo puede llamarse una nueva gran carrera espacial.

Esta carrera espacial incluye un ambicioso plan para una base lunar en colaboración con Rusia, con 3 fases, y requiere 5 misiones de lanzadores superpesados aún en desarrollo.

  • La primera fase se dedicará a mediciones científicas y recursos locales.
  • La segunda fase construirá los elementos de soporte básicos y el primer alunizaje tripulado de forma remota.
  • La tercera fase, probablemente alrededor de 2045, construirá la base real lista para recibir más astronautas y ampliar la instalación.

Un principio central del plan de base lunar de China es la utilización de recursos in situ para la fabricación local. Esto coincidiría con un plan paralelo de construir el objeto hecho por el hombre más grande en el espacio.

La Academia China de Tecnología Espacial (CAST), el principal fabricante estatal de naves espaciales del país, planea realizar un experimento de transferencia de alta tensión espacial y transmisión inalámbrica de energía en órbita terrestre baja en 2028.
Fuente: Space News

La versión corta es usar la iluminación 24/7 que se encuentra en el espacio para aumentar el rendimiento de los paneles solares, haciendo que la energía solar sea ultra‑confiable. La energía generada se envía de vuelta a la Tierra mediante microondas.

(Explicamos con mayor detalle cómo funciona la energía solar basada en el espacio en un artículo dedicado.)

La prueba de 2028 llevará una matriz solar de 10 kW, similar a la capacidad de un tejado residencial.

Si tiene éxito, esta prueba será seguida en 2030 por un satélite 100 veces más potente (1 MW), con un sistema de transmisión láser mucho más potente. Un sistema orbital tan masivo requerirá ensamblaje en órbita, y probablemente se beneficiará del ensamblaje remoto y/o de los astronautas chinos en la estación espacial china Tiandong.

Las fases 3 y 4 de este plan seguirían escalando, con fechas previstas para 2035 y 2050, respectivamente, con 10 MW y 2 GW *(2 000 MW). Estos satélites de energía requerirían matrices de transmisión de más de 100 metros y alrededor de 1 kilómetro, respectivamente.

Puede leer los detalles de este plan en el artículo científico dedicado, publicado bajo el título “Tecnología de dirección de haz de microondas retro‑directiva para estaciones de energía solar espacial”.

Pronosticando la Estrategia de Energía Verde de China

A partir de estas diversas noticias, podemos comenzar a armar el plan a largo plazo del liderazgo científico y político chino respecto a su estrategia energética.

Hasta 2030, el objetivo sigue siendo principalmente la seguridad energética y la minimización de la contaminación, con más energía eólica onshore y offshore, granjas solares y diseños de reactores nucleares probados y confiables.

Para 2030‑2040, la expansión continua de la capacidad solar con el despliegue masivo de parques de baterías, y la continuación del despliegue de más de 10 reactores nucleares al año, comienzan a descarbonizar seriamente la economía china.

Desde 2040 en adelante, las pruebas solares orbitales y la construcción de la base lunar para explotar recursos locales pueden comenzar a proporcionar masivos recursos de silicio para la fabricación espacial de paneles solares, no solo el ensamblaje en el espacio. Después de todo, el 20 % del regolito lunar está compuesto de silicio, el elemento base del que se fabrica el polisilicio de los paneles solares, y el hierro, aluminio y titanio también son materiales útiles para la fabricación.

Esta podría ser la forma final de las ambiciones de energía verde de China, no solo proporcionando al país, sino a todo el planeta, una fuente de energía solar ilimitada, abundante, estable y confiable, usando nada más que la ingeniosidad humana y las riquezas minerales de la Luna.

En ese sentido, si esta visión no se realiza por China, probablemente debería ser llevada a cabo por otras naciones y emprendedores visionarios.

También puede notarse que una producción de energía orbital tan masiva podría igualmente impulsar la expansión de la humanidad en el sistema solar, desde la producción de naves espaciales basadas en el espacio hasta velas solares impulsadas por láser.

Jonathan es un ex investigador bioquímico que trabajó en análisis genético y ensayos clínicos. Ahora es analista de valores y escritor financiero con un enfoque en innovación, ciclos de mercado y geopolítica en su publicación 'The Eurasian Century'.