25 problemas de tecnología e infraestructura que resolver antes de que podamos llegar a cero emisiones netas

Como la tierra sigue calentándose y aumenta la preocupación por los riesgos climáticos, que van desde inundaciones extremas hasta olas de calor, los líderes mundiales se reúnen en Bakú (Azerbaiyán) para otra ronda de debates sobre el clima en la COP29. Para las empresas, las consecuencias estratégicas de la acción climática —sobre todo ante la creciente incertidumbre mundial— son lo más importante. Los líderes corporativos están pensando en cómo cumplir sus propios objetivos de cero emisiones netas y en cómo gestionar las oportunidades y los riesgos para sus negocios, ya que el mundo aspira a descarbonizar el sistema actual de altas emisiones.

Lo que a menudo falta en esta conversación es el reconocimiento de la dificultad de transformar los complejos activos físicos subyacentes a nuestro sistema energético actual, un sistema que se ha optimizado durante más de un siglo para ofrecer un alto rendimiento, que está profundamente arraigado en la economía mundial y que sirve a miles de millones de personas.

Hoy en día, esta transformación sigue en sus primeras etapas, y gran parte del arduo trabajo aún está por venir. Según Investigación del McKinsey Global Institute, hasta la fecha solo se han desplegado alrededor del 10% de las tecnologías de bajas emisiones que se necesitan de aquí a 2050 para cumplir con los compromisos globales. Para el 90% restante, habrá que construir nuevos activos y enfrentarse a nuevos desafíos físicos.

Reconocer que la transición energética es, ante todo, una transformación física es una verdad que puede perderse en la abstracción de los escenarios de cero emisiones netas. Pero es vital si un nuevo sistema energético quiere mantener, o incluso mejorar, el rendimiento actual y garantizar un camino asequible, confiable y competitivo hacia cero emisiones netas.

25 desafíos importantes de tecnología e infraestructura en la transición energética

Para arrojar luz sobre la transformación necesaria, identificamos 25 desafíos físicos importantes en lo que creemos que es la primera evaluación exhaustiva de los «aspectos básicos» que hay que superar para una transición exitosa. Estos desafíos están relacionados no solo con el desarrollo y el despliegue de tecnologías de bajas emisiones, sino también con las cadenas de suministro y la infraestructura subyacente que hay que transformar.

Estos desafíos abarcan todo el sistema energético, desde gestionar la variabilidad inherente a las tecnologías de generación solar y eólica hasta encontrar formas de producir materiales industriales como cemento o acero con bajas emisiones, hasta crear cadenas de suministro e infraestructuras, como gigafábricas y estaciones de carga, que aprovechen todo el potencial de los vehículos eléctricos (VE).

Esta evaluación destaca los desafíos a los que se enfrentarán las empresas, tanto directa como indirectamente a través de sus proveedores y clientes, a medida que avancen en su proceso de descarbonización. Y, por supuesto, estos desafíos también pueden leerse como un mapa de oportunidades, ya que el mercado exigirá soluciones comerciales.

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Tres niveles de dificultad

Clasificamos los 25 desafíos en tres niveles, que reflejan la cantidad de progreso que aún queda por lograr y la dificultad de lograr ese progreso. Para los directores ejecutivos que desean guiar sus negocios a través de la transición a cero emisiones netas, estos niveles pueden ser una guía útil para juzgar lo que hay que hacer, cuándo y cómo.

Los desafíos de nivel 1 requieren avanzar en el despliegue de las tecnologías establecidas y ofrecen oportunidades a corto plazo.

Los tres desafíos de nivel 1 abarcan los esfuerzos de descarbonización, en los que las tecnologías maduras y establecidas de bajas emisiones pueden cumplir con los requisitos de rendimiento de la mayoría, si no de todos, los casos de uso. A menudo implican tecnologías que están bajando rápidamente en la curva de costes y superando las limitaciones anteriores, por ejemplo, vehículos eléctricos de pasajeros que pueden viajar distancias más largas con una sola carga o bombas de calor que son cada vez más eficaces en las temperaturas más frías.

En lo que respecta a los desafíos de nivel 1, las empresas deberían preguntarse cómo pueden beneficiarse del despliegue de estas tecnologías. Es posible que algunos vean oportunidades a corto plazo de nuevas fuentes de ingresos. Estas organizaciones deberían explorar las áreas en las que tienen una ventaja estratégica en las geografías que ofrecen las perspectivas más atractivas de creación de valor. Es posible que otras empresas vean el potencial a corto plazo de utilizar estas tecnologías para reducir sus propias emisiones; piense, por ejemplo, en las organizaciones que electrifican sus propias flotas de vehículos.

Los desafíos de nivel 2 exigen que las empresas anticipen y aborden los cuellos de botella en la infraestructura y la cadena de suministro.

Los 10 desafíos de nivel 2 que hemos identificado tienen que ver con los cuellos de botella que impiden la expansión de tecnologías maduras; por ejemplo, la necesidad de aumentar el número de estaciones de carga de vehículos eléctricos en más de cinco veces para 2030; la necesidad de aumentar el suministro de algunos minerales críticos de dos a siete veces en el mismo período; o la necesidad de acelerar sustancialmente la creación de energía limpia y firme, como la nuclear.

Las empresas que desempeñen un papel directo en la eliminación de los cuellos de botella, como las mineras que suministran los minerales necesarios o las empresas de construcción que construyen infraestructuras de red, se beneficiarán, por supuesto. Pero estos desafíos tienen implicaciones para otras empresas, cuyos objetivos y oportunidades de negocio de cero emisiones netas dependen de abordar los cuellos de botella. Piense, por ejemplo, en los fabricantes de automóviles que quieren ampliar su presencia en los vehículos eléctricos: dependen de conseguir un suministro suficiente de minerales críticos para las baterías y del despliegue suficiente de estaciones de carga para alimentar los vehículos.

Para eliminar los cuellos de botella y garantizar el suministro de insumos críticos, es posible que estas empresas tengan que establecer nuevas asociaciones con los principales proveedores, encontrar formas de apoyar el desarrollo de nuevas fuentes de suministro o eludir las restricciones de suministro. Por ejemplo, varios fabricantes de automóviles están innovando motores libres de tierras raras que no dependen tanto de los insumos que pueden escasear.

Los desafíos de nivel 3 requieren que las empresas innoven, nuevos enfoques para abordarlos.

A los 12 desafíos de nivel 3 que hemos identificado los llamamos «la docena exigente». Las tecnologías necesarias para abordarlos no suelen ofrecer un nivel de rendimiento igual al de sus homólogos basados en combustibles fósiles. Por ejemplo, los camiones eléctricos que funcionan con baterías solo pueden cubrir entre el 20 y el 45% de los viajes de larga distancia que sus homólogos diésel recorren hoy en día, porque sus baterías pesadas limitan la autonomía que pueden viajar y el peso de su carga útil.

Los desafíos de nivel 3 también suelen enfrentarse a interdependencias con otros desafíos difíciles de nivel 3. Desarrollar acero con bajas emisiones, por ejemplo, es probable que requiera grandes volúmenes de hidrógeno, energía con bajas emisiones e incluso la captura de carbono. Hacer que estén disponibles y sean viables es difícil en sí mismo.

Abordar los desafíos de nivel 3 normalmente requiere una enorme escalabilidad, cientos o miles de veces. Por ejemplo, en 2024 solo se produjeron alrededor de un millón de toneladas de hidrógeno con bajas emisiones, una cifra que tiene que ampliarse en órdenes de magnitud en las vías de transición típicas. Sin embargo, casi no hay ningún historial que pueda guiar una escala tan enorme.

Por todas estas razones, las tecnologías asociadas a los desafíos de nivel 3 están lejos de ser competitivas en cuanto a costes en comparación con las alternativas tradicionales.

Navegando por «la docena exigente»

Si bien abordar plenamente la docena de exigentes requerirá inevitablemente tiempo y recursos, se pueden lograr algunos avances que reduzcan las emisiones y los costes, por ejemplo, mejorar la eficiencia energética en los procesos industriales. Por supuesto, las empresas que pueden suministrar los productos y servicios que permiten estos enfoques también salen ganando.

Sin embargo, en última instancia, lo más difícil sigue siendo. Las empresas tienen que juzgar cuáles de los doce exigentes desafíos están en condiciones de abordar, dónde pueden crear una ventaja comparativa y dónde tienen el potencial de crear valor.

Al considerar esto, tienen que darse cuenta de lo que hace que los desafíos de nivel 3 sean particularmente difíciles. Abordar los problemas de interdependencia, por ejemplo, requerirá que las empresas fomenten la colaboración. El proyecto Hybrit en Suecia intenta abordar las interdependencias asociadas a la fabricación de acero con bajas emisiones mediante la movilización de muchas empresas de los sectores minero, energético y siderúrgico.

Para abordar las brechas de rendimiento y competitividad de costes, las empresas tendrán que innovar para mejorar las tecnologías y rediseñar los sistemas de manera que se garantice que las tecnologías funcionan juntas de forma eficaz, esfuerzos que inevitablemente requerirán ideas innovadoras. Por ejemplo, los conductores de camiones tienen que parar para hacer pausas obligatorias a intervalos determinados. Si se reconfiguraran las rutas y se ajustara la ubicación de los depósitos, los camiones podrían cargar durante esas pausas. O en algunos casos, el desafío de descarbonizar los materiales industriales podría evitarse utilizando diferentes materiales. En Sídney, se está construyendo un rascacielos híbrido de 40 pisos de altura con madera en combinación con una estructura de acero y cemento.

Las empresas tendrán que decidir cuándo tiene sentido formar equipo con otras organizaciones para abordar los desafíos de nivel 3 o cuándo deben innovar por sí mismas y qué capacidades necesitarán desarrollar para hacerlo.

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Las empresas tienen un papel vital que desempeñar en la transición energética, pero el camino a seguir no es sencillo. Al desarrollar un conocimiento profundo de los desafíos físicos que implica, pueden aumentar sus probabilidades de encontrar una forma eficaz de avanzar, una que reduzca las emisiones y genere valor para la empresa.