Somos un equipo de investigadores de sistemas ambientales y energéticos. Los sistemas energéticos es el estudio de cómo se puede producir energía para satisfacer la demanda de los diferentes sectores de la sociedad. El modelado de sistemas ambientales se utiliza para simular el entorno natural y evaluar los impactos de la infraestructura sobre él.

Analizamos el probable desarrollo de los sistemas energéticos en África de 2020 a 2050, analizando la demanda de energía, el uso cambiante de la tierra y su impacto en la energía y cómo el calentamiento climático afectará la disponibilidad de agua.

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El continente africano todavía utiliza un 80% menos de electricidad que el promedio mundial per cápita. Pero dado el crecimiento demográfico proyectado y el aumento del nivel de vida , la demanda de electricidad en África aumentará. Esto significa que se necesitará nueva infraestructura de generación de energía.

Nuestra investigación encontró que los proyectos eólicos y solares serán más rentables que la energía hidroeléctrica para 2030. Esto significa que sólo entre el 40% y el 68% de la capacidad hidroeléctrica planificada en África será económicamente atractiva.

Lo que también hay que considerar es que para reducir el impacto de las sequías en los sistemas energéticos es necesario construir excesivamente infraestructura. Esto significa que se necesita más infraestructura energética de la necesaria en promedio para que sea confiable contra sequías extremas. Se necesitará un aumento general de la inversión anual en nuevas centrales eléctricas (de cualquier tipo) del 1,8% al 4% en todo el continente.

Esta inversión adicional es necesaria cuando se considera el peor escenario para la generación de energía hidroeléctrica. Este escenario también incluye los efectos del cambio climático y la reducción del coste de las energías renovables en la expansión del sistema eléctrico.

La energía hidroeléctrica ya no es la solución

La energía hidroeléctrica es actualmente la principal fuente de electricidad renovable en el continente africano, con alrededor de 40 GW de capacidad instalada . Esto genera alrededor de 150 TWh de electricidad al año, el 15% del consumo eléctrico total del continente. Esto es suficiente para satisfacer el consumo anual de energía de dos países del tamaño de Marruecos y Argelia, con una población total de 82,5 millones de personas, por ejemplo. Se ha considerado una fuente de electricidad barata y con baja huella de carbono. Pero esto ya no es estrictamente cierto.

La energía hidroeléctrica presenta los siguientes problemas.

Las fuentes de energía renovables, como la solar y la eólica, son cada vez más competitivas en cuanto a costes . Estos pueden reducir la dependencia de la energía hidroeléctrica, diversificar las carteras energéticas de los países y reducir el impacto ambiental de la construcción de más represas hidroeléctricas.

Las cuencas fluviales africanas sustentan ecosistemas terrestres y de agua dulce que son puntos críticos de biodiversidad global. De los 543 ríos principales del mundo –aquellos que tienen más de 500 kilómetros de longitud y que desembocan de forma ininterrumpida en el mar– 156 (29%) se encuentran en África. Las represas perturban esto al interrumpir el flujo de los ríos .

En África, el 26% de los ríos han sido fragmentados o descompuestos, cifra muy inferior al promedio mundial del 43% . Esto significa que los ríos africanos son valiosos centros de hábitats fluviales conectados. Si se construyeran todos los proyectos hidroeléctricos africanos planificados, estimamos que la fragmentación promedio de los ríos podría aumentar al 42%, lo que podría conducir a una gran pérdida de biodiversidad.

Por ejemplo, los investigadores descubrieron que la Gran Presa del Renacimiento Etíope provocaría el desplazamiento de 122.000 personas, liberaría siete millones de toneladas de dióxido de carbono y alteraría la temperatura del agua del Nilo Azul, haciéndola inadecuada para muchas de las plantas y animales que viven allí.

Cada vez que se construye una nueva presa, el agua sumerge la tierra. El suelo y otras materias que se encuentran en la tierra (biomasa) se digieren bajo el agua y este proceso libera a la atmósfera dióxido de carbono y metano, un potente gas de efecto invernadero. Estas emisiones son liberadas por las represas durante años después de su construcción.

Las emisiones de energía hidroeléctrica aumentarían en casi 25 millones de toneladas equivalentes de dióxido de carbono por año al menos durante algunas décadas, lo que obstaculizaría sustancialmente el progreso hacia emisiones netas cero. Esto equivaldría a lo que se emite por persona en 25 millones de vuelos transatlánticos de ida y vuelta.

La energía hidroeléctrica es vulnerable al cambio climático: a medida que aparecen las sequías y se agota el agua, la energía hidroeléctrica no estará tan disponible ni será tan rentable. Al observar todo el sistema energético, nuestra investigación anterior ha encontrado que la disponibilidad de energía hidroeléctrica, combinada con la disminución de costos de la energía solar y eólica, significa que alrededor del 32% al 60% de los proyectos hidroeléctricos propuestos ya no son económicamente competitivos . La construcción de nuevos sistemas renovables solares y eólicos conlleva un costo general del sistema energético más bajo que la construcción de todos los proyectos hidroeléctricos propuestos.

Además, nuestro nuevo estudio muestra que es posible reducir los impactos de los proyectos hidroeléctricos que son competitivos en costos mediante el despliegue de más energías renovables. La fragmentación adicional de los ríos y las emisiones hidroeléctricas se pueden reducir en al menos un 50% con un aumento mínimo en los precios de la electricidad (como máximo +1,4%).

La importancia de: la energía hidroeléctrica daña los sistemas fluviales en África

Actualmente, los sistemas energéticos se planifican principalmente en función de consideraciones económicas y de ingeniería. Pero en general es más rentable si los gobiernos planifican nuevos sistemas energéticos teniendo en cuenta la tecnología disponible, su costo y los costos en que incurrirían proyectos que dañan el medio ambiente y las comunidades (como las grandes represas).

Sostenemos que se debe ampliar el alcance de la planificación del sistema energético para que tenga en cuenta todos estos factores. De hecho, incluir objetivos sociales y ambientales es clave para garantizar que la transición energética sea limpia y justa.

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Este hallazgo de la investigación es muy importante porque en muchas grandes cuencas fluviales se siguen planificando centrales hidroeléctricas, basándose en la creencia errónea de que son la forma más barata de energía renovable.

Para obtener mejores resultados en África, será necesaria la cooperación entre diferentes países. Esto podría ayudar a superar la distribución regional desigual de los costos de inversión y los posibles déficits energéticos entre los diferentes países.

Anna Clark, asistente de investigación en el Proyecto Capital Natural de la Universidad de Stanford y coautora del estudio, es coautora de este artículo.