ENERGÍA Y CONTAMINACIÓN EN CHILE

Por: Clemente Errázuriz

Revisor: Samuel Errázuriz

2020 MARZO

CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

La contaminación atmosférica es una realidad presente en la mayoría de las zonas urbanas, tanto en países desarrollados como en vías de desarrollo. Según estudios de la OMS, el 2016, más del 91% de la población mundial vivía en condiciones que sobrepasan los límites mínimos de calidad de aire que elabora la misma entidad. Las directrices de la calidad de aire, elaboradas por la OMS, ofrecen una evaluación tanto de los efectos sanitarios derivados de la contaminación así como de los niveles perjudiciales para la salud. Estos miden el nivel de material particulado, PM10 y PM2,5, que corresponden a partículas sólidas o líquidas dispersas en la atmósfera, cuyo diámetro aerodinámico es menor a 10 micrones, y que son un riesgo para la salud humana, debido a la facilidad con la que penetran en el sistema respiratorio.

Los elementos contaminantes se dividen en dos categorías: los primarios y secundarios. Los primarios son los que contaminan directamente, mientras que los secundarios son resultados de reacciones químicas entre distintos compuestos en l a a tmósfera. Las pr i ncipales par t í culas contaminantes son el Ozono, Dióxido de Nitrógeno, dióxido de Azufre y monóxido de carbono. Todos estos representan un riesgo para el cuerpo humano. Se estima que en Chile, más de 10 millones de personas están expuestas a una concentración promedio anual superior a la norma de PM 2,5.

DIAGNÓSTICO EN CHILE

Existen diversos factores que explican este problema a lo largo de Chile. Por ejemplo, el problema de Santiago es principalmente geográfico, debido al bajo flujo de vientos que impiden la renovación del aire. Esto se diferencia del sur, donde predomina la cultura de utilizar leña para calefaccionar los hogares. A nivel nacional, el Ministerio del Medio Ambiente determinó que la leña es la principal emisora de material particulado, con un 86,7%. Sólo el 5% de los hogares de la RM utiliza calefacción a leña, pero ésta representa más de un tercio de la contaminación al año y casi el 50% en invierno. Esto se ve magnificado cuando nos comparamos con el resto de Latinoamérica. Según un estudio de Greenpeace, 6 de las 10 ciudades de Latinoamérica más contaminadas se encuentran en Chile. Dentro de ellas están Padre de las Casas, Osorno, Coyhaique, Temuco, todas estas son ciudades que utilizan la leña como principal medio para calefaccionarse. Según Klaus Kosiel, Seremi del Medio Ambiente de la Región de los Lagos, el problema se acentúa ya que el 95% de la calefacción es con leña húmeda o de mala calidad.

Gráfico 1: Evolución de emisiones de MP2,5 (ton/año) de inventarios de emisiones 1997-2014 para principales fuentes.

En el Gráfico 1 se puede ver la evolución de la emisión de partículas PM 2,5 (ton/año) entre 1997 y 2014. Es importante percatarse que se ha logrado una importante disminución en la industria y vehículos pesados. Sin embargo, la contaminación residencial de leña ha empeorado considerablemente, especialmente en zonas residenciales del sector oriente, tales como Las Condes, Vitacura y Lo Barnechea. Se ha intentado fiscalizar a estas zonas a través de iniciativas del Minsal, complementadas por apoyo por zonas, mediante ordenanzas municipales.

Sin embargo, según reportes del Minsal, sigue el incumplimiento de la norma en días de preemergencia y emergencia ambiental. Un estudio del Ministerio del Medio Ambiente intenta diagnosticar las razones existentes que frenan a la gente a cambiar su matriz energética hacia una más limpia.

En primer lugar existe un gran costo inicial de inversión, es decir, la instalación de los equipos de energía limpias tienen costos de compra fuera del alcance del presupuesto de un chileno promedio.

En segundo lugar, tienen un periodo largo de recuperación del capital, es decir, toma mucho tiempo para recuperar los costos de la inversión inicial. Por eso mismo, es necesario un subsidio estatal que promueva el recambio de calefactores a aquellos con mecanismos más limpios.

ENERGÍA

La produccion, distribucion y consumo de la energía es un problema de gran escala. Las fuentes de energías no-renovables siguen liderando la producción de energía globalmente, con más de un 80% del total. Una transición hacia una matriz energética más sustentable, inclusiva, accesible y segura es de vital importancia en el marco de la crisis del cambio climático, considerando que más del 65% de los gases de efecto invernadero provienen de la industria energética, ya sea por consumo o producción.

Los sistemas globales de desarrollo energético están comandados por grandes potencias internacionales que tienen distintas visiones sobre el futuro energético. Por un lado, EEUU se ha transformado en el principal extractor de petróleo a nivel global, mientras que por el otro lado, China ha liderado en el desarrollo de una industria de energías renovables. A medida que se reordena la estructura energética a nivel mundial, con países interesados y partidarios de nuevas fuentes de energía limpias, así como nuevas alianzas vinculantes, que obliguen a países a modificar su producción y consumo de energías, irá cambiando la importancia de la industria renovable.

Sin embargo, existe una asimetría en la accesibilidad energética a nivel global, y no solo en término de producción, sino también en consumo. Más de mil millones de habitantes no tienen acceso a electricidad moderna y fiable, así como 3 mil millones de personas no cuentan con fuentes de energía segura para cocinar. Además, 87% de aquellos sin electricidad provienen de zonas rurales, demostrando la dura desigualdad rural-urbana.

MATRIZ ENERGÉTICA EN CHILE

El sistema eléctrico nacional (SEN) que representa más del 99% del parque eléctrico nacional, genera 24.088,69 MW de capacidad instalada. Este está compuesto por distintas fuentes de energía. El 20,65% proviene de energía generada por carbón, 18,78% de gas natural, 13,93% Hidráulica de embalse, 13,22% de petróleo, 11,67% de hidráulica de pasada, 10,74% fotovoltaica, 6,74% eólica, 2,08% biomasa, 2,03 mini hidráulica de pasada y 0,16% geotérmica. (CNE, 2019).

El gráfico 2 representa la composición de la matriz energética que ha alimentado al SEN entre 1996 y 2018. Se puede observar como a principios del periodo señalado, la matriz estaba conformada solamente por tres fuentes, con gran relevancia de la hidráulica. Con el paso del tiempo la energía hidráulica reduce su participación permitiendo la entrada de nuevas fuentes, tales como el gas natural, y mas hacia los últimos años del periodo, se observa una mayor variedad de fuentes de energia, con la entrada de la eólica y la solar. Si bien ha crecido la variedad de fuentes renovables en los últimos años, la matriz se sigue componiendo principalmente de aquellas de origen no renovable, con casi el 55%.

Gráfico 2. Fuente: Gremial de Generadoras de Chile

Termoeléctricas a carbón

En Chile existen 27 plantas de generación eléctrica en base a carbón concentradas en 5 comunas del país: Tocopilla, Coronel, Mejillones, Huasco y Puchuncaví. Estas representan el 91% de las emisiones de dióxido de carbono, 97% de las emisiones de Óxido de Azufre, 88% de la emisión de MP y 91% de óxidos de nitrógeno del total del parque eléctrico nacional.

Estrategias y soluciones desde el Gobierno

El Plan de Descontaminación del MINVU busca alinear las estrategias para enfrentar el problema país de la contaminación, de manera de optimizar recursos y focalizarse particularmente en zonas críticas.

Específicamente, en el sur del país, las estrategias están focalizadas en mejorar la situación del uso excesivo de la leña como fuente energética. En cada uno de los planes se incluyen medidas que tienen por objetivo diversificar la matriz energética de la calefacción domiciliaria, comercial y pública. (MINVU)

El Plan considera cuatro medidas estructurales:

  1. El reacondicionamiento térmico de viviendas, el cual tiene por objetivo disminuir el requerimiento energético de la población.
  2. La sustitución de sistemas de calefacción contaminantes por sistemas eficientes y con menos emisiones, el cual tiene por objetivo reducir las emisiones a la atmósfera, pero también las de tipo intradomiciliarias.
  3. El mejoramiento de la calidad de la leña que se utiliza y la diversificación del uso de combustibles para calefacción.
  4. La educación y difusión a la comunidad.

MIRADA AL FUTURO: ENERGÍAS RENOVABLES

Las fuentes renovables energéticas se ven como una solución posible para reemplazar aquellas no renovables, considerando que cada vez se hacen más accesibles y viables, debido a avances tecnológicos multidimensionales y el potencial territorial que posee el país. Mientras que el costo de un watt de energía solar se redujo de 79 dólares a 0,37 entre 1976 y 2017, el de las turbinas se redujo un 10% desde el 2010 y los costo de baterias mas de 70% entre 2010 y 2016. (World Economic Forum, 2019)

Chile Sustentable genero un informe prospectivo de la viabilidad de la descarbonización hacia 2030. De acuerdo a este informe, reemplazar gradualmente el parque de generación a carbón por una matriz compuesta de energías renovables, permitiría reducir las emisiones de CO2 en 30 millones de toneladas al año. El estudio propone diversas fuentes de energías renovables en reemplazo. Estas son: energia fotovoltaica, energia eolica, energia de concentracion y acumulacion, y geotermia. El informe estima un costo total de 2.414 millones de USD adicional para descarbonificar la matriz en relación al escenario sin descarbonificacion, incluyendo inversión, costos de operación y ampliaciones de transmisión.

Proyección Composición de matriz energética hacia un escenario de descarbonización en 2030. Fuente: CNE, 2018

La energía geotérmica es una opción viable para ampliar la matriz hacia energías renovables. Existen diversas tecnologías con distinto desarrollo. Tecnologías de uso directo como calefacción de distrito, bombas de calor geotérmicas e invernaderos. También se ha desarrollado el uso de geotermia binaria, que consiste en combinar ciclos de alta temperatura y otros de baja, a través del uso de fluidos de bajo punto de ebullición. Tiene la ventaja de ser una fuente de generación constante, además de tener un bajo uso de territorio por GHW en comparación con otras fuentes de energía. Utiliza 404 m2 por GHW, a diferencia del carbón que utiliza 3642 m2, así como la solar que utiliza 1335 m2. Además, los sistemas de plantas geotérmicas modernas practicamente no tienen emisiones de GEI, ya que no hay procesos de combustión que emiten Co2, las emisiones de fluidos provenientes de bajo tierra.

Esta tecnología sigue teniendo muy baja injerencia en la generación actual del total del parque eléctrico. Sin embargo, se espera que para 2050 represente el 3% de la generación eléctrica mundial y 5% de la generación de calor. (IPCC, 2011)

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