El mundo tiene un problema de agua, y el sector energético debe hacerle frente. Aproximadamente una cuarta parte de la población mundial no tiene acceso a agua potable y casi la mitad carece de servicios de saneamiento adecuados.
Casi dos tercios de la población mundial sufren una grave escasez de agua durante al menos un mes al año, y el cambio climático hará que los flujos de agua sean más erráticos.
Al mismo tiempo, el sistema energético mundial utilizó alrededor de 370,000 millones de metros cúbicos de agua dulce en 2021, es decir, aproximadamente el 10% del total de las extracciones mundiales de agua dulce. El agua es esencial para casi todos los aspectos del suministro energético, desde la generación de electricidad hasta la producción de combustibles fósiles y el cultivo de biocombustibles.
El Día Mundial del Agua es un acontecimiento anual destinado a llamar la atención sobre la gestión sostenible del agua y el tema de este año es "acelerar el cambio". Este comentario explora cómo una aceleración en el desarrollo de energías limpias puede ayudar a aliviar la crisis mundial del agua.
Las opciones que elijamos para las futuras vías energéticas tendrán una gran repercusión en nuestra capacidad para alcanzar los Objetivos de Desarrollo Sostenible, incluido el acceso al agua limpia y al saneamiento para todos.
En el escenario de políticas declaradas (STEPS) - un escenario más conservador, que sólo tiene en cuenta las medidas de transición energética aplicadas o en fase de desarrollo-, la sed de agua de la energía sigue aumentando y alcanza casi 400 mil millones de metros cúbicos en 2030.
Esto se debe sobre todo al aumento de las extracciones para refrigerar centrales nucleares y regar materias primas bioenergéticas. Parte de este aumento se ve compensado por la sustitución de los combustibles fósiles por la energía solar fotovoltaica y eólica en el sector eléctrico.
La energía utiliza menos agua en una senda de emisiones netas cero
En el escenario de emisiones netas cero para 2050 (NZE) -un escenario más ambicioso-, las extracciones de agua del sector energético disminuyen en casi 20 mil millones de metros cúbicos para 2030. Las mayores reducciones se producen en el sector eléctrico, donde las extracciones caen casi un 15% a medida que la generación de electricidad a partir de carbón se sustituye rápidamente por energía solar fotovoltaica y eólica.
Una mayor eficiencia energética también desempeña un papel importante en la reducción del volumen de agua necesario para satisfacer la demanda mundial de energía.
Las diferentes vías hacia un futuro con bajas emisiones tienen distintas implicaciones para el uso del agua. Algunas tecnologías de bajas emisiones, como los biocombustibles, la energía solar concentrada, la captura de carbono o la energía nuclear, tienen grandes necesidades de agua. Sin esfuerzos para reducir el uso del agua en estas tecnologías, así como en el suministro de energía fósil, una senda de reducción de emisiones podría exacerbar el estrés hídrico o verse limitada por él.
En el Escenario NZE, el consumo de agua (un subconjunto de las extracciones, que indica el agua que ya no está disponible para otros usos) aumenta en casi 5 mil millones de metros cúbicos de 2021 a 2030. La disminución de las necesidades de agua para la energía fósil se ve compensada con creces por el mayor uso de agua para la producción de bioenergía.
Mientras que el suministro de bioenergía aumenta en torno a un 85%, el consumo de agua asociado crece un 70% más despacio, debido sobre todo al creciente uso de residuos orgánicos y residuos forestales y madereros, que tienen menores necesidades de agua.
El agua también es importante en el caso del hidrógeno. Se estima que el suministro actual de hidrógeno consume alrededor de 1.5 mil millones de metros cúbicos de agua dulce, menos del 5% del total consumido por el sector energético. En el Escenario NZE, un rápido crecimiento de la producción de hidrógeno duplica esta cifra hasta unos 3 mil millones de metros cúbicos en 2030 (alrededor del 5% del total).
Mientras tanto, el volumen medio de agua consumida por tonelada de hidrógeno producido a partir de electricidad disminuye en más de un 25% debido al crecimiento de la generación eólica y solar fotovoltaica. La producción de hidrógeno electrolítico en regiones ricas en renovables pero con escasez de agua requiere una evaluación cuidadosa, y en estos lugares el uso de plantas desalinizadoras podría ayudar a limitar el agotamiento de los recursos de agua dulce.
La gestión del agua es esencial para la seguridad energética
El sector eléctrico es especialmente vulnerable al creciente estrés hídrico, y la creciente escasez de agua en las regiones secas es una fuente importante de preocupación para la seguridad energética. La producción hidroeléctrica podría disminuir considerablemente en regiones donde es probable que disminuyan los caudales de agua, como el sur de Europa, el norte de África y Oriente Medio. Las fluctuaciones de la producción hidroeléctrica ya han agravado la crisis energética mundial: la menor disponibilidad de energía hidroeléctrica en América Latina en 2021 provocó un aumento de la demanda de gas natural licuado, lo que contribuyó a una presión temprana sobre los precios del gas natural.
En 2022, un año muy malo para la energía hidroeléctrica en el sur de Europa se sumó a las tensiones en los mercados del gas y la electricidad causadas por la invasión rusa de Ucrania y los consiguientes cortes en el suministro de gas por gasoducto.
Las centrales térmicas suelen necesitar agua para refrigerarse. La central nuclear francesa de Chooz estuvo cerrada unos dos meses cuando se produjo una grave sequía en 2020, y otras centrales tuvieron que reducir su producción en 2022 por falta de agua de refrigeración.
El estrés hídrico también plantea riesgos para el transporte de combustibles y materiales. En 2022, las sequías y las fuertes olas de calor provocaron niveles bajos de agua en ríos europeos clave como el Rin, lo que limitó el transporte en barcazas de carbón, productos químicos y otros materiales.
La disponibilidad de agua es una medida cada vez más importante para evaluar la viabilidad física, económica y medioambiental de los proyectos energéticos. Algunos productores de energía están recurriendo a fuentes de agua alternativas y al reciclado de agua para ayudar a reducir las limitaciones de agua dulce. También hay un margen importante para reducir el consumo de agua mejorando la eficiencia del parque de centrales eléctricas y desplegando sistemas de refrigeración más avanzados para la generación térmica.
Un enfoque integrado de la gestión de la energía y el agua puede ayudar a reducir los riesgos en ambos frentes. Muchas de las tecnologías limpias que se están desplegando para suministrar electricidad también pueden utilizarse para facilitar el acceso al agua. Las bombas de agua solares fotovoltaicas descentralizadas pueden sustituir a las bombas diésel, más caras, y las minirredes pueden alimentar tecnologías de filtración, como los sistemas de ósmosis inversa, para producir agua potable limpia.
Además, los servicios hídricos pueden proporcionar una "carga de anclaje" para la generación de energía y ayudar a equilibrarla y almacenarla. Por ejemplo, el riego puede trasladarse a periodos de baja demanda de electricidad, mientras que el bombeo a las instalaciones de almacenamiento puede reducirse durante los picos de demanda. La gestión de la energía y el agua deben ir de la mano.