Futuras sequías afectarán severamente producción de energía

Por cada cambio de interruptor de luz, ajuste del termostato y horno precalentado, tenemos una planta de energía termoeléctrica para agradecer. Las plantas termoeléctricas incluyen carbón, energía nuclear, petróleo y gas natural. Estas plantas representan el 90 por ciento de la electricidad generada en los EE. UU. Y cada una de ellas requiere agua para enfriarse.

En una nueva investigación publicada el jueves en Nature Scientific Reports , Auroop Ganguly, profesor de ingeniería civil y ambiental en Northeastern, describe el futuro de las plantas termoeléctricas . Utilizando un nuevo enfoque en el modelado computacional, Ganguly y sus colegas descubrieron que para la década de 2030, aproximadamente el 27 por ciento de la producción de energía de los Estados Unidos se verá severamente afectada por futuras sequías y agua más cálida y escasa. Aquí, él explica la investigación y sus implicaciones potenciales.

¿Qué aspecto tiene para el consumidor medio un impacto en la producción de energía debido al estrés hídrico?

El estrés en la generación de energía puede ser especialmente grave cuando la potencia también es más demandada. Por ejemplo, en condiciones de sequía cuando el agua es más escasa y más cálida, puede haber un aumento en la necesidad de aire acondicionado, lo que acentúa aún más la producción de energía. Un aumento en las facturas de servicios públicos puede ser el resultado directo e inmediato. En casos severos, el racionamiento de energía puede convertirse en el orden del día.

Desde Brasil y Venezuela hasta incluso Gran Bretaña y Taiwán, el temor al racionamiento de energía continúa siendo real en todo el mundo. Es probable que se produzcan interrupciones, tanto planificadas como no planificadas, lo que a su vez puede afectar a otros sectores vitales como el transporte y la distribución de agua o aguas residuales, así como a las infraestructuras de comunicación y cibernéticas. Solo se necesita mirar a otros países donde el estrés hídrico es la norma. Por ejemplo, la interrupción de 2012 en el norte de India -la más grande en la historia en términos de población afectada- se debió, al menos en parte, a un aumento en el bombeo de agua subterránea debido a la demanda de agua agrícola causada por el calor extremo y los monzones tardíos. El corte de energía tuvo un impacto en las operaciones de la Indian Railway Network, que es la línea de vida de esa nación.

Las olas de calor récord de principios de 2009 provocaron cortes de energía en Melbourne, Australia, que afectaron la vida urbana y casi paralizaron el tráfico. Sequías severas en Kenia en 2017 e India en 2016 condujeron a la miseria humana y las pérdidas económicas. Aquí en los EE. UU., La capacidad de generación de la Represa Hoover se redujo en un 23 por ciento en 2010 y un 30 por ciento en 2016 debido a la escasez de agua.

¿Qué significa “estrés hídrico” en este contexto?

El estrés hídrico en el contexto de la producción de energía incluye medidas de escasez de aguacombinado con aguas más cálidas. El agua por encima de ciertas temperaturas puede ser menos útil para la refrigeración y probablemente reduzca la eficiencia del proceso de generación de energía. Además, es probable que las temperaturas más altas del agua de entrada den como resultado agua más caliente que se descarga de la planta de energía, que a su vez puede causar contaminación térmica en los sistemas acuáticos. La escasez de agua en este contexto puede deberse al aumento de la demanda, como el movimiento o crecimiento de la población y los cambios en el uso multisectorial del agua, cambios en la oferta causados ​​por la variabilidad o cambio climático y otras consideraciones como cambios en el uso de la tierra o bombeo de aguas subterráneas. El calentamiento de las aguas puede ser el resultado de temperaturas del aire más cálidas en el futuro, que a su vez pueden ser inducidas por el clima.

¿Qué se puede hacer para prepararse para el estrés hídrico en el futuro? ¿Qué medidas se deben tomar ahora para disminuir el impacto en la producción de energía?

Esta investigación fue financiada originalmente por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada-Energía, o ARPA-E del Departamento de Energía de EE. UU. El objetivo de ARPA-E a través de ese programa específico de subvenciones fue determinar las estrategias y prioridades de inversión tecnológica en tecnologías de generación de energía resiliente al agua, específicamente, donde el proceso de producción tendría que funcionar de manera relativamente eficiente con agua menos caliente y aguas más cálidas. Además de los avances tecnológicos en la producción de energía, la conservación del agua junto con la optimización y regulación del uso del agua en múltiples sectores puede ser necesaria. En el plazo un poco más largo, abordar los desafíos fundamentales como el desarrollo urbano desenfrenado y el cambio climático puede ser más efectivo. (Poulomi Ganguli et al. Producción de energía de EE. UU. En riesgo por estrés hídrico en un clima cambiante, Informes científicos (2017). DOI: 10.1038 / s41598-017-12133-9)

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