Desde hace ya varias décadas hemos estado hablando sobre el cambio climático, los fenómenos atmosféricos y el impacto de estos sobre la vida de nuestro planeta.
Obviamente, lo más preciado que tenemos es la vida humana; ante las inclemencias de las fenómenos atmosféricos, los organismos de socorro y de prevención de estos temas, constantemente hacen énfasis y ponen mayor atención a este aspecto. Cada vez más, los organismos de nuestro país son más eficientes y eficaces en su labor de prevenir, rescatar y salvaguardar vidas humanas, aún en la peor de las tragedias. Por mi parte, aprovecho la ocasión para felicitar a todas las instituciones que participan de esta importante labor, Defensa Civil, Cuerpo de Bomberos, Cruz Roja Dominicana, Centro de Operaciones de Emergencia, alcaldías, entre otras.
Si bien es vital preservar las vidas humanas, también es crucial al momento de presentarse estas catástrofes que se garantice la operación y el funcionamiento de infraestructuras que permiten y el desempeño de los seres humanos, como son los acueductos, las vías de comunicación, los sistemas de generación y transmisión de electricidad, etc., y en países de mayor avance industrial, los sistemas de oleoductos, y gasoductos entre otras importantes mega estructuras que no solo mantienen a sus propios países con suministros adecuados en estos tiempos, sino que también mantienen a otros países como el nuestro, que carecemos de producción de combustibles.
De ahí la importancia que siempre hemos mencionado sobre el mantenimiento de las infraestructuras; esto no es un gasto, es una inversión. Nos damos cuenta al presentarse una fuerte catástrofe de la naturaleza, de que las infraestructuras que están al día con su mantenimiento son menos vulnerables que las que no lo están, pues les permiten a las autoridades hacer más eficiente su labor.
La resistencia de las infraestructuras a las amenazas de fenómenos naturales es uno de los retos más exigentes para la sociedad de hoy. Tanto el tráfico económico, como la vida del día a día de los ciudadanos, dependen en gran medida del funcionamiento sin perturbaciones de estas infraestructuras. Los fallos graves de funcionamiento y las interrupciones en estas infraestructuras, pueden generar graves consecuencias para nuestra economía, nuestra sociedad y para el medio ambiente.
El desarrollo y mantenimiento de las infraestructuras críticas requiere grandes inversiones de capital. La mayoría de las infraestructuras técnicas son vitales para tener operación durante su vida útil (de 50 años). Por lo tanto, los futuros peligros tienen que ser tomados en cuenta al considerar el diseño de la infraestructura y sus medidas de protección. Al mismo tiempo, hay que prepararse con las capacidades necesarias para mitigar y recuperarse de las interrupciones cuando se producen.
Los climas extremos provocados por el cambio climático, traen fenómenos naturales que pueden causar graves amenazas para el funcionamiento sin perturbaciones de nuestras infraestructuras críticas. Las últimas décadas muestran tendencias crecientes de tipos de condiciones meteorológicas más extremas y frecuentes, ya sea en temperaturas altas o bajas, huracanes y tormentas más potentes, períodos de sequía, grandes precipitación y/o tormentas eléctricas. En la actualidad, los cambios meteorológicos y climáticos extremos dan evidencia de serios desafíos a nuestras infraestructuras críticas. En el futuro próximo, estos desafíos podrían ser aún más exigente.
Y debido a esta alarmante realidad de la incidencia del cambio climático en la severidad de los fenómenos climatológicos extremos, quiero compartirles un artículo de la Federación Nacional de Vida Silvestre de los Estados Unidos, “National Wildlife Federation”, publicado en el reporte “Enfrentando el Cambio Climático”. Este escrito del 2011, parecería ser escrito en el día de hoy y detalla de manera concreta la incidencia que tienen las consecuencias del cambio climático en la infraestructura energética de los Estados Unidos, a la vez que brinda perspectivas a tomar en cuenta para enfrentar el clima extremo que cada vez traerá fenómenos y condiciones meteorológicas más severas.
LA INFRAESTRUCTURA DE ENERGÍA EN LOS ESTADOS UNIDOS Y LOS FENÓMENOS CLIMÁTICOS CADA VEZ MÁS EXTREMOS
El cambio climático está provocando fenómenos climáticos cada vez más extremos. Desde olas de calor más calientes y sequías hasta tormentas tropicales más intensas y lluvias más fuertes, estas intensificaciones serán la manifestación aparente del cambio climático para muchas personas en los Estados Unidos. Los problemas relacionados con el clima costaron a ese país un promedio de la suma de 17 mil millones de dólares durante los años 1960 y 2005.
Los cortes de energía son cada vez más comunes. Los grandes cortes de energía relacionados a problemas con el clima pasaron de ser 5 a 20 cortes cada año durante la mitad de la década de los 90, a ser 50 a 100 cortes energéticos en los últimos cinco años. Aunque los cambios en las prácticas de mantenimiento de la red de transporte eléctricos podrían explicar parte de este aumento, es probable que los cambios meteorológicos y climáticos extremos más frecuentes están contribuyendo.
Las infraestructuras de petróleo y gas en la región del Golfo se mantiene en riesgo debido a que los huracanes se han intensificado. Los modelos climáticos proyectan que la velocidad del viento de huracanes se incrementará entre un 2 a un 13 por ciento y las precipitaciones totales en un 10 a 31 por ciento durante el próximo siglo. Las aproximadamente 4,000 plataformas petrolíferas y de gas natural en las afueras de la costa, las 31,000 millas de tuberías, y las más de 25 refinerías de petróleo en tierra ubicadas en la región del Golfo, fueron construidas para cumplir con las condiciones climáticas del pasado, no las del futuro.
El transporte de carbón a través del medio oeste y el noreste, se enfrentará a más interrupciones por inundaciones. Las Lluvias fuertes en estas regiones han aumentado en un 31 a 67 por ciento desde 1950, una tendencia que continuará este siglo. Alrededor del 70% del carbón es transportado por las líneas de ferrocarril que debe navegar a través o a lo largo de los ríos, lo que proporciona una razón más para reducir nuestra dependencia del carbón.
La generación de electricidad en el suroeste estará limitada por la escasez de agua. Alrededor del 89% de la electricidad en los Estados Unidos se genera en centrales termoeléctricas que requieren agua para la refrigeración. Se prevé que la demanda de agua del sector energético aumentará en un 32% en 2030, mientras que se espera que las sequías serán más graves y frecuentes.
Las inversiones futuras deben transformar la infraestructura de energía de Estados Unidos para ser resistente frente a climas y ambientes más extremos. Recomendamos que la nación emprenda una evaluación detallada de la vulnerabilidad climática nacional de la industria de la energía y que desarrollen planes de adaptación al clima para hacer frente a las vulnerabilidades. Por otra parte, hay que empezar el diseño y la inversión en sistemas de energía localizados de manera estratégica (tales como sistemas de energía eólica en alta mar, situadas adecuadamente y distribución solar fotovoltaica) que son más resistentes a las graves perturbaciones meteorológicas y climáticas.
EL CAMBIO CLIMÁTICO CAUSA CADA VEZ MÁS FENÓMENOS CLIMÁTICOS EXTREMOS.
La década del 2000-2009 fue la más cálida registrada, empatado con el 2010 como el año más caluroso de la historia. Estos registros de la temperatura global no son sorprendentes dado el constante aumento del dióxido de carbono, gas de efecto invernadero atmosférico, que afectó a 390 partes por millón (ppm) a finales de 2010.
Sin embargo, los cambios en el clima y fenómenos climáticos extremos, como olas de calor, sequías y fuertes precipitaciones, son la experiencia más tangible del cambio climático para muchas personas. De hecho, este tipo de eventos extremos están mostrando tendencias perceptibles en los Estados Unidos y prometen ser más graves, especialmente si el cambio climático continúa sin cesar.
Veranos más calientes y olas de calor
Los Estados Unidos se ha calentado aproximadamente 2°F durante los últimos 50 años, incluso más que el promedio de calentamiento para todo el planeta. Los días con un calor récord son más propensos mientras que los días con frío récord son menos probable. Las temperaturas nocturnas han mostrado una tendencia al alza especialmente llamativo, con una duplicación aproximada de las zonas de los Estados Unidos que experimentan temperaturas mínimas diarias inusualmente calientes durante el verano.
Con otro aumento de 4 a 11°F en el calentamiento proyectado para los Estados Unidos durante el próximo siglo, las olas de calor continuarán empeorando en las próximas décadas, en especial si no se toman medidas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. De hecho, la magnitud de las emisiones tendrá un impacto significativo en el número de días que tendremos cada año con temperatura de más de 100°F. Por ejemplo, los días de la ola de calor en Chicago podrían cuadruplicarse para el final del siglo.
Huracanes con más fuerza mientras se calientan los océanos
El potencial destructivo de las tormentas tropicales en el Atlántico Norte se ha incrementado en un 50% desde la década de 1970. Este aumento, que refleja principalmente tormentas de mayor duración y de mayor intensidad, se correlaciona con un aumento de 0,9 a 1,3°F en la temperatura superficial del mar en el área principal de desarrollo de tormentas tropicales en el Atlántico Norte. Si la contaminación de carbono no disminuye durante el próximo siglo, las temperaturas superficiales del mar tropical podrían aumentar otros 3°F, tres veces más que el calentamiento hasta la fecha. Si esto ocurre, las tormentas tropicales son propensas a tener velocidades de viento 2 a 13 por ciento mayor, lo suficiente para hacer que un huracán se eleve a una categoría más grave, y para tener de 10 a 31% más precipitaciones.
El aumento del nivel del mar agravará aún más el riesgo de huracanes para las comunidades costeras. Si el mundo continua teniendo escenarios de emisiones más altas, se espera que el nivel del mar aumente en un 3 a 4 pies para el año 2100. Para poner esto en perspectiva, un aumento de dos pies en el nivel del mar significaría la inundación periódica de 2,200 millas de las carreteras principales y de 900 millas de los ferrocarriles en Maryland, Virginia, Carolina del Norte y el Distrito de Columbia. Cuando una tormenta tropical golpea más arriba del nivel del mar se traduce en grandes oleadas de tormentas que pueden causar inundaciones tierra adentro. Además, las alturas de olas grandes (las mayores de 10 pies que pueden estar presentes durante las tormentas fuertes) ya han aumentado en un 20% a lo largo del este de los Estados Unidos durante la temporada de huracanes desde finales de 1970, una tendencia que es probable que continúe y plantea desafíos para la infraestructura en alta mar.
Más inundaciones, a medida que aumentan las fuertes precipitaciones y cambia la nieve derretida.
El cambio climático está trayendo más fenómenos de lluvias fuertes, porque el aire más cálido puede contener más agua. Por cada 1°F del calentamiento, el vapor de agua atmosférico se ha incrementado en aproximadamente 3 a 4 por ciento. Para los Estados Unidos continentales, los fenómenos más intensos han visto un aumento en la precipitación total de alrededor de 20% en los últimos 100 años. Estos aumentos están correlacionados con un aumento correspondiente en días con caudal pesados en las cuencas medianas y largas del este de los Estados Unidos. Los largos períodos de fuertes lluvias que contribuyen a grandes inundaciones son cada vez más común. Los Estados Unidos han visto un aumento del 20% en la incidencia de intervalos de 90 días con precipitación total, que están en el top 5 del promedio histórico del siglo pasado. Con más humedad en el aire, la tendencia a tener mayores episodios de precipitaciones intensas va a continuar. En el medio oeste y el noreste, se prevé que las grandes tormentas que históricamente sólo se verían una vez cada 20 años, se proyecta que a finales del Siglo XXI ocurrirán cada 4 a 6 años.
Las zonas montañosas de todo el oeste de América del Norte y en el Nordeste, han visto derretimiento de la nieve y el caudal pico ocurren temprano en la primavera. Por ejemplo, el derretimiento de la nieve se produce de 5 a 20 días antes de lo que sucedía hace 50 años en muchas estaciones de observación en el noroeste del Pacífico. Para final del Siglo XXI, esta descarga de los ríos podría ocurrir un adicional de 30 a 40 días antes de lo que se prevé actualmente, si la contaminación de carbono no se frena. Hoy día las fechas de alto flujo en el noreste ya son de 1 a 2 semanas antes que en la década de 1970. Estas tendencias probablemente significarán escasez de agua en el verano y otoño y un mayor riesgo de inundaciones tempranas en invierno y primavera. Al mismo tiempo, las precipitaciones de invierno están empezando a cambiar hacia más lluvia en lugar de nieve. La fracción de la precipitación que cae en forma de nieve en invierno ha disminuido en un 9% desde 1949 en el oeste de Estados Unidos, y en un 23% en el noreste. El aumento de las precipitaciones de invierno traerán un aumento del riesgo de inundación durante esos meses.
La escasez de agua será más común y más grave.
Zonas áridas naturales como el suroeste de los Estados Unidos, son propensas a la sequía porque se basan en unos pocos episodios de lluvia cada año para abastecer la humedad. Los futuros aumentos de temperatura y los correspondientes incrementos en la evaporación, significa que muchas áreas de tierra se tornarán más secas en las próximas décadas, en especial, si las emisiones continúan aumentando. De hecho, las proyecciones climáticas indican que el suroeste puede pasar a un clima más árido de forma permanente durante el próximo siglo y más allá.
Varias tendencias climáticas apuntan a un suroeste aún más seco en las próximas décadas:
- A medida que las temperaturas globales han aumentado en las últimas décadas, también lo ha hecho la evaporación, aumentando la fracción de la superficie considerada seca de un 15% a un 25% del globo.
- El cambio climático está modificando los patrones de circulación global de la atmósfera, lo que resulta en una expansión hacia los polos de los cinturones secos. Esta expansión probablemente está causando que áreas justo al lado de los desiertos se conviertan en áreas secas, como gran parte del Suroeste.
- La nieve se ha ido reduciendo, ya que más precipitación cae en forma de lluvia en lugar de nieve. Al mismo tiempo, la capa de nieve se derrite más temprano en el año. Ambas tendencias pueden causar grandes escasez de agua en verano y el otoño.
¿POR QUÉ TANTOS CORTES DE ENERGÍA ELÉCTRICA RELACIONADOS CON EL CLIMA?
Se estima que las interrupciones del suministro de energía eléctrica costará a la economía de EE.UU. entre 25 y 180 millones de dólares anuales, y el mal tiempo es un factor en más de la mitad de los cortes en los últimos años. 
De hecho, los grandes cortes de energía eléctrica causados por el clima han aumentado de aproximadamente 5 a 20 cada año a mediados de la década de 1990, a alrededor de 50 a 100 cada año durante los últimos cinco años, con una significativa variabilidad de año en año. Estas interrupciones importantes relacionadas con el clima son casi siempre causadas por una interrupción en la distribución eléctrica, en lugar de en la generación de electricidad. Los cambios en las condiciones meteorológicas extremas, las prácticas de infraestructura de transmisión de energía y de mantenimiento, y las tendencias demográficas, pueden estar contribuyendo de manera más frecuente a todos los cortes del suministro de energía.
Los vientos fuertes son un factor importante en torno al 80% de los principales cortes de energía relacionados al clima. Desde principios de 1990, los daños por tormentas de viento causadas a propiedades con seguros, han incrementado en un factor de 4 a 5 en la actualidad, costando a los Estados Unidos un promedio de 174 millones al año. No ha habido una tendencia en el número anual de episodios de viento catastróficos durante este período de tiempo, lo que sugiere que, o bien los episodios de viento son cada vez más graves o más propiedades han sido desarrolladas en lugares vulnerables al daño por el viento.
Algunos de los mayores apagones son causados por los huracanes y otras tormentas tropicales, que se esperan que tengan vientos más fuertes y más precipitaciones a causa del cambio climático. Millones de usuarios pueden perder energía durante las grandes tormentas. Por ejemplo, el huracán Ike, que tocó tierra cerca de Galveston, Texas, en septiembre de 2008, dejó sin electricidad a 3.9 millones de usuarios en nueve estados, muchos por una semana o más tiempo. La causa principal de la falta de cobertura eléctrica en el huracán Ike y otros grandes huracanes, fue la caída de las líneas de transmisión, que pueden destruir decenas de miles de postes eléctricos. Además del impacto de estas tormentas en usuarios individuales, los cortes de energía prolongados pueden retrasar la recuperación de otras partes de la infraestructura de energía en la región, tales como refinerías, oleoductos y procesadores de gas.
Es más difícil de resolver cómo es que el cambio climático está afectando la ventosidad y las tormentas en áreas fuera de los trópicos. Las mediciones existentes de la velocidad del viento son generalmente de cobertura espacial y de calidad insuficientes para determinar una tendencia sólida de las condiciones de viento extremo, prácticamente ha habido poca investigación en esta área. Las mediciones anteriores de la ventosidad muestran tendencias contradictorias dependiendo de qué conjunto de datos se analiza, aunque parece que la velocidad media del viento puede haber descendido ligeramente en los Estados Unidos desde los últimos 30 a 50 años.
Los cambios futuros en la ventosidad y tormentas probablemente dependerán de la estación y la ubicación, así como la forma en la circulación a gran escala de las temperaturas de la atmósfera y la superficie del mar responden al aumento de las temperaturas globales. Los modelos climáticos actuales son capaces de representar con precisión los vientos fuertes en algunos lugares, pero todavía no está claro lo que el aumento de la temperatura global podría significar para las tormentas de viento en los Estados Unidos.
Los cambios en las infraestructura de transmisión de energía eléctrica y las prácticas de mantenimiento, probablemente podrían explicar algunos de los incrementos en las interrupciones relacionadas con el clima, aunque es difícil de entender cómo estos cambios podrían explicar el aumento de 10 a 20 veces más desde principios de 1990. Las compañías eléctricas suelen culpar la inadecuada poda de árboles. Sin embargo, incluso los cambios en estas prácticas de tala no han detenido el aumento de las interrupciones relacionadas con el clima. Otro problema potencial es el envejecimiento de la infraestructura de transmisión que pueden ser más vulnerables a las interrupciones relacionadas con el clima. De hecho, inversiones anuales en la nueva construcción de instalaciones de transmisión no han seguido el ritmo de aumento de la demanda. Al mismo tiempo, la generación total de electricidad ha aumentado, aunque esta tendencia es poco probable para explicar el aumento significativo de los cortes: la electricidad total generada cada año en los Estados Unidos solo ha aumentado en un ciento durante este período de tiempo.
Las centrales nucleares y las condiciones meteorológicas extremas
La crisis nuclear de marzo de 2011 en Japón ha planteado nuevas preocupaciones acerca de los riesgos asociados a las centrales nucleares. Esta crisis fue causada por un terremoto y posterior tsunami, no por un evento extremo. De hecho, no se han producido accidentes o emisiones de material radiactivo nucleares relacionados con el clima en cualquiera de las 104 plantas nucleares estadounidenses que operan hoy en día en 31 estados. Dicho esto, los fenómenos meteorológicos y climáticos pueden causar interrupciones en el funcionamiento de una central nuclear, con todos los impactos relacionados a las interrupciones del suministro de energía para las comunidades, que a las plantas de servicios, así como para la propia planta. La reciente crisis en Japón da impulso a revisar las medidas de seguridad en las centrales nucleares de Estados Unidos, sobre todo para identificar las vulnerabilidades asociadas con cortes de energía.
El emplazamiento, diseño y mejoras a las plantas nucleares ya tienen en cuenta los fenómenos meteorológicos extremos. La Agencia Internacional de Energía Atómica ha publicado una guía sobre cómo ubicar y diseñar plantas nucleares para ser resistentes a las inundaciones, vientos extremos, las precipitaciones, las capas de nieve, la temperatura y el nivel del agua de mar; y tornados, ciclones tropicales, y relámpagos. A modo de ejemplo, la guía recomienda que las instalaciones nucleares planifiquen una serie de impactos de inundaciones, incluyendo el fracaso de los sistemas de suministro de energía de emergencia, el daño a las estructuras y las interrupciones en los sistemas de comunicación y transporte que facilitan el acceso a la planta. A medida que el cambio climático trae las condiciones climáticas más extremas, será crucial para las plantas nucleares actualizar periódicamente los estándares de diseño y en consecuencia, mejorar sus instalaciones.
Las interrupciones de energía eléctrica a gran escala en los Estados Unidos y en el sur de Canadá han aumentado significativamente desde principios de 1990, a pesar de que los cambios en la generación de energía eléctrica han sido modestos. La mayor parte del aumento se puede atribuir a las interrupciones relacionadas con el clima, que afectan a 180,000 usuarios en promedio, en comparación con alrededor de 50,000 usuarios en caso de incidentes no climáticos (excluyendo el masivo apagón de agosto de 2003). Las interrupciones en el gráfico se tabularon con parte de los informes anuales emitidos por la Corporación de Confiabilidad Eléctrica de Norteamérica, e incluyen cortes eléctricos y los llamados a reducir el consumo de electricidad. Tenga en cuenta que los servicios públicos solo están obligados a informar interrupciones a gran escala, por ejemplo las que afectan al menos a 50,000 clientes durante al menos una hora, o una pérdida de al menos 300 MW durante por lo menos 15 minutos. Esta tabla no incluye interrupciones en las redes de distribución locales, que son mucho más comunes, pero afectan a menos personas. Tenga en cuenta que los datos de 2010 en la tabla son preliminares y no incluye peticiones públicas.
INFRAESTRUCTURAS DE PETRÓLEO Y GAS VULNERABLES A LAS TORMENTAS TROPICALES
Alrededor del 30% del suministro de petróleo de Estados Unidos y el 20% del suministro de gas natural se produce en la región del Golfo de México, una zona altamente vulnerable a las tormentas tropicales y huracanes. A medida que el cambio climático hace que sea probable que estas tormentas serán más intensas y traerán inundaciones más graves, los miles de millones de dólares invertidos en infraestructura en esta región están en riesgo. Esto incluye unas 4,000 plataformas marinas de petróleo y gas, 31,000 millas de tuberías, y más de 25 refinerías en tierra. Para empeorar las cosas, gran parte de esta infraestructura está envejeciendo, lo que las hace aún más susceptibles a fallos.
Los huracanes y las tormentas tropicales pueden causar interrupciones significativas en la producción e importación de petróleo y gas en el Golfo de México. Los procesos de apagado de las instalaciones que se encuentran en la trayectoria esperada de una tormenta, comienzan como mínimo hasta 3 días antes de la llegada de una tormenta, y requieren de 2 a 3 días para volver a funcionar una vez que los trabajadores son capaces de volver a las zonas. Si las instalaciones están dañadas, puede tomar semanas o meses para volver al funcionamiento. De hecho, 6 meses después de los huracanes Katrina y Rita, el 46% de las instalaciones afectadas seguían cerradas. Un total de 113 plataformas fueron destruidas y 52 fueron dañados significativamente, mientras que 457 tuberías se dañaron debido a estas dos tormentas. Se estima que la industria de la energía perdió 15 mil millones de dólares en el 2005, sin incluir los costos de restauración y recuperación.
Los derrames de petróleo y el desbordamiento de otros materiales peligrosos, son consecuencias de huracanes y tormentas tropicales que a menudo se pasan por alto. Sin embargo, comenzando con el huracán Iván en 2004, ese tipo de contaminación del medio ambiente se ha vuelto más común. Los huracanes Katrina y Rita causaron más de 400 desbordamientos en alta mar, para un derrame total de 30.2 millones de litros, acercándose a los 41 millones que se vertieron en el derrame del Exxon Valdez. La mayor parte de estos derrames ocurrieron dentro de 31 millas de la costa, afectando en gran medida las instalaciones que fueron construidas antes de que entraran en vigor estándares de diseños más estrictos de 1977. Además, hubo 166 derrames de petroquímicos y otros materiales peligrosos en tierra. Por ejemplo, alrededor de 1,800 casas se vieron afectadas cuando un tanque de almacenamiento sobre tierra se desprendió en la refinería de petróleo Meraux Murphy, vertiendo alrededor de 25,000 barriles de petróleo crudo, lo que resultó en un acuerdo de demanda colectiva por 330 millones de dólares.
Las interconexiones entre la industria del petróleo y el gas y otras infraestructuras (especialmente la electricidad y el transporte) pueden retrasar la recuperación después de grandes tormentas. Los cortes de energía afectan el transporte de petróleo y gas a través de tuberías, que por lo general necesitan electricidad para bombear gas desde una única plataforma compresora hacia la siguiente. La inundación de las carreteras cercanas a la costa también puede dificultar la recuperación. Aproximadamente un cuarto de las carreteras en la región de la Costa del Golfo se inundarán si el nivel del mar en la región se eleva por 4 pies, que razonablemente podría suceder en el año 2100 si la contaminación de carbono no ha disminuido. La Autopista Louisiana Highway 1 en Luisiana, causa una preocupación particular, es la única carretera que conecta al Puerto Fourchon con el resto el resto de la nación. En Puerto Fourchon se ubica un importante puerto petrolero costa afuera.
La extensa infraestructura de petróleo y gas situada en la región del Golfo de México es vulnerable a la creciente gravedad de los huracanes. Desde 1970, dos docenas de grandes huracanes (categorías 3-5) han tocado tierra en las costas de Texas, Louisiana, Mississippi y Alabama, los cuatro estados donde se más se concentra la infraestructura tanto en el mar como en la tierra.
EL TRANSPORTE DE CARBÓN DEPENDE DE LAS LÍNEAS FERROVIARIAS Y RUTAS DE BARCAZAS VULNERABLES A LAS INUNDACIONES
La nación depende actualmente del carbón para casi la mitad de toda la generación de energía eléctrica. Este carbón se extrae principalmente en tres áreas: (1) una banda de estados del oeste que se extienden desde Montana y Dakota del Norte hacia el sur de Nuevo México, que suministra el 54.5% del carbón de la nación; (2) los Apalaches, que suministra el 31.6%; y (3) en varios estados del medio oeste y el centro de Estados Unidos, que suministran el 13.7%. Desde la década de 1970, la cuenca del río del Powder situada en el sureste de Montana y el noreste de Wyoming, ha surgido como la principal región productora de carbón debido al menor contenido de azufre de su carbón, lo que ayuda a que las plantas eléctricas cumplan con los límites de emisiones de dióxido de azufre.
Una vez extraído, normalmente el carbón se transporta por largas distancias a las centrales eléctricas en toda la nación. Alrededor del 71% del carbón se transporta por ferrocarril, un porcentaje por barcazas y 11 por ciento por camiones. La Administración de Información de Energía (EIA) prevé que más carbón será transportado a distancias más largas para el año 2030, sobre todo de las minas occidentales, donde se prevé que la extracción de carbón aumentará en un 76 por ciento (un adicional de 435 millones de toneladas al año). La capacidad y fiabilidad de la infraestructura ferroviaria será un importante factor determinante de si estas previsiones de aumento de la producción de carbón son realistas. Estas previsiones también no dan cuenta de los cambios en la política energética, como una transición del carbón a fuentes de energía renovables, lo que reduciría la dependencia de y el deterioro de: trenes, barcazas, y de la infraestructura vial.
Con muchas líneas de ferrocarril construidas en los valles de los ríos o que necesitan cruzar grandes ríos para llegar a sus destinos, ambos modos de transporte por ferrocarril y barcazas pueden experimentar interrupciones importantes debido a las inundaciones. El costo de los retrasos y de cambio de ruta de trenes debido a las inundaciones, puede rondar en los millones. A medida que el cambio climático aumenta la frecuencia de las precipitaciones fuertes, lo más probable es que tales interrupciones de entregas de carbón se harán más comunes. Al mismo tiempo, las grandes inundaciones pueden interrumpir las operaciones mineras o causar contaminación peligrosa de las aguas superficiales con residuos mineros.
El carbón de la cuenca del río Powder se transfiere principalmente hacia el este, en las líneas ferroviarias que atraviesan los principales cursos de agua, como los ríos Mississippi y Missouri. Las inundaciones han interrumpido el transporte ferroviario de carbón varias veces en las últimas décadas, sobre todo en las inundaciones de Mississippi en 1993 y 2008. En 1993, las inundaciones del río Missouri y Mississippi afectaron más de 500 millas que tuvieron un profundo efecto en todos los modos de transporte, incluyendo el ferrocarril. La Asociación Americana de Ferrocarriles estima que los ferrocarriles sufrieron pérdidas directas de 131 millones de dólares, en gran medida relacionados con la destrucción de las líneas de ferroviarias, puentes, y señalizaciones; y 51 millones, debido a cambios de itinerario de los trenes.
El aumento de las lluvias torrenciales presentan mayor riesgo para el transporte de carbón. Las partes del noreste de los Estados Unidos son los más vulnerables a causa de que las fuertes lluvias han aumentado en un 30 a 67% en esa zona, y el transporte de carbón en esta región debe adaptar varios sistemas fluviales importantes para estos fines. Este mapa muestra las rutas de trenes y barcazas utilizadas para el transporte de carbón y pone de relieve los lugares donde los ferrocarriles cruzan los ríos principales.
El aumento de las lluvias torrenciales presentan mayor riesgo para el transporte de carbón. Las partes del noreste de los Estados Unidos son los más vulnerables a causa de que las fuertes lluvias han aumentado en un 30 a 67% en esa zona, y el transporte de carbón en esta región debe adaptar varios sistemas fluviales importantes para estos fines. Este mapa muestra las rutas de trenes y barcazas utilizadas para el transporte de carbón y pone de relieve los lugares donde los ferrocarriles cruzan los ríos principales.
El carbón de los Apalaches con frecuencia es transportado en barcazas o líneas de ferrocarril construidas a lo largo de lechos de ríos que pueden ser propensos a las inundaciones y posterior lavado. Por ejemplo, el transporte de barcazas en el año 2005 se restringió en parte debido a las inundaciones. El tráfico de barcazas se cerró en un tramo de 42 millas del río Ohio en enero de 2005, cuando las inundaciones causaron que tres barcazas se rompieran y se alojaran en una presa aguas abajo, costándole esto a Virginia Occidental alrededor de 4.5 millones de dólares al día. En las últimas décadas, la fiabilidad de las barcazas está ligada a la condición y limitaciones de la infraestructura de las vías, gran parte de la cual está envejeciendo y con necesidad de renovación. Las futuras inversiones en infraestructuras de las vías de transporte deberán tener en cuenta el cambio de las precipitaciones e inundaciones y regímenes asociados con el cambio climático, mediante el uso de enfoques no estructurales que son extremadamente resistente.
Fuertes lluvias en Wyoming se traduce en mayores precios de la electricidad en Arkansas
La “Joint Line”, poseída y operada por la Ferroviaria Burlington Northern Santa Fe y la Unión Ferroviaria del Pacífico, es la única línea de ferrocarril utilizada para el transportar el carbón fuera de la cuenca del río Powder. Esta línea de ferrocarril se extiende 103 millas a lo largo de la parte sur de la cuenca. Aunque solo recorre una corta distancia, la Joint Line es la única conexión a través de la nación con los grandes ejes ferroviarios que tienen puntos de carbón.
En la primavera de 2005, las fuertes lluvias y la nieve se combinaron con la acumulación de polvo de carbón, desestabilizando estas pistas ferroviarias, lo que se tradujo en el descarrilamiento de dos trenes distintos. Se necesitaron dos años para reparar estas pistas. Las entregas de carbón a las centrales eléctricas en todo el país experimentaron retrasos sustanciales. Por ejemplo, la Cooperativa Eléctrica de Arkansas informó que las entregas de carbón al estado bajaron un 15% durante el verano y otoño de 2005. Las cooperativas eléctricas en la zona, así como las demás, tenían que encontrar fuentes alternativas de energía para mantenerse al día con la demanda de electricidad, como el carbón importado desde Indonesia. Las interrupciones cuestan millones de dólares a Arkansas, y se estima que han alcanzado por lo menos 228 millones de dólares en costos a nivel nacional.
LA SEQUÍA Y EL LÍMITE DE CALOR EN LA PRODUCCIÓN TERMOELÉCTRICA
La producción de electricidad y la disponibilidad de agua están en curso de colisión en muchas partes de los Estados Unidos, pero en ninguna parte tan dramáticamente como en el suroeste. Incluso ignorando los impactos climáticos proyectados en la precipitación y la sequía, se prevé que la demanda de agua del sector energético aumentará en un 32% en 2030. Gran parte de este aumento en la demanda de agua se espera en el Occidente, donde la intensa competencia por los recursos de agua dulce ya es la norma.
El cambio climático hace que la situación sea aún más alarmante: se espera que el suroeste experimente sequías más graves y frecuentes debido a las proyecciones climáticas actuales. Las sequías ya han sido muy costosas para el suroeste durante el último par de décadas.
Alrededor del 89% de la electricidad en los Estados Unidos se genera en centrales termoeléctricas que requieren agua para la refrigeración. Estas plantas se basan en la tecnología de turbinas de vapor, que se introdujo inicialmente para la generación de energía eléctrica en los años 1880 y 1890. Las fuentes de combustible (que van de carbón, petróleo y gas natural hasta la energía nuclear y solar) se utilizan para calentar agua, creando el vapor que mueve una turbina conectada a un generador. El agua también se utiliza para enfriar el vapor, volviéndolo al estado de agua líquida nuevamente, de modo que el proceso se pueda repetir. Por lo tanto, este enfoque para la generación de electricidad requiere suministros significativos de agua, típicamente de ríos, agua subterránea, o lagos. En 2005, la energía termoeléctrica representó el 44% de todas las extracciones de agua dulce en los Estados Unidos, sólo superada por la agricultura.
Las plantas termoeléctricas de mayor edad suelen utilizar un sistema de “un solo paso”, en la que se extrae el agua de una fuente local, se utiliza en la planta de energía y, luego vuelven a la fuente de agua. Aunque la mayor parte de este agua se devuelve a la fuente, a menudo es a una temperatura más alta, con posibles efectos negativos para peces de agua dulce y otras especies.
Las centrales eléctricas construidas desde 1980 suelen utilizar tecnologías de evaporación de refrigeración que se retiran menos, pero consumen más agua. Después de que el agua es desviada de un cuerpo de agua local y se utiliza en la planta de energía, se mueve a una torre o un estanque para su reutilización. Se espera que este cambio a la tecnología de enfriamiento por evaporación continúe, lo que contribuye a un aumento significativo en el consumo de agua por parte del sector energético. De hecho, el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (EPRI) proyecta que 446 condados en todo el país, con el suroeste siendo especialmente afectado, se enfrentaría a la escasez de agua en la refrigeración termoeléctrica en 2025, incluso si el cambio climático no tiene ningún efecto sobre el suministro de agua.
Las partes del sudoeste de los Estados Unidos están más propensas a experimentar una mayor complicación hídrica en el futuro, alineando la región para el incremento de los conflictos debido al uso del agua. Con cientos de plantas termoeléctricas que ya están en la región y el aumento de población que pueda aumentar la demanda de electricidad, es probable que la generación de energía se enfrente a críticas limitaciones de disponibilidad de agua.
Las partes del sudoeste de los Estados Unidos están más propensas a experimentar una mayor complicación hídrica en el futuro, alineando la región para el incremento de los conflictos debido al uso del agua. Con cientos de plantas termoeléctricas que ya están en la región y el aumento de población que pueda aumentar la demanda de electricidad, es probable que la generación de energía se enfrente a críticas limitaciones de disponibilidad de agua.
La inminente escasez de agua no son la única amenaza que supone el cambio climático para la generación de electricidad. Muchas plantas termoeléctricas se vuelven menos eficientes en los días de calor, cuando más energía necesita ser consumida en el enfriamiento del agua de las calderas. Se espera que todas las partes del país vean aumentos significativos en los días calurosos; si el cambio climático continúa sin cesar, se proyecta que muchas áreas en el suroeste tendrán más de 75 días por año con temperaturas que superan los 100°F. Esos días calurosos son típicamente cuando las centrales tienen el pico de demanda de energía ya que los usuarios usan sus acondicionadores de aire. Al mismo tiempo, el calor extremo puede sobrecalentar los componentes del sistema de energía, haciendo que fallen más rápidamente. Muchos transformadores están diseñados para refrescarse por la noche y puede que sean incapaces de enfriarse lo suficiente. Esta opción de diseño podría ser especialmente problemática porque las temperaturas nocturnas han estado aumentando más rápido que las temperaturas diurnas.
Las alternativas sobre cómo producimos electricidad en las próximas décadas podrían tener un gran impacto en el consumo de agua. Por ejemplo, si la nación llegara a obtener el 20% de su electricidad del viento en 2030, el consumo de agua podría reducirse en un 10% en comparación con el consumo de 2005. Por otro lado, si se adoptan las tecnologías de captura de carbono y secuestro (CCS), el consumo de agua podría aumentar entre un 7.5 a 19%. El CCS utiliza el enfriamiento con agua para los procesos de captura y de compresión, así como para generar la electricidad necesaria para realizar CCS.
El desarrollo de plantas de energía solar concentrada también se presenta como una solución que compensa entre el consumo de agua y la eficiencia de generación de energía, especialmente si los enfoques de enfriamiento en seco se utilizan en climas cálidos. Debido a que parte de la electricidad generada debe ser utilizado para operar los abanicos, la electricidad de una planta drycooled puede costar alrededor de 10% más que la de una planta de enfriado húmedo. Estos efectos son especialmente graves cuando las temperaturas ambiente sea superiores a 100°F. El uso de refrigeración híbrida húmeda-seca actualmente se está desarrollando como una alternativa prometedora. Estos sistemas utilizan el enfriamiento en seco a menos que las temperaturas superen cierto umbral, momento en el que se cambia a la refrigeración por evaporación. Tales sistemas pueden usar 90% menos de agua que las plantas que se basan únicamente en la refrigeración por evaporación, teniendo solamente una caída del 3% la eficiencia energética.
CONSTRUYENDO UNA NUEVA INFRAESTRUCTURA DE ENERGÍA QUE SEA MENOS VULNERABLE A LAS CONDICIONES METEOROLÓGICAS EXTREMAS
La infraestructura energética en EE.UU. debe hacer frente a las vulnerabilidades relacionadas con el clima actual y prepararse para una intensificación de estas vulnerabilidades. Hacer frente a estos desafíos requiere algo más que una curita. Este es el momento de ser innovadores y evitar la trampa construir más de la misma infraestructura solo con mejoras incrementadas. La solución a largo plazo no es endurecer la infraestructura existente para transportar más carbón o producir más petróleo y gas. En cambio, tenemos que repensar la forma en que producimos y distribuimos energía para así cumplir con el doble objetivo de reducir las emisiones de carbono y asegurar la entrega de energía oportuna, confiable y a costo eficiente. Cambiar a la energía renovable puede tratar ambas preocupaciones, sobretodo si se diseña y se ubica nueva infraestructura en una manera que minimice la posibilidad de impactos a causa de condiciones meteorológicas extremas. Además, un sistema energético más resistente que no dependa tanto del suministro de combustible extranjero, mejora nuestra seguridad nacional.
Las siguientes recomendaciones son medidas importantes para la implementación de la transición necesaria en nuestro sistema energético:
Realizar una evaluación de la vulnerabilidad climática nacional para la industria de la energía y demandar el desarrollo de los planes de adaptación al clima para hacer frente a las vulnerabilidades. Este informe y otros sólo han comenzado a identificar potenciales vulnerabilidades de la infraestructura energética en Estados Unidos frente al cambio climático. La nación necesita una evaluación más detallada para identificar las amenazas específicas a los mecanismos de entrega y a la infraestructura de energía, por parte de las tormentas, inundaciones graves, más días extremadamente calurosos, sequías más graves y frecuentes, el aumento del nivel del mar, y otras condiciones climáticas cambiantes. Una evaluación de este tipo permitiría a los servicios públicos, a las empresas de energía, y a la nación, tomar decisiones más informadas acerca de cómo invertir en la infraestructura energética del futuro. Es importante que esta evaluación no se limite a simplemente hacer que la tecnología existente sea más resistente, pues esto sería desperdiciar una oportunidad para que todo el sistema sea más robusto al hacer la transición a fuentes de energía renovables mientras se reemplaza la infraestructura que está envejeciendo.
Una vez que la evaluación de la vulnerabilidad se complete, es fundamental para desarrollar planes de adaptación al clima que se identifiquen las medidas necesarias para garantizar la firme prestación de servicios y considerar cómo el cambio climático puede influir en la elección del tipo, diseño y ubicación de la nueva infraestructura. Por ejemplo, una consideración cuidadosa de los posibles aumentos en la intensidad de una tormenta puede hacer que las empresas eléctricas consideren enterrar las líneas eléctricas, y habrán interrupciones causadas por la caída de árboles y otros daños causados por fuertes vientos. Se necesitarán estos planes de adaptación a nivel nacional para concienciar sobre la política energética nacional y para que las empresas individuales y las compañías de energéticas expongan sus propias toma de decisiones estratégicas.
Reducir la vulnerabilidad a gran escala mediante la promoción de la generación de electricidad distribuida y una mayor eficiencia energética. 
Al considerar cómo saber la mejor forma de satisfacer las futuras demandas de energía, las fuentes de energía alternativas pueden proporcionar los medios naturales para evitar algunas de las vulnerabilidades que tiene la infraestructura energética existente. La energía eólica en el marina y la energía solar fotovoltaica distributiva son particularmente atractivas porque: (1) requieren de una cantidad de agua insignificante para operar, un factor que promete ser más crítico según la escasez de agua se vuelve más común; (2) no requieren el transporte de largas distancias de combustible en todo el país, evitando así interrupciones provocadas por inundaciones o tormentas; y (3) no dependen en gran medida de una extensa red de energía sujeta a interrupciones relacionadas con el clima. A medida que la nación se instala en esta nueva tecnología, se deben diseñar y ubicar de manera estratégica para que sean más resistentes a los impactos meteorológicos y climáticos. Por ejemplo, las turbinas eólicas podrían ser diseñadas para soportar velocidades de viento mayores, los parques eólicos marinos podrían estar ubicados en áreas donde los huracanes son poco frecuentes, o las nuevas redes de distribución de electricidad podrían ser enterradas para minimizar las interrupciones por fuertes vientos y el calor.
La mejora de la eficiencia energética de los edificios, vehículos, aparatos y procesos industriales es la forma más rentable, tanto para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y como para hacer que nuestras comunidades y la industria sea más resistente a posibles interrupciones en la producción y distribución de energía. Con una mayor eficiencia energética, podemos construir un menor número de plantas de energía, tendríamos menos minas de carbón, y utilizaríamos menos petróleo y gas. La mejora de la eficiencia de combustible del vehículo, por ejemplo, es uno de los medios más eficaces para aislar a los consumidores de los efectos de las alzas en los precios del petróleo debido a las condiciones meteorológicas extremas, así como otras influencias externas, como la inestabilidad política en las regiones productoras de petróleo, la manipulación de la oferta de la OPEP o cambios en la demanda. Las normas de eficiencia de combustible de los vehículos actualmente en desarrollo reducirían la demanda de gasolina (y el impacto económico de cualquier cambio en el precio) en casi un tercio, empequeñeciendo la escala y el impacto potencial de la perforación petrolera doméstica o los esfuerzos relacionados para aumentar la oferta.
Reducir la contaminación de carbono para minimizar la vulnerabilidad futura a un clima más extremo. Para limitar la magnitud de los cambios en el clima y los impactos en la industria de la energía, hay que frenar la contaminación de carbono tanto y tan rápidamente como sea posible. Es importante que los responsables políticos, la industria y los individuos trabajemos juntos para reducir los niveles actuales de esta contaminación, por lo menos el 80% para el 2050. Este objetivo se puede lograr con las tecnologías disponibles o en fase de desarrollo, pero hay que tomar medidas agresivas ahora, para evitar la impactos más preocupantes.
La Agencia de Protección Ambiental (EPA) ha determinado que el dióxido de carbono pone en peligro la salud humana y el bienestar público, y por lo tanto, está sujeta a regulación bajo la Ley de Aire Limpio. Esta conclusión ha sido confirmada por el Tribunal Supremo de Estados Unidos. EPA está empezando a moverse hacia adelante para promulgar reglamentos específicos para el control de la contaminación de carbono, sobre la base una larga trayectoria en la protección de la salud humana, a la vez que aportan beneficios a la economía de Estados Unidos. Es esencial que la EPA continúe utilizando su autoridad sin interferencia del Congreso, para controlar la contaminación, para proteger la salud humana y para reducir la vulnerabilidad de la industria de la energía y otros sectores de la economía al futuro cambio climático.
Fuente: National Wildlife Federation