Innovación energética para la economía azul

Milthon Lujan Monja

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Acelerando la innovación energética para la economía azul

¿Cuál es la demanda de energía dentro de la economía azul? ¿Qué factores han impulsado la innovación energética en el pasado, y cuáles fueron los impactos? ¿Cuál es el estado actual de la innovación en energía marina?

A medida que la economía azul sigue creciendo, las necesidades energéticas seguirán aumentando. Al mismo tiempo, a medida que surgen nuevas innovaciones energéticas, el potencial de la economía azul para crear de forma sostenible valor y empleos puede materializarse mediante la expansión y transformación de los mercados existentes, así como la creación de nuevos mercados.

En un nuevo informe, la Economist Intelligence Unit examina el pasado, presente y futuro de la innovación energética para la economía azul.

Economía azul

La economía azul esta emergiendo como un sector de crecimiento económico importante en muchos países, pero ¿Qué es la economía azul?

No existe un consenso en la definición de la economía azul. No obstante, las definiciones de las diferentes organizaciones coinciden en el uso sostenible de los recursos del océanos y las actividades económicas que se realizan o dependen de los recursos del océano.

El Banco Mundial (2017) define a la economía azul como “el uso sostenible de los recursos del océano para el crecimiento económico, mejora del sustento y los empleos, mientras que se preserva la salud del ecosistema oceánico”; por su parte, la Comisión Europea (2018) la define como “Todas las actividades económicas relacionadas a los océanos, mares y costas. Este cubre un amplio rango de sectores establecidos y emergentes vinculados”.

Desde un punto de vista ambientalista, Conservation International (2017) agrega que “la economía azul también incluye los beneficios económicos que no pueden ser comercializados, como el almacenamiento de carbono, protección de las costas, valores culturales y biodiversidad”.

Innovación energética

El informe “Accelerating Energy Innovation for the Blue Economy” elaborado por The Economist Intelligence Unit fue financiado por la Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), y presenta los resultados del estudio sobre las necesidades energéticas de los diferentes sectores de la economía azul.

El informe identifica la demanda y dónde puede estar creciendo. Los investigadores evaluaron innovaciones revolucionarias para comprender mejor sus efectos iniciales y continuos en los mercados de la economía azul.

Basado en tres estudios de caso y entrevistas a profundidad con 30 expertos en innovación energética, energía marina y economía azul, el informe determina los elementos centrales necesarios para crear un entorno propicio para la innovación dentro de la economía oceánica.

“El informe proporciona información valiosa para todas las partes interesadas que trabajan en el desarrollo de soluciones nuevas y limpias para satisfacer las crecientes necesidades energéticas de la economía azul, particularmente las tecnologías de energía marina” destacan los autores del estudio.

El documento permite identificar los factores habilitantes que pueden acelerar la innovación energética para la economía azul y desbloquear la promesa de la energía marina.

El informe se divide en cinco capítulos: consumo de energía en la economía azul, la transición de la vela al vapor, el almacenamiento de energía y la economía azul, el boom de la eólica en mar abierto, y la innovación energética para la economía azul.

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Consumo de energía en la economía azul

El capítulo uno del informe describe los sectores centrales de la economía azul, tanto emergente como establecida, e identifica los principales consumidores de energía.

La economía oceánica es importante para la economía mundial: el transporte marítimo es el mayor consumidor de energía en la economía azul y un gran contribuyente a las emisiones globales de CO2. De esta forma, el sector ahora está impulsando un uso de energía más limpio.

El turismo marítimo es la industria oceánica más grande en términos de contribución al PIB y empleo en EE.UU. y uno de los mayores consumidores de energía. La construcción de barcos y embarcaciones, y las industrias de petróleo y gas en alta mar también son importantes consumidores de energía.

Dentro de todos los sectores de la economía azul, incluida la pesca y la acuicultura y la observación y navegación oceánica, la energía marina presenta oportunidades para la generación de energía renovable in situ o local, que podría ayudar a allanar el camino hacia la economía azul del futuro.

La transición de la vela al vapor: lecciones para la innovación energética

En el capítulo dos, los investigadores examinan la transición del uso de la vela al uso del vapor en el transporte marítimo. Los barcos de vapor fueron fundamentales para una revolución en el comercio mundial y la migración a fines del siglo XIX y principios del XX.

Se necesitaron cerca de cien años entre el primer viaje de un barco de vapor comercial en 1807 y la finalización de la transición de los veleros a los barcos de vapor.

La instalación de la rueda de paletas como sistema de propulsión facilitó los primeros barcos de vapor comerciales, mientras que las innovaciones posteriores, impulsaron una difusión cada vez mayor.

Los barcos de vapor ganaron tracción a través de una serie de mercados en rutas cada vez más grandes, mientras que el apoyo de políticas, el financiamiento y los seguros, y la infraestructura complementaria fueron parte integral del escalamiento y el éxito a largo plazo de los barcos de vapor.

Si bien la propulsión eólica pasó de moda con el auge de los barcos de vapor, ahora están surgiendo nuevos métodos para aprovechar el viento para el transporte marítimo.

Almacenamiento de energía y economía azul

El almacenamiento de energía, especialmente las baterías, es el tema del capítulo tres. La orientación de la economía y política hacia paradigmas de energía alternativa impulsó una ola de innovaciones en baterías durante la década de los años 70.

La batería de iones de litio (Li-ion) se ha convertido en la más importante de ellas y ahora sirve como la columna vertebral de los mercados de almacenamiento de productos electrónicos, vehículos eléctricos y servicios públicos.

En la economía azul, el almacenamiento de energía fortalece la observación y la investigación de los océanos. Esto produce conocimientos fundamentales que permiten que crezcan todos los sectores de la economía azul.

Además, el mercado de vehículos submarinos autónomos impulsados por batería (AUV) está creciendo rápidamente, mientras que el mercado de embarcaciones eléctricas está a punto de expandirse en un futuro próximo.

El tiempo, la colaboración, formas de comercialización y la marinización (adaptación de la tecnología para su uso en ambientes marinos) fueron fundamentales para el desarrollo de nuevas tecnologías de baterías. Sin embargo, las baterías aún tienen limitaciones importantes para su uso en la economía azul, que las nuevas innovaciones, como la generación de energía in situ, podría ayudar a superar.

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El boom de la eólica marina

El capítulo cuatro del documento examina el aumento de la energía eólica marina. A pesar de ser una fuente de energía relativamente nueva, la energía eólica marina es ahora una de las fuentes de energía renovable de más rápido crecimiento en el mundo y se expandirá masivamente en términos de valor y generación de energía para el 2040.

El crecimiento ha sido impulsado por el avance de todos los aspectos de los parques eólicos marinos, especialmente por turbinas más grandes y las mejoras en los cimientos.

La aparición de nuevos materiales condujo a la mejora en las turbinas, mientras que las lecciones de la industria del petróleo y el gas permitieron mejores cimientos y una mejor ubicación en mar abierto y en aguas más profundas.

El tamaño del mercado ha aumentado, los precios de la energía eólica marina han disminuido rápidamente y la industria ahora está creando una gran cantidad de empleos y se está convirtiendo en un actor importante.

La energía eólica marina es una opción prometedora para la producción de hidrógeno verde que podría permitir un sistema de energía casi neutro en carbono.

Aunque varios factores impulsaron el desarrollo de la industria eólica marina, la marinización de la tecnología eólica terrestre preexistente y el apoyo de políticas gubernamentales específicas son dos elementos críticos de su éxito.

La energía eólica marina nos muestra que con los incentivos gubernamentales y sociales adecuados, y una mirada hacia las tecnologías existentes, otras tecnologías en mar abierto pueden tener un camino hacia el éxito.

Innovación energética para la economía azul

Finalmente, el capítulo cinco reúne las lecciones de los estudios de caso y las entrevistas para identificar la movilización de recursos, particularmente de tiempo, como la clave para la innovación energética en la economía azul.

Los investigadores describen los ochos elementos del entorno propicio que pueden aumentar la probabilidad de una innovación exitosa y reducir la necesidad de los dos ingredientes clave.

El capítulo detalla el estado y la relevancia de cada elemento en general, así como para la energía marina en específico, de un conjunto de tecnologías que son particularmente prometedoras para la economía azul.

Los ocho elementos, ordenados por los niveles madurez tecnológica (TRL) son:

Marinización, transferencia de tecnología y colaboración:

La transferencia tecnológica es esencial para la innovación energética. La marinización de las tecnologías originalmente diseñadas para su uso terrestre es especialmente importante.

Aún cuando la marinización no es la única vía para la innovación energética para la economía azul, pocos componentes o sistemas energéticos fueron primeros diseñados para su uso marino.

La redes de innovación facilitan la transferencia de tecnologías a la economía azul mediante la mejora del conocimiento de las tecnologías que pueden ser usadas para innovaciones energéticas.

Políticas de apoyo

Las intervenciones por medio de políticas generalmente impulsan las innovaciones energéticas. Ellas requieren de una elección deliberada por parte de los formuladores de políticas con respecto a las tecnologías o formas de innovaciones que están dispuestos a apoyar.

Las políticas serán esenciales para impulsar a la industria de la energía marina. Los tipos de políticas, como subvenciones e inversiones del gobierno, permitirán el desarrollo de otras tecnologías de energías renovables.

Entorno de financiamiento

El financiamiento es crítico para impulsar la innovación. Un robusto entorno financiero y la disminución de los costos de los seguros ayudará en el impulso y la adopción de las innovaciones de largo plazo.

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El co-financiamiento público y privado es una opción que puede ayudar a minimizar las desventajas de otras opciones de financiamiento para la innovación energética.

Tecnologías habilitadoras y complementarias

Fortalecer el desarrollo de tecnologías habilitadoras (tecnologías que permiten mejoras en las capacidades o rendimiento) pueden acelerar la innovación.

Las tecnologías habilitadoras y complementarias también pueden ser adquiridas a través de la transferencia tecnológica.

Concientización y actitudes del público, y aceptación social

Aun cuando una innovación energética se vuelva barata para usos específicos, no quiere decir que será adoptada de forma inmediata. Una de los principales factores es la concientización del público y la aceptación social de estas innovaciones.

Los potenciales usuarios finales primero deben conocer una tecnología y ver si sus beneficios superan a las tecnologías existentes.

Formas de comercialización, competencia y economía de escala

Abrir un nuevo nicho de mercado es un objetivo para los emprendedores energéticos y un catálisis para innovaciones adicionales. Los nichos de mercado son importantes para ayudar a generar economías de escala en términos del número y tamaño de los sistemas.

Pruebas, estándares y certificación

Los sitios de prueba son un componente clave para la innovación energética debido a que permiten demostraciones a gran escala en condiciones extremas.

Estas demostraciones no sólo sirven para profundizar en el producto viable, sino también para proveer evidencia de la adhesión a estándares y la obtención de certificados.

Infraestructura complementaria

Conforme los sistemas energéticos de gran escala empiecen a ser desplegados, infraestructura complementaria como de transmisión y subestaciones serán necesarias para tomar ventaja de las nuevas innovaciones.

Hacia el futuro de la economía azul

Con respecto a la energía marina, los investigadores destacan que aún existen barreras, particularmente alrededor de las pruebas de las nuevas tecnologías, políticas y financiamiento.

“Hay interés en toda la economía azul en la promesa de la energía marina, desde los usos a micro-escala a la generación de plantas de energía a gran escala. Sin embargo, esta promesa aún no se ha cumplido” concluyen los investigadores.

Ellos recomiendan que la colaboración y mejoras, todos los involucrados en la economía del océano pueden trabajar juntos para acelerar la innovación e impulsar las tecnologías de energía marina, pavimentando la vía hacia una verdadera economía “azul” en el proceso.

Referencia (acceso abierto):
The Economist Group Limited 2020. Accelerating Energy Innovation for the Blue Economy. Pacific Northwest National Laboratory (a US Department of Energy National Laboratory). 56 p.

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