Un modelo informático para planificar la transición energética

El mundo va “por la vía rápida hacia el desastre climático”. Esas son las palabras con las que el secretario general de la ONU, António Guterres, se refirió a la encrucijada en la que nos encontramos. Lo hizo en la presentación del nuevo informe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) a principios de abril.

Ante los riesgos climáticos que suponen los combustibles fósiles y bajo el paraguas de lograr el objetivo del Acuerdo de París de no superar el aumento de un grado y medio, resulta evidente que se ha de cambiar el modelo energético. Ahora bien, ¿cómo hacerlo de forma eficaz en un mundo en que empiezan a evidenciarse los límites materiales que ponen en peligro las cadenas de suministros? Es la pregunta que ha intentado responder el proyecto Medeas (Guiding European Policy toward a low-carbon economy), una iniciativa liderada por investigadores del CSIC y financiada por la UE a través del programa marco Horizonte 2020.

Y no es un reto menor. Para intentar ayudar a los responsables políticos, los investigadores han establecido tres metas en este proyecto: identificar los parámetros físicos, destacar los retos emergentes y sugerir estrategias para afrontarlos. El objetivo del proyecto Medeas, implementado entre 2016 y 2019 y con un presupuesto de 3.7 millones de euros, ha sido crear un nuevo modelo que represente el futuro del sector energético en Europa, teniendo en cuenta las restricciones tanto físicas como sociales.

El proyecto Medeas, financiado con 3,7 millones de euros por H2020, ofrece un programa de código abierto que combina variables económicas, energéticas y medioambientales

En la elaboración del modelo han participado once instituciones de ocho países europeos, bajo la coordinación del Instituto de Ciencias del Mar (ICM-CSIC) en Barcelona.

Tras la integración de 4.000 variables, el modelo se estructura en siete submódulos; economía y población; energía; infraestructuras energéticas; materiales; uso del suelo; cambio climático e impactos sociales y medioambientales.

El resultado es una herramienta de modelaje en código abierto y licencia libre para analizar y planificar la transición hacia una economía resiliente y de bajo impacto en la evolución del clima. Al concebir el proyecto, se pretendía que cualquier responsable político lo pudiera utilizar y eso facilitase la toma de decisiones.

Según el coordinador el proyecto, el investigador Jordi Solé, “la herramienta es un modelo en el sistema Python de código abierto siguiendo la filosofía desarrollada en modelos de investigación meteorológica y oceanográfica”. Esta característica hace que sea un modelo pionero en cuanto a transparencia: cualquier persona puede verificar su funcionamiento.

Una de las características más innovadoras del modelo es que tiene en cuenta las limitaciones materiales y energéticas en el momento de llevar a cabo la transición a las renovables. Según otro de los investigadores del proyecto, el científico del CSIC Antonio García-Olivares, “los modelos previos se basaban en modelos económicos tradicionales que no contemplaban el hecho científico cada vez más claro de que hay limitaciones en muchos recursos cruciales en la supuesta transición a las energías renovables”.

Otro de los investigadores del proyecto, Emilio García-Ladona, lo describe como: “un modelo económico en la línea de la escuela de la economía ecológica, pero abordando aspectos como el EROI (Tasa de Retorno Energético) de las fuentes energéticas, que no se habían tenido en cuenta hasta ahora”.

Para elaborar el modelo se escogió un esquema conceptual y una metodología, en este caso, la dinámica de sistemas, con tres partes: producción de energía (que incluye fuentes renovables y no renovables), demanda (con una metodología input-output que transforma el volumen económico en requerimiento de energía) y una función de daño climático que contempla el impacto del calentamiento sobre la socioeconomía y la energía que detrae al sistema. Después de una primera fase de recopilación de datos y análisis conceptual, un equipo de la Universidad de Valladolid hizo un modelo base en un software propietario y posteriormente en el ICM se transformó en una herramienta abierta, el pymedeas, más optimizada.

La importancia de la retroalimentación

Según el experto en energía y físico del CSIC Antonio Turiel, también participante en el proyecto, la conclusión más importante de Medeas es que “las retroalimentaciones en la vida real son más fuertes, negativas y peligrosas que las que contempla el modelo, y eso que ya muestra muchas. El grado de interacción es tal que al cambiar una variable todo se desestabiliza y es lo que estamos viendo con los problemas del sistema de suministros. Medeas es incluso sencillo en comparación”.

Las conclusiones del proyecto proponen tres escenarios siguiendo el modelo del IPCC. El escenario BAU (Business as Usual), en el que todas las variables siguen tendencias históricas, las emisiones aumentan y se da una recesión permanente a partir de 2035-2040. El segundo escenario, OLT (Optimal Level Transition-Green Growth), muestra un crecimiento del PIB, pero no cumple el Acuerdo de París. El tercer escenario, el propuesto por el grupo del CSIC, es el escenario TRANS, el único que muestra una reducción drástica de las emisiones y cumple con los objetivos de París.

El proyecto Medeas prueba modelos para escenarios de una economía baja en carbono. / Pixabay

El primer escenario es esa vía rápida hacia el desastre climático que se ha de intentar abandonar cuando antes. El modelo Medeas muestra que cuanto más se espera para hacer los cambios, más difíciles son, debido a que hay menos combustibles fósiles y más incertidumbre, por lo que se puede planificar menos.

En cuanto al segundo, Turiel explica: “el escenario OLT no tiene en cuenta la limitación de recursos, porque hay materias primas que se disparan y haría falta muchísima cantidad; no es realista”.

Los investigadores del proyecto consideran que el único escenario deseable es el TRANS. El problema es que según el modelo Medeas, este escenario muestra que para reducir tan drásticamente las emisiones como pide el Acuerdo de París, la economía no puede seguir creciendo, sino que entra en una fase estacionaria y eso va en contra del principio más básico del sistema económico actual.

Como apunta García-Olivares: “Lo que se extrae de este modelo es que no se puede dejar una transición renovable al libre mercado y las grandes corporaciones, sino que tiene que ser planificada con mucho detalle a nivel estatal e interestatal y con mucha inteligencia. De lo contrario, puede llevar a cuellos de botella muy difíciles de superar. Se han de hacer interconexiones eléctricas y son necesarios materiales concretos en grandes cantidades”.

Según Jordi Solé: “El tiempo juega en nuestra contra porque tendríamos que planificar teniendo en cuenta la escasez de materiales. El problema es que todavía se confía la política al libre mercado bajo el dictado de mantras como que la competitividad fomenta la eficiencia, la mano invisible del mercado, la competencia perfecta y demás mentiras y conceptos vacíos de realidad, pero en los que la mayoría de políticos creen”.

El modelo ya sirve de base para algunos proyectos de gestión de la transición energética, tanto europeos como estatales. Solé concluye: “En el modelo hemos explorado opciones factibles para poder hacer la transición y un cambio de modelo socioeconómico. Se puede hacer, pero las opciones factibles van en contra de los principales intereses oligopólicos y es aquí donde está el reto”.

Ana Iglesias / CSIC Comunicación