Las ciudades están construidas alrededor de la energía en cuanto a cultura, poder y técnica. Culturalmente como un entorno vibrante, históricamente como estructuras espaciales de poder, y técnicamente porque dependen de una red de infraestructura de generación, distribución y almacenamiento para suministrar electricidad a las personas e industrias (Droege, 2018). La importancia de las ciudades para la transición energética radica en que las áreas urbanas son responsables de más del 70% del consumo mundial de energía y de las emisiones de gases de efecto invernadero producidas en todo el mundo (Seto en Hirschl, 2018). Por ejemplo, algunas metrópolis acumulan emisiones similares a las de países enteros, como Londres con Irlanda y Berlín con Croacia. Las ciudades también comprenden más de la mitad de la población mundial, utilizando solo el 3% de la superficie terrestre y produciendo el 80% del PBI (Hirschl, 2018; Eicker, 2019; ONU-Hábitat, 2016). Tanto la población como el consumo de energía están aumentando cada década, siendo este último más rápido, lo que significa que actualmente las personas están utilizando más electricidad.
En el
contexto del cambio climático y la degradación ambiental, es imperativo
transformar la matriz energética en energía baja en carbono, sustituyendo los
combustibles fósiles y utilizando fuentes renovables. Por lo tanto, las
ciudades desempeñan un papel crucial en lograr una transición energética rápida
y sostenible con la eficiencia y cooperación de empresas, gobiernos locales y empresas
privadas (Eicker, 2019; Droege, 2018; Bisello y Vettorato, 2018). Este ensayo
aborda brevemente las oportunidades y desafíos de la transición energética
urbana, que es una implementación global urgente y posible en diferentes
escalas para el desarrollo sostenible.
Desafíos
La
transición energética en sí misma es un objetivo a largo plazo. El principal
desafío es reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, mejorar la
calidad de vida, mantener el crecimiento económico, la preservación del medio
ambiente y la equidad social (Bisello y Vettorato, 2018). Sin embargo, es un
problema cultural, social y político porque hay una resistencia sólida a la
acción con cambios de política a nivel mundial. En este sentido, los desafíos
para un proceso transformacional hacia la sostenibilidad podrían estar
asociados con desafíos 'técnicos' y 'no técnicos', ambos de la mano. El primero
implica todos los campos afectados y el desarrollo de infraestructura dentro
del sector energético, como la provisión, distribución, almacenamiento y consumo.
Por lo tanto, desde un punto de vista técnico, deben ocurrir tres principios
integrados: reducir las necesidades energéticas, mejorar la eficiencia
energética y aumentar la energía renovable. Este es el caso de la Unión
Europea, que desde 2008 ha adoptado estas medidas climáticas y energéticas
(Bisello y Vettorato, 2018). Sin embargo, solo cinco países superan el 30% de
la energía procedente de fuentes renovables (van den Dobbelsteen et al., 2018).
Otro desafío técnico es garantizar un suministro energético fiable durante la
transición, integrando diferentes tipologías y escalas de fuentes y
desarrollando estrategias dentro de una demanda territorial compleja. Por
ejemplo, la energía eólica requiere espacio fuera de la ciudad, mientras que el
almacenamiento solar requiere baterías y espacio junto a la generación de
paneles fotovoltaicos (Radzi, 2018). Actualmente, la mayoría de los problemas
técnicos pueden resolverse con avances tecnológicos.
En
contraste, los desafíos 'no técnicos' comprenden problemas sociales, políticos
e institucionales necesarios para hacerse realidad. Las áreas urbanas suelen
considerarse el centro de la demanda que requiere energía desde el exterior;
sin embargo, es hora de cambiar la mentalidad del sistema energético a un rol más
activo con la capacidad de generar energía renovable dentro de las ciudades.
Para eso, la participación de múltiples actores es crucial, desde el consumidor
hasta el operador (Keirstead in Eicker, 2019). Sin embargo, se necesitan más
esfuerzos urbanos porque requieren la cooperación de estados y regiones. El
desarrollo de redes inteligentes puede gestionar la generación de energía
descentralizada e integrar un sistema de energía renovable. Por lo tanto, la
planificación energética debe integrarse en la planificación estratégica del
desarrollo urbano porque lograr el 100% de energía renovable requiere
estrategias en los niveles local, regional y nacional. No obstante, muchos
municipios no tienen autoridad en cuanto a la planificación energética (Eicker,
2019; Radzi, 2018). Por ejemplo, las políticas gubernamentales requieren que
los legisladores apoyen la oportunidad de transición energética urbana para
cumplir con los compromisos internacionales (Hirschl, 2018). Por lo tanto, el
liderazgo político y la participación de todas las partes interesadas son
relevantes. Sin embargo, las organizaciones locales aún necesitan más
participación y cooperación para promover la transición energética de las
ciudades (Knieling y Lange, 2018).
Oportunidades
Las
ciudades tienen gran potencial de energía renovable a partir de la tecnología
solar, mientras que los lugares rurales pueden tener un mayor potencial de
energía eólica, biomasa e hidroeléctrica (Eicker, 2019). Van den Dobbelsteen et
al. (2018) definen seis pasos de transición energética urbana (Figura 1), en
los que la planificación maestra y el mapeo del potencial eléctrico son
cruciales antes de realizar intervenciones estratégicas. La información
recopilada sobre el potencial de calor solar, energía solar en invernaderos,
energía eólica potencial, mapa de velocidad media del viento, mapa geotérmico,
capacidad del suelo y clima son herramientas esenciales. Por lo tanto, los
planes regionales y locales y los mapas catastrales de energía renovable
facilitan el desarrollo de la transición energética, evalúan la conveniencia de
diferentes proyectos de energía renovable y muestran oportunidades y
ubicaciones (Radzi, 2018). Además, la transición energética es ahora posible
porque la tecnología está disponible para expandir y diversificar las fuentes de
energía renovable, y los costos son accesibles. Por ejemplo, el precio de la
energía fotovoltaica es más bajo que décadas atrás, tan bajo como 0.03 USD/kWh
(Eicker, 2019). Además, según un estudio, el 17% del área típica del techo
podría proporcionar el 70% del agua caliente necesaria (Hirschl, 2018; Eicker,
2019). Por lo tanto, existe una excelente oportunidad para aumentar la energía
solar dentro de las ciudades. Casos exitosos como Canberra, que depende
únicamente de la electricidad renovable, Múnich, que está diseñada para
convertirse en un 100% de energía renovable mediante modificaciones en el
entorno urbano, e incluso China, que instaló más capacidad de energía renovable
en 2016, nos muestran que el camino sostenible es posible (Radzi, 2018; Droege,
2018).
Los
edificios y la movilidad son sectores que pueden ser oportunidades integradas
debido a la enorme demanda de energía local, pero apenas el transporte
renovable está por debajo del 5% y la calefacción renovable es inferior al 10%
(Knieling y Lange, 2018; Eicker, 2019). Por lo tanto, el intercambio de energía
de los edificios de calefacción y aire acondicionado a través de funciones
urbanas podría aumentar, como la demanda de refrigeración de los supermercados
y la calefacción de las viviendas. Además, la demanda varía debido a la
reutilización de la energía de la industria, como el calor residual. El
suministro renovable debe integrarse con contribuciones espaciales y temporales
(van den Dobbelsteen et al., 2018). Con respecto al transporte, es esencial
para la migración y el uso masivo de vehículos eléctricos. Además, mejorar la
densidad urbana y el desarrollo orientado al peatón para tener ciudades
compactas para optimizar la eficiencia energética y los enlaces de transporte.
Además, la transición energética también trae oportunidades de nuevos empleos,
mercados para proveedores y estructuras para un modelo de negocio más
sostenible e innovador como las start-ups. Podrían centrarse en la
integración del desarrollo de fuentes de energía renovable en un ciclo verde,
incluyendo todos los recursos como alimentos, residuos y agua, para lograr la
sostenibilidad (Droege, 2018; Knieling y Lange, 2018).
Conclusión
En
conclusión, la transición energética urbana es posible ya que algunas ciudades
han iniciado el camino hacia la sostenibilidad a través de fuentes renovables
como la eólica, solar, geotérmica, hidroeléctrica, biomasa y reemplazando los
combustibles fósiles. Sin embargo, todavía existen algunas dificultades para
aumentar el ritmo. Los principales desafíos están asociados con el compromiso,
las políticas y la participación de todas las partes interesadas en todas las
regiones. También requiere un cambio cultural de mentalidad de consumidores y
operadores porque la transición energética no puede ocurrir de manera aislada y
necesita una integración transversal entre distintos campos y gobiernos
locales. Los aspectos positivos son las oportunidades que abren este mejor
escenario para optimizar la consolidación urbana, lo que trae múltiples
beneficios como eficiencia energética, transporte activo, oportunidades de
empleo, diversificación de fuentes renovables, reutilización del calor y
planificación estratégica para el desarrollo.
Referencias
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Radzi, A. (2018). 1.5 - The 100% Renewable Energy
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van den Dobbelsteen, A., Roggema, R., Tillie, N.,
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