No fue una tórrida ola de calor ni un huracán de categoría 5 lo que puso de rodillas a la red eléctrica de Texas el 15 de Febrero, 2021. En cambio, esto fue producto de las nevadas y el frio más intenso y generalizado que no se había vivido desde hacía décadas.
El gélido ataque desencadenó una cascada de acontecimientos que dejó a millones de tejanos temblando en la oscuridad de sus hogares sin calefacción ni luz. Las temperaturas se hundieron muy por debajo del punto de congelación abarcando hasta la costa de Texas, situando a Houston por debajo de los 32 grados Fahrenheit durante casi 48 horas y dejando innumerables récords rotos en las llanuras heladas.
Los mínimos históricos se establecieron en Tyler (-5°F) y Longview (-6°F), y se registraron unos escalofriantes -20°F en el Panhandle de Texas.
Los aerogeneradores congelados sólo desempeñaron un pequeño papel en los apagones de Texas
Muchos -incluidos algunos destacados negadores del cambio climático- se apuraron a la hora de fijar la “emergencia eléctrica” en las enormes turbinas que hacen de Texas el principal estado de EE.UU. en producir energía eólica. Mientras que la profunda helada dejó algunas turbinas fuera de línea, prácticamente cada módulo de suministro de energía quedó debilitado por el intenso frío, la nieve y el hielo.
La causa principal de la interrupción masiva, fue la congelación de los componentes que calientan el agua y convierten el vapor en electricidad, provocando la interrupción en las centrales térmicas. La mayor parte de estas centrales térmicas funcionan con gas natural. Además, la central nuclear del sur de Texas quedó fuera de servicio el lunes como consecuencia de la congelación de las tuberías, lo que acotó aún más el suministro eléctrico del área de Houston.
También alimentan la crisis varios factores exclusivos de Texas. La mayor parte del Estado de la Estrella Solitaria forma parte de una red eléctrica que se encuentra separada de las redes del oeste y el este de EE.UU., una apuesta de hace décadas para evitar la regulación interestatal, pero que reduce la flexibilidad de la red eléctrica de Texas.
El mercado energético desregulado de Texas también es un factor determinante, ya que se basa en la producción en lugar del almacenamiento. Esto representa un riesgo cuando las líneas de gas natural se congelan y permite que se produzcan grandes subidas de precios durante las interrupciones meteorológicas.
Las investigaciones realizadas después de desastres similares, pero menos extensos, de las heladas de Texas de 1989 y 2011, atribuyeron gran parte de la culpa a los equipos que no estaban suficientemente protegidos contra el frío extremo, una amenaza poco frecuente en Texas pero notoriamente brutal cuando llega. “Muchos de los generadores que sufrieron apagones en 1989 volvieron a fallar en 2011”, según un informe de la Comisión Federal Reguladora de la Energía y la Comisión de Fiabilidad Eléctrica de América del Norte (Federal Energy Regulatory Commission and the North American Electric Reliability Commission).
“Creo que la helada de Texas se convertirá en el nuevo ejemplo de los desastres meteorológicos y energéticos compuestos”, dijo el científico atmosférico Daniel Cohan, de la Universidad de Rice, que está trabajando en un libro sobre energía y cambio climático. “Los retos enfrentados esta semana se estudiarán probablemente durante años, y muestran lo difícil que es lograr la resiliencia en un clima cambiante durante una transición energética”.
En general, por supuesto, la tendencia de las temperaturas apunta a un mayor calentamiento. En Texas y en la mayoría de los demás lugares de Estados Unidos, las temperaturas invernales más frías han ido en aumento constante, según los datos recopilados por el grupo científico y de comunicación sin ánimo de lucro Climate Central. Sin embargo, el calentamiento del clima no impide que se produzcan ocasionalmente eventos invernales extremos.
Pero también es posible que el agotamiento del hielo marino y el calentamiento amplificado del Ártico estén exacerbando al menos algunos episodios de frío de latitudes medias, un tema de gran interés, con un debate en curso sobre la investigación.
La red eléctrica de Estados Unidos es especialmente vulnerable: Esto “no ocurre en todas partes”.
Esta semana los problemas eléctricos en EE.UU. se extendieron más allá de Texas, como resultado de una racha inusualmente prolongada y generalizada de aire gélido y precipitaciones heladas. Según poweroutage.us unos 175.000 clientes se quedaron sin electricidad en Oregón la noche del 16 de febrero. A ellos se sumaron más de 200.000 clientes en Kentucky y Virginia Occidental, y 3,2 millones de clientes que seguían sin electricidad en Texas.
Se prevén más problemas, con nuevas alertas y avisos de clima invernal desde Austin hasta Boston. En total, esta secuencia de tormentas de mediados de febrero podría acabar interrumpiendo el suministro eléctrico a más de 10 millones de estadounidenses.
Para decirlo sin rodeos, este tipo de situación no se da en todas partes. De hecho, ocurre más a menudo en Estados Unidos que en cualquier otro país desarrollado, según Massoud Amin, de la Universidad de Minnesota, experto en tecnología de redes inteligentes. Amin ha comprobado que los clientes de las empresas de servicios públicos se quedan sin electricidad durante un promedio de 4 minutos al año en Japón, frente a los 92 minutos anuales en el Alto Medio Oeste.
“Estamos por detrás de todas las demás naciones del G7 en cuanto a nuestras infraestructuras, incluida la red eléctrica”, dijo Amin.
Un factor claro es la gran cantidad de fenómenos meteorológicos extremos en Estados Unidos. Otro es el gran número de líneas eléctricas aéreas vulnerables a las inclemencias del tiempo, especialmente en las ciudades más antiguas del este. Países como Alemania y los Países Bajos dan prioridad al soterramiento de las líneas eléctricas, un proceso costoso pero que ayuda a reducir los estragos derivados de las condiciones meteorológicas extremas.
Entre 2010 y 2019, Estados Unidos tuvo un aumento del 67% en los cortes severos de energía relacionados con el clima (aquellos que afectan al menos a 50.000 clientes) en comparación con el período 2000-2009, según el seguimiento del Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE) y analizado por Climate Central. Estos cortes cuestan un promedio de 18.000 a 33.000 millones de dólares al año, y los costos indirectos son mucho mayores.
Para 2020, el DOE reportó 118 cortes severos, el segundo mayor total anual de este siglo. Esta cifra se sitúa por detrás de sólo el 2011, un año con récord de daños por tornados.
Además, la envejecida red estadounidense se está viendo muy afectada por los desastres meteorológicos compuestos, los que se producen cerca unos de otros en el tiempo o en el espacio, o en ambos. Desde la última semana de octubre de 2020 hasta principios de noviembre, tres zonas geográficamente alejadas sufrieron nueve cortes de energía importantes, algunos de los cuales duraron más de una semana. El culpable fue una extraña yuxtaposición de desastres meteorológicos que incluyó una tormenta de hielo excepcionalmente temprana y destructiva y la llegada a tierra de un huracán muy al final de la temporada.
- Incendios forestales en California, 10/25-10/27 (506.000 clientes)
- Tormenta de hielo en Oklahoma, 27-10-11-7 (682.000 clientes)
- Huracán Zeta en y cerca de Luisiana, 10/28-11/2 (1.099.000 clientes)
Cómo el cambio climático pone en peligro la red eléctrica
Las catástrofes compuestas son un tema de creciente interés entre los investigadores. Señalan que el impacto total de los eventos compuestos puede ser mucho mayor que la suma de sus partes. Por ejemplo, los limitados equipos de reparación de servicios públicos del país pueden llegar a superar su capacidad de respuesta.
El cambio climático ya está exacerbando algunas amenazas potenciales para la red eléctrica: por ejemplo, el aumento de la intensidad de olas de calor y el aumento de la frecuencia de los patrones meteorológicos “atascados” en verano.
Colin Raymond, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (NASA Jet Propulsion Laboratory), es autor principal de un ensayo publicado el verano pasado en Nature Climate Change, que profundiza en la comprensión y gestión de los desastres meteorológicos y climáticos compuestos y conectados. Raymond distingue entre los fenómenos meteorológicos y climáticos compuestos -a menudo vinculados a un único y persistente patrón meteorológico a gran escala- y los fenómenos conectados, que se producen cuando los fenómenos compuestos son “amplificados por las redes sociales”. Según Raymond, estos últimos “conducen a impactos que son más grandes o tienen un patrón espacio-temporal diferente del que tendrían de otra manera”.
Los apagones de costa a costa de febrero de 2021 son un ejemplo. En su ensayo de Nature Climate Change, Raymond y sus colegas destacan otro: el ataque secuencial de los huracanes Harvey, Irma y María en el plazo de un mes en el verano de 2017.
Para cuando María golpeó Puerto Rico, el estudio señaló que los sistemas de respuesta de emergencia de Estados Unidos se habían agotado por el huracán Harvey que golpeó a Texas el mes anterior y el huracán Irma que golpeó a Florida la semana anterior. Además de las vulnerabilidades preexistentes de Puerto Rico -incluidas las infraestructuras en mal estado, los presupuestos limitados, el envejecimiento de la población y la falta de beneficios de la estadidad, los suministros de ayuda negociados en avance por FEMA (la Agencia Federal de Gestión de Emergencias) se habían agotado por Harvey e Irma. La agencia se apresuró a establecer nuevos acuerdos que estaban plagados de problemas, incluyendo fuertes aumentos de precio.
Los científicos están explorando una serie de nuevas herramientas para ayudar a examinar cómo se entrelazan los eventos compuestos y conectados y cómo los responsables políticos pueden desenredar los nudos. Según Raymond y sus colegas, “los impactos pueden servir como un dispositivo de filtrado para identificar qué combinaciones de eventos extremos son importantes”. Las nuevas tecnologías informáticas y de comunicación también podrían suponer una gran diferencia, especialmente con la ayuda de datos de impactos de alta calidad y granularidad.
La analogía más prometedora, según Raymond y sus colegas, puede estar en el espectacular progreso de la seguridad aérea. Lo califican como un ámbito en el que “la ciencia física, la ingeniería y las ciencias sociales se han unido para mitigar con éxito -a pesar de la gran complejidad del sistema- la frecuencia de los fallos desastrosos”.
Cómo hacer que el zumo siga fluyendo
La calamidad eléctrica de Texas en 2021 está destinada a desencadenar el debate sobre cómo mantener la red estadounidense en evolución durante varios tipos de desastres, especialmente a medida que la nación se vuelve más dependiente de la electricidad que provendrá cada vez más de fuentes renovables. Sistemas de deshielo y lubricantes para climas fríos se utilizan en muchos aerogeneradores de los climas del norte. Con el tiempo, el almacenamiento de baterías a escala de red para la energía eólica y solar podría desempeñar un papel importante.
Independientemente de cómo evolucionen las fuentes y el almacenamiento, la transmisión y la coordinación de la red son dos talones de Aquiles con los que habrá que lidiar. Varias empresas utilizan ya la inteligencia artificial para anticipar y seguir los cortes de la red. Además, las redes micros descentralizadas podrían ayudar a lugares concretos, como hospitales o campus universitarios, a mantener la energía incluso durante los cortes de la red.
“Necesitamos una red más inteligente, más fuerte y más segura”, dijo Amin, que presidió durante siete años el consejo de la Entidad de Fiabilidad de Texas (Texas Reliability Entity, el consejo regional para garantizar el acceso a la energía a gran escala). “Me quito el sombrero ante los operadores de la red y las empresas de servicios públicos de Texas y otros lugares que intentan mantener un sistema que nunca fue diseñado para hacer frente a estas contingencias. Tenemos que ayudarles a hacerlo más fuerte y resistente”.
La colaboración entre los investigadores de la meteorología, el clima y la energía también podría ayudar a garantizar que la red esté preparada para hacer frente a la combinación de condiciones meteorológicas extremas que el clima en evolución nos deparará.
“Es posible que ninguna reliquia infraestructural sea tan vulnerable como la red eléctrica de Estados Unidos”, escribió el científico medioambiental Urooj Raja, de la Universidad de Colorado Boulder, en un ensayo del 2020 para The Hill. “A medida que el cambio climático se intensifica y altera los patrones meteorológicos, nuestro país debe actualizar la red, inmediatamente, o arriesgarse a perder no sólo la energía, sino también vidas”.
Gracias a Latino Verde por la traducción.
