Introducción
El cambio climático está causando perjuicios económicos debido al calor extremo, los cambios en las precipitaciones, el aumento del nivel de los mares y la perturbación de ecosistemas y sociedades.
Las energías limpias no se han difundido de manera uniforme ni a la misma velocidad en los distintos contextos. En el gráfico 4.1 se observa el tiempo necesario para que las tecnologías energéticas avancen desde un prototipo hasta su introducción en el mercado y adopción inicial, definida aquí como aquella que alcanza el 1 % de la cuota de mercado. Por ejemplo, la energía nuclear pasó del prototipo a la adopción inicial en un plazo de 20 años a partir de su invención en Francia, mientras que el hierro de reducción directa tardó seis décadas. Incluso los relatos de adopción satisfactoria reciente ilustran un avance lento: se necesitó más de medio siglo para que la energía fotovoltaica (FV) alcanzara una cuota sustancial de mercado.
La experiencia reciente pone de relieve varias tendencias generales en la difusión de tecnologías limpias. Se han logrado caídas rápidas de los costos mediante investigación y desarrollo (I+D) tempranos, subsidios, tarifas para proveedores de energía renovable y fabricación a gran escala, los cuales han causado curvas de aprendizaje empinadas. La producción y la adopción se han desplazado hacia Asia, donde la estrategia industrial de China está transformando las cadenas de suministro, disminuyendo los precios y permitiendo la implantación en economías de ingresos medios. Aun así la difusión se ha detenido en los márgenes: los países de bajos ingresos y los sectores en que las reducciones son difíciles siguen muy retrasados. Ahora el desafío político es doble: movilizar capital, infraestructura y capacidades, de manera que las caídas de costos hagan posible la adopción por parte de los más pobres y hacer que las tecnologías industriales bajen sus curvas de costos mediante I+D específica, demostración y creación del mercado inicial.
En el presente capítulo se analiza la manera en se han extendido las tecnologías limpias, el motivo por el que la adopción es desigual y sus implicaciones para la fase siguiente de la difusión. El análisis se centra en las tecnologías de mitigación y hace hincapié en su despliegue en las últimas dos décadas más que en el descubrimiento científico inicial.
En primer lugar, se indican las tecnologías clave de mitigación y se determina su madurez por sector y región, prestando una especial atención a la posición influyente de China en el panorama internacional. Luego, se presentan tres casos prácticos instructivos: las tecnologías solar fotovoltaica, de vehículos eléctricos y de hidrógeno.
El caso de la tecnología solar fotovoltaica ilustra una trayectoria de difusión completa desde la I+D hasta el despliegue mundial; el caso de los vehículos eléctricos demuestra la manera en que es posible resolver los problemas de competencia tecnológica mediante apoyo político y coordinación industrial; y el caso del hidrógeno pone de relieve estrategias de superación de los complejos problemas de formación de un mercado para el que se necesita el desarrollo simultáneo de infraestructuras y demanda. Estos casos elegidos con cuidado revelan pautas comunes, además de especificidades en la manera en que las tecnologías limpias logran superar los obstáculos de infraestructura, la resistencia existente y las dificultades de coordinación. El análisis establece los factores decisivos para lograr la difusión, las posibles intervenciones políticas y los enfoques estratégicos que permitan superar los impedimentos de adopción. Por último, en el capítulo se examinan los riesgos y las oportunidades que surgen, entre ellos las tensiones geopolíticas, las vulnerabilidades de la cadena de suministro y las dificultades de financiación que definen la siguiente fase de la difusión mundial de la tecnología limpia.
Para mitigar el cambio climático se necesita innovación específica en tecnologías que reduzcan el efecto de la actividad económica en el medio ambiente. Las tecnologías limpias, también conocidas como tecnologías de bajas emisiones de carbono, tienen varias funciones vitales: reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, aumentar la eficiencia energética, optimizar la utilización de recursos, minimizar la generación de residuos y promover la reutilización y el reciclaje. Estas tecnologías generan emisiones de CO2 considerablemente menores que las alternativas de combustibles fósiles convencionales.
Para entender cuáles son las tecnologías limpias más necesarias es preciso examinar dónde se originan las emisiones de gas de efecto invernadero a escala mundial, cómo se distribuyen entre los sectores económicos y qué tecnologías pueden ser eficaces para reducirlos.
En el cuadro 4.1 se ofrece un amplio panorama de estas opciones de mitigación. Se vincula la cuota de emisiones de cada sector a soluciones tecnológicas disponibles y emergentes, lo que revela que la transición mundial a las tecnologías limpias ha avanzado de manera desigual en las dos últimas décadas. En el cuadro se incluyen niveles de madurez tecnológica (TRL) para indicar la madurez del mercado de cada solución.
Es infrecuente que la innovación avance de manera lineal por estos diferentes niveles de TRL: lo habitual es que haya bucles de retroalimentación, reversiones y replanteos del diseño. Aun así, la escala de TRL es valiosa porque destaca los tipos de impedimentos que suelen surgir en diferentes puntos. En los TRL de nivel bajo dominan los riesgos técnicos y financieros; en los niveles intermedios, la demostración y la adopción inicial dependen de las cadenas de suministro, la certificación y la demanda temprana; y en los niveles altos, los principales problemas se refieren a la integración en los sistemas energéticos, la infraestructura y los mercados.
La madurez tecnológica es muy variable entre sectores
En primer lugar, las tecnologías maduras ya abordan un porcentaje considerable de las emisiones, en concreto en la generación de energía y la construcción, donde se ha logrado un despliegue amplio de soluciones en el mercado. La generación de energía ha encabezado esta transición, comenzando por la energía eólica a mediados de 2000, respaldada por estructuras normativas pioneras como las tarifas para proveedores de energía renovable y las medidas de apoyo industrial de Dinamarca. Más tarde siguió la energía solar fotovoltaica, que alcanzó un crecimiento exponencial después de finales de la década de 2000 cuando los costos de los módulos disminuyeron de manera drástica y los mecanismos de apoyo normativo se extendieron por todo el mundo. Juntas las energías eólica y solar dominaron los aumentos de capacidad renovable durante toda la década de 2010, impulsadas por los efectos del aprendizaje y unas subastas cada vez más competitivas.
En segundo lugar, los sectores en que las reducciones son difíciles, como la industria pesada y el transporte a larga distancia, siguen teniendo una dependencia decisiva de tecnologías que aún están en las fases de prototipo, demostración u adopción inicial, con necesidades urgentes de innovación y riesgos de inversión sustanciales. La industria causa en torno a un tercio de las emisiones de CO2 y se encuentra entre los sectores más difíciles de descarbonizar. Es posible lograr algún avance mediante mejoras de eficiencia y electrificación de calor de temperatura baja y media, las cuales ya se están comercializando. Pero la mayoría de los procesos a alta temperatura, como los del acero, el cemento y los productos químicos, dependen de tecnologías que siguen estando en fase piloto o de demostración. Entre las alternativas se encuentran la fabricación de acero basada en hidrógeno, los aglutinantes de cemento alternativos y los procesos electrificados para los productos químicos y el aluminio. La captación y el almacenamiento de carbono también pueden desempeñar un papel aunque todavía son costosos e intensivos en infraestructura. En conjunto, los recortes drásticos de las emisiones industriales dependen del avance y el aumento de escala de tecnologías que todavía no han alcanzado plenamente el nivel comercial.
En tercer lugar, los facilitadores transversales como la infraestructura de red, el almacenamiento de energía, el hidrógeno y los sistemas de gestión de carbono desempeñan papeles esenciales en varios sectores, al tiempo que abarcan una gama amplia de madureces tecnológicas, lo cual crea interdependencias complejas en la trayectoria de la transición. Por ejemplo, el retraso de la transición del sector del transporte fue considerable; en efecto, la importancia los vehículos eléctricos siguió siendo escasa hasta finales de la década de 2010. El rápido crecimiento posterior de los vehículos eléctricos se impulsó principalmente mediante normas de obligado cumplimiento en mercados clave, en especial en China, Europa y los Estados Unidos de América. A principios de la década de 2020, los vehículos eléctricos habían alcanzado cuotas de dos cifras en los principales mercados, cuando los fabricantes de coches optaron por plataformas de batería a gran escala.
Estos conceptos dejan claro que para una descarbonización drástica se necesitan una difusión rápida de opciones maduras y un esfuerzo constante que logre introducir las tecnologías de TRL bajo en el mercado. Sin embargo, las dificultades específicas varían de manera considerable entre sectores. En algunos de ellos, la principal dificultad no es el costo de la propia tecnología sino los sistemas de integración, cuyos TRL abarcan desde la adopción inicial al despliegue amplio. Las disminuciones drásticas de las emisiones industriales dependen del avance y el aumento de escala de tecnologías que todavía no han alcanzado plenamente el nivel comercial.
Los facilitadores transversales presentan una complejidad especial: su diversidad de niveles de madurez pone de relieve la importancia crucial de una infraestructura que facilite el desarrollo —redes, gasoductos de CO₂, cuencas de almacenamiento y redes de hidrógeno— sin la cual no es posible aumentar la escala de tecnologías concretas. Mientras tanto, en la construcción, el principal obstáculo no es la factibilidad técnica sino los problemas de difusión incluidos los costos iniciales, los códigos de edificación y la logística de renovación. En la agricultura, si bien se dispone de un amplio conjunto de herramientas técnicas, la adopción depende en gran medida del apoyo normativo, el comportamiento de los consumidores y la capacidad institucional más que del desarrollo tecnológico.
La tecnología limpia en los últimos 20 años: ¿dónde y cuánta?
Tras exponer el panorama de las tecnologías de mitigación disponibles y sus niveles de madurez, la pregunta es en qué medida se han difundido estas opciones. En las dos últimas décadas, la tecnología limpia se ha desplazado desde los márgenes al centro del sistema energético global (véanse los gráficos 4.2 y 4.3). Las tecnologías solar fotovoltaica, de turbinas eólicas y de vehículos eléctricos han aumentado de escala desde niveles insignificantes a principios de la década de 2000 hasta cientos de gigavatios de capacidad instalada y millones de ventas anuales en la actualidad (véase el capítulo 1).
Estos modelos paralelos de despliegue e innovación estructuran este subapartado.
El gráfico 4.4 revela disparidades considerables en la rapidez con que las trayectorias de la tecnología verde alcanzan los territorios de destino, ya que se observan variaciones de entre 1 y 17 años. Las tecnologías limpias de América Latina se difunden hasta Asia y Europa en menos de un año; sin embargo, la región experimenta prolongados retrasos, de 12 a 17 años, cuando es receptora de tecnología de otros territorios y la trayectoria desde Oceanía a América Latina es la que presenta el máximo retraso, de 17 años. En cambio, América del Norte muestra una capacidad de absorción eficiente constante, como indican las trayectorias de entrada comprendidas en plazos de 2,6 a 5,5 años, sin importar el origen. Esta capacidad puede ser un reflejo de la presencia de marcos institucionales sólidos y redes colaborativas bien establecidas.
La difusión de tecnología limpia desde las publicaciones científicas hasta las patentes lleva entre 8 y 14 años y se observan pautas regionales claras (véase el gráfico 4.5). Las conversiones más rápidas se producen dentro de las regiones: la ciencia asiática llega a las patentes en 7,82 años, mientras que la ciencia de América Latina y Oceanía se transforma en patentes nacionales en aproximadamente 8 a 9 años. Esta pauta confirma la importancia de la coincidencia en la localización.
Los flujos interregionales de conocimientos son sistemáticamente más lentos y, en general, tardan entre 10 y 13 años. África experimenta los retrasos más notables, ya que los artículos científicos tardan entre 13 y 14 años en ser citados en patentes africanas más allá del origen, lo que es indicativo de unos vínculos débiles entre investigación e infraestructura de innovación, más que de una mala calidad de la ciencia. De hecho, las patentes de otras regiones citan las investigaciones africanas y latinoamericana con relativa rapidez (9 a 11 años), lo que indica que estas regiones producen conocimientos valiosos, pero carecen de capacidad institucional para una rápida transformación de la ciencia externa en innovación local. La ciencia de América del Norte es la que más tarda en llegar a las patentes de las regiones en desarrollo (13 a 14 años), posiblemente como consecuencia de deficiencias o impedimentos de acceso.
Varios factores respaldan este crecimiento, entre los que cabe destacar los cambios estructurales en las tres fases de desarrollo de la estrategia solar fotovoltaica de China.
En segundo lugar, la adopción fuera de los países de altos ingresos seguía siendo limitada hasta principios de la década de 2020, aunque tendencias recientes indican que esta situación puede estar comenzando a cambiar. Así, las tendencias en innovación son un reflejo de esta transformación. La adopción de tecnología limpia se ha concentrado en las economías de altos ingresos y China, mientras que los países de ingresos medios y bajos tienen un papel mucho más pequeño. Este desequilibrio está empezando a modificarse a medida que los mercados de ingresos medios amplían el despliegue mediante subastas, financiación en condiciones favorables e inversiones en redes y que se observan proyectos iniciales en algunos países de ingresos bajos. El excedente de capacidad de fabricación de China ha disminuido los precios mundiales de la tecnología de energía solar, lo que ha causado que los paneles solares sean más accesibles en regiones como África.
Factores que impulsan y obstaculizan la difusión de tecnología limpia: el caso de la energía solar fotovoltaica, los vehículos eléctricos y el hidrógeno
Varios factores interconectados impulsan la difusión de la tecnología limpia: las características tecnológicas interiores, la asequibilidad y las trayectorias de costos; las redes de infraestructura de apoyo; la normalización técnica; las capacidades de los trabajadores; la capacidad de absorción de la organización; y los marcos institucionales y regulatorios. Estos factores crean ciclos virtuosos que aceleran la adopción, además de obstáculos que impiden la penetración en el mercado. En este apartado se examina la manera en que estos factores inciden en concreto en las energías fotovoltaicas, los vehículos eléctricos y el hidrógeno verde, se ilustran diferentes vías de difusión y se revelan ideas transferibles para acelerar la transición a la energía limpia entre diversos contextos tecnológicos y comerciales.
Asequibilidad
El desarrollo de las tecnologías eólica, solar y de vehículos eléctricos ha sido inseparable de la reducción generalizada de costos que estas han experimentado. La caída de los costos de las energías limpias surge de varios mecanismos de refuerzo: la I+D proporciona mejoras fundamentales; el aprendizaje a través de la práctica baja los costos ya que las empresas ganan experiencia de producción y las economías de escala disminuyen los costos unitarios al aumentar el producto. Estos procesos, con frecuencia amplificados por el trasvase de conocimientos y el crecimiento de los mercados, respaldan la empinada curva de aprendizaje observada en muchas tecnologías limpias. Sin embargo, una advertencia respecto de los efectos de aprendizajes muy rápidos, como los observados en la energía renovable, es que los usuarios pueden preferir adoptar un comportamiento de “esperar a ver qué pasa” y demorar la difusión si prevén que pronto se comercializarán productos más baratos y eficientes.
Para su difusión toda tecnología debe cumplir los requisitos de costos y calidad de usuarios y aplicaciones concretos y competir con eficacia con las alternativas existentes. En el contexto de las nuevas tecnologías, lo que importa para la difusión es si las tecnologías limpias pueden competir en igualdad de condiciones que las sucias (basadas en combustibles fósiles). En la práctica, sin embargo, debido a factores externos medioambientales no valorados y la dominancia establecida en el mercado, las alternativas existentes basadas en fósiles se benefician de una ventaja competitiva. La ausencia de una fijación del precio del carbono implica que los costos sociales de la contaminación no se reflejan en los precios de mercado, lo que distorsiona las decisiones de inversión.
Energía solar fotovoltaica
Por ejemplo, para la tecnología solar fotovoltaica, la producción en serie para el mercado Chino contribuyó a acelerar el aprendizaje a través de la práctica y las economías de escala, lo que dio lugar a una caída considerable de los precios de esta tecnología dado que la capacidad acumulada creció, según se expuso. El aumento de velocidad y la ampliación de las economías de escala se facilitó mucho mediante el diseño modular
Con respecto a la tecnología solar fotovoltaica, las restricciones de comercialización impuestas por los Estados Unidos de América desde 2014 y Europa durante el período 2013-2018 han aumentado su costo de importación, lo que ha motivado una menor adopción. Existen datos de que, tras los aranceles estadounidenses de 2014, los precios en los Estados Unidos de América aumentaron un 10 % con respecto a otros mercados y un 20 % tras los aranceles de 2018, lo que ha dado lugar a una disminución de la adopción de paneles solares en dicho país.
Vehículos eléctricos
La asequibilidad sigue siendo uno de los obstáculos más persistentes para la adopción generalizada de vehículos eléctricos. Mientras que con frecuencia los costos de su vida útil son favorables, el precio de compra de los coches eléctricos de batería en Europa y los Estados Unidos de América sigue siendo entre un 10 % y un 50 % mayor que el de los modelos equiparables de combustión interna, lo que frustra la adopción fuera de los hogares de ingresos altos.
Hidrógeno
Por el contrario, los sistemas integrales, específicos de lugar de la industria pesada —como el acero, el cemento o los grandes reactores— deben hacer frente a costos de capital más altos, ciclos de proyecto más prolongados y menos oportunidades de iteración, lo que puede ayudar a explicar su difusión más lenta y más desigual.
El costo es la limitación principal para la difusión del hidrógeno limpio. El hidrógeno renovable y otros hidrógenos de bajas emisiones de carbono siguen siendo varias veces más costosos que el hidrógeno producido a partir de combustibles fósiles sin medidas de mitigación (hidrógeno “gris”), lo cual crea una “prima verde” persistente (el mayor costo de producción del hidrógeno de bajas emisiones de carbono que el costo del hidrógeno gris). Esta diferencia obedece a varios factores principales: i) los precios de la electricidad y la utilización de electrolizadores, ii) la intensidad de capital y durabilidad de las pilas de combustible de hidrógeno, y iii) los costos del segmento intermedio de compresión, almacenamiento y transporte. La electricidad es el principal componente del costo, pero datos recientes también indican que los costos de los electrolizadores son mayores de lo previsto. La caída de los costos de las energías renovables mejora la perspectiva a largo plazo, pero la disminución de los precios del gas natural posterior a 2022 ha bajado los costos de los hidrógenos gris y azul y amplía el desequilibrio de costos a corto plazo. Para superar esta prima no basta con subsidios; se necesitan I+D prolongada para mejorar la eficiencia, la durabilidad y el diseño de los catalizadores, programas de demostración para que lleguen al mercado vías nuevas como la pirólisis del metano y la electrolisis nuclear, y un aumento de escala de fabricación e integración de sistemas para que se materialicen los efectos del aprendizaje y las economías de escala. En el caso del hidrógeno verde, en la actualidad más del 99 % del hidrógeno mundial se produce a partir del hidrógeno gris, mientras que las vías “azul” de bajas emisiones de carbono y “verde” renovable siguen en fase de demostración o en la escala inicial de comercialización.
Infraestructura
En la difusión de las tecnologías limpias pueden producirse “fallos sistémicos”
De hecho, la disponibilidad de tecnologías e infraestructura complementarias es una limitación para que la difusión de la tecnología solar garantice la fiabilidad de la red eléctrica. Se precisan muchas inversiones complementarias en líneas de trasporte de alto voltaje, redes de transporte (es decir, que mejoran las interconexiones con otras regiones), equipo de estabilidad de la red (es decir, equipo de control de voltaje y convertidores avanzados), sistemas de medición neta (p. ej. cuando las políticas de prosumidor permiten a los consumidores verter su excedente de energía en esa red) y la mejora de la red de distribución (p. ej. redes inteligentes y sensores) para gestionar el suministro y la demanda fluctuantes en el ámbito local. La falta de inversión con la rapidez necesaria en infraestructura de red impide la integración eficiente de los sistemas solares fotovoltaicos.
En los países en desarrollo, la falta de infraestructura complementaria para adaptar las energías renovables a la red eléctrica es un gran obstáculo. Con una población creciente con acceso a bienes que utilizan energía, se prevé que se produzca un aumento marcado de la demanda de electricidad en los países en desarrollo en las próximas décadas y la elección entre las alternativas de infraestructura energética que se haga hoy en dichos países tendrá consecuencias considerables en el desarrollo económico y el cambio climático mundial.
Para los vehículos eléctricos se necesita una red densa de infraestructura de recarga que haga viable la adopción masiva; pero los proveedores de recarga dudan en invertir antes de que la adopción de estos vehículos sea suficiente. La infraestructura de recarga es un cuello de botella vital para la difusión de los vehículos eléctricos. Como se observa en el gráfico 4.7, las existencias mundiales de estaciones públicas de recarga aumentaron desde menos de un millón en 2018 hasta más de 5 millones en 2024. La mayor parte del aumento ha sido en recargadores lentos, aunque las opciones rápidas y ultrarrápidas crecen con rapidez. Las estaciones de recarga ultrarrápida (150 kilovatios o más) son cada vez más frecuentes y han crecido en torno a un 50 % en 2024, pero todavía representan el 10 % de las estaciones públicas de recarga rápida en el mundo. La comparación entre países demuestra que los mercados con una red de recarga más densa logran porcentajes mayores de vehículos eléctricos y pone de relieve el papel central de la infraestructura como propiciador de la adopción. Como se ha expuesto, el éxito noruego es un eco de los generosos incentivos y la continua inversión en recarga pública.
Para la tecnología del hidrógeno es necesario construir nuevos gasoductos y las tecnologías de energía solar y eólica solo pueden aumentar de escala si van acompañadas de inversiones en flexibilidad de la red, almacenamiento y transporte. Los gasoductos específicos, las instalaciones de almacenamiento y la infraestructura portuaria son escasos. De los 56 países con estrategia en materia de hidrógeno, 43 consideran que la infraestructura es el impedimento más crucial.
Capital humano y capacidades
La adopción de tecnología depende de la disponibilidad de trabajadores, ingenieros y técnicos capacitados que permitan a las empresas absorber conocimientos tácitos incorporados en las nuevas innovaciones. Las pruebas demuestran que la movilidad de los investigadores facilita la difusión de tecnología.
Además de investigadores e ingenieros, para el despliegue de tecnología limpia se necesitan trabajadores capacitados para su instalación, mantenimiento y reparación. La difusión de la tecnología solar fotovoltaica en los Estados Unidos de América solo se aceleró una vez que se dispuso de instaladores capacitados.
Los programas de formación, la formación profesional, la adquisición de nuevas competencias profesionales y los programas de transición del personal contribuyen en gran medida a ampliar la reserva de trabajadores en los sectores de tecnología limpia. En el contexto de los países en desarrollo, el imperativo clave es crear una base de capacidades que permita a estos países saltar directamente a la adopción de tecnologías limpias. Aun así atraer trabajadores a trabajos ecológicos depende de la calidad del empleo (es decir, del nivel de informalidad, de la exposición a la contaminación y los sueldos) y es posible que deban introducirse cambios institucionales complementarios en las normas laborales, además de fortalecer instituciones educativas y formativas específicas.
El comportamiento de quienes adoptan tecnologías limpias tiene un papel vital en su difusión.
Los datos empíricos revelan diferencias sustanciales en los perfiles socio-demográficos de los grupos que adoptan la tecnología solar fotovoltaica y de vehículos eléctricos, los cuales a su vez configuran distintas modalidades de difusión regional. Las disparidades espaciales han tenido consecuencias considerables para la integración de sistemas energéticos inteligentes. Las situaciones hipotéticas en que se examina la integración regional de vehículos eléctricos y energía solar fotovoltaica indican que los sistemas “del vehículo a la red” pueden no ser viables en todas las regiones, dado que la distribución geográfica de la adopción de vehículos eléctricos no necesariamente coincide con zonas en que el despliegue de la tecnología solar fotovoltaica es alta. Esta posible falta de coincidencia subraya la necesidad de enfoques locales que tengan en cuenta las características de quienes adoptan la tecnología en el lugar, las limitaciones de infraestructura y la configuración de los sistemas energéticos cuando se conciben políticas para respaldar la difusión de tecnologías limpias.
Propiedad intelectual
La propiedad intelectual (PI) es un arma de doble filo para la difusión de tecnologías limpias. Las patentes y los derechos conexos crean incentivos para que las empresas lleven a cabo I+D costosa al brindar una protección temporal de monopolio, pero también limitan de manera intencionada el acceso. En el contexto climático, esta compensación de factores tiene una especial importancia: cada año de retraso en la difusión se traduce en mayores acumulaciones de gases de efecto invernadero. La asimetría radica menos en la urgencia de la acción climática —que es grande en todas partes— como en la geografía de la titularidad y los recursos. La mayor parte de los titulares de patentes de tecnología limpia son entidades de países de altos ingresos, mientras que los países de ingresos más bajos y medios deben hacer frente a una gran necesidad de apoyo financiero y asistencia tecnológica para implantar la mitigación y la adaptación a mayor escala. Este desequilibrio ha hecho de la PI haya sido materia de controversia recurrente en las negociaciones climáticas internacionales.
Sin embargo, la exclusividad también crea impedimentos. Las negociaciones de concesión de licencias son costosas, el acceso es restringido y la adopción puede demorarse. Para los países en desarrollo estos inconvenientes se agravan debido a que los recursos financieros y la capacidad de absorción son limitados. El sector solar ilustra las repercusiones, esto es, en la medida en que los mercados han madurado y la competencia se ha intensificado, han proliferado las controversias respecto de innovaciones graduales aunque valiosas. Los recientes pleitos de First Solar contra sus rivales en los que alegó infracción de las patentes “TOPCon cell” son emblemáticos de un aumento más amplio en los enjuiciamientos;
Los compromisos de no hacer valer los derechos de patente también han llamado la atención como una alternativa a las prácticas tradicionales excluyentes, pero su repercusión práctica en la difusión sigue siendo incierta. El ejemplo más destacado es el anuncio de Tesla en 2014 de que no iniciaría pleitos contra usuarios de buena fe de sus patentes de vehículos eléctricos. Aun cuando se recibió como una iniciativa audaz para acelerar el crecimiento del mercado, los estudiosos debaten si este tipo de compromisos son genuinos, si son una estrategia de marca o son intentos de posicionar la tecnología propia como la norma dominante.
En las dos últimas décadas, la innovación más limpia se ha concentrado en la generación de electricidad, el almacenamiento y las redes y el crecimiento ha sido especialmente elevado en baterías y tecnologías de redes inteligentes que respaldan la energía y el transporte. Por el contrario, sigue siendo escasa la innovación en sectores en que las reducciones son difíciles: la cifra de patentes concedidas en captación y almacenamiento de carbono sigue estando en torno a unas 100 familias de patentes al año y la actividad en hidrógeno ha tenido una relativa intensidad a principios de la década de 2000, que declinó una vez que las baterías de iones de litio se hicieron predominantes en el transporte.
Instituciones, reglamentos y competencia
La difusión de tecnologías limpias no se produce en un vacío político. Dado que desplazan industrias afianzadas, las tecnologías limpias generan ganadores y perdedores y determinan que la motivación de actores poderosos se incline a respaldar o resistir el cambio. Los actores del sector de los combustibles fósiles están muy motivados para defender sus fuentes de ingresos existentes y proteger el capital sumergido. Las empresas de servicios públicos, los productores de carbón y las principales compañías de gas y petróleo han presionado tradicionalmente contra la fijación del precio del carbono, las normas de emisión y la eliminación de subvenciones.
La repercusión en el medio ambiente y en el uso del suelo de los grandes parques de energía solar complica más el despliegue, en especial en regiones de gran densidad de población, en las que la oposición local se expresa mediante movimientos “sí, pero no aquí”.
Economía política y comercio
Los factores políticos e industriales también determinan la extensión de la adopción de vehículos eléctricos. En los Estados Unidos de América, la adopción de vehículos eléctricos está muy polarizada, es decir, se concentra en determinadas zonas políticas. En torno a la mitad de todos los nuevos vehículos eléctricos registrados entre 2012 y 2023 se compraron en apenas el 10 % más demócrata de los condados. Un tercio de ellos estuvo entre el 5 % de los condados con mayor porcentaje de tendencia demócrata.
El exceso de capacidad productiva mundial de vehículos eléctricos está comenzando a distorsionar los mercados. La agresiva expansión dentro de China ha impulsado la producción de manera tal que ha superado el consumo nacional, lo cual ha desencadenado una intensa competencia de precios. A principios de 2024, los precios promedio de las transacciones de vehículos eléctricos cayeron en torno a un 10 %, dado que Tesla y BYD recortaron los precios para proteger su cuota de mercado. Esta disminución de los precios beneficia a los consumidores en el corto plazo; pero una guerra de precios prolongada puede erosionar la rentabilidad y desalentar la inversión en innovaciones posteriores.
Instrumentos de nuevas políticas: centros tecnológicos y equidad
Dado que son los hogares de mayores ingresos los que, por lo general, compran tecnologías como la solar de instalación en tejados y la de vehículos eléctricos, los programas iniciales de subvención han beneficiado de manera desproporcionada a los más favorecidos. Por lo tanto, la concepción de las políticas debe anticiparse a las consecuencias de distribución. En los Estados Unidos de América, la Ley de Reducción de la Inflación aborda esta cuestión vinculando los créditos fiscales federales para vehículos eléctricos a los ingresos y los umbrales de precios de los vehículos; por su parte, en los países en desarrollo la reforma tarifaria de la energía eléctrica o los planes de ayuda a las energías renovables también deben equilibrar la equidad y la factibilidad política.
Han surgido centros tecnológicos del hidrógeno como una idea política dominante, aunque más en teoría que en la práctica. La idea es que la coincidencia en la localización de las instalaciones de producción, la infraestructura del segmento intermedio y los usuarios finales dentro de una misma región pueda acelerar el despliegue. Se prevé que mediante la sincronización de las inversiones y el uso compartido de activos, estos centros ayuden a los proyectos a avanzar desde la escala piloto a la comercial. En este marco, el centro sirve como un sistema de coordinación, que reduce el riesgo de los pioneros y proporciona un escenario para el aprendizaje tecnológico.
La pregunta central es si estos centros serán eficaces para abordar los obstáculos antes descritos. En principio se los ha concebido para reducir los costos de producción por el uso compartido de infraestructura, crear señales de demanda creíbles mediante consumidores ancla, acelerar la finalización de los gasoductos y los depósitos y proporcionar mayor claridad normativa por medio de la demostración y la certificación. No obstante en esta etapa su fundamento empírico es débil. La mayor parte de los centros todavía se encuentran en la fase de anuncio o al inicio de la puesta en funcionamiento y es demasiado pronto para saber si estos mecanismos funcionarán en la práctica o a mayor escala.
Estas incertidumbres ponen de relieve la necesidad de una evaluación sistemática a medida que los centros avancen desde el concepto al funcionamiento. Es esencial que se los conciba con cuidado: el compromiso de las comunidades, la garantía de una contabilidad transparente de las emisiones y la alineación de los proyectos con los objetivos de descarbonización a largo plazo. Los datos comparativos entre regiones tendrán un valor especial en la determinación de si los centros aportan lo que se ha prometido o solo reorganizan los obstáculos existentes de manera diferente.
Los casos prácticos de tecnología solar fotovoltaica, vehículos eléctricos e hidrógeno ilustran los mecanismos comunes, además de especificidades, en la difusión de estas tecnologías. La I+D temprana y las políticas específicas de presión de la demanda en mercados pioneros iniciaron la difusión. Luego la estrategia industrial de China aumentó la escala de la producción, lo que produjo reducciones marcadas de los costos. Los insumos complementarios —redes, infraestructuras de recarga, financiación y capacitación— fueron críticos para mantener la adopción. Las condiciones desfavorables de política económica ralentizaron pero no impidieron el avance donde existían estructuras normativas creíbles.
Pensar en el futuro: desafíos y riesgos para la fase siguiente de difusión
En el presente capítulo se analizó la manera en que se han extendido las tecnologías limpias, el motivo por el que la adopción es desigual y sus implicaciones para la fase siguiente de la difusión. Se destacan cuatro características comunes.
El despliegue ha sido rápido en energía y transporte ligero, pero sigue siendo restringido en los sectores en que es difícil reducir las emisiones.
China se ha convertido en el actor principal tanto en innovación como en despliegue.
El carácter modular ha sido una causa decisiva de la caída de costos y el aumento de escala.
Fuera de las economías de altos ingresos el comienzo de la adopción es reciente, aunque el potencial es grande.
Los casos prácticos de tecnología solar fotovoltaica, vehículos eléctricos e hidrógeno revelan pautas comunes, además de especificidades en la manera en que las tecnologías limpias logran superar los obstáculos de infraestructura, resistencia existente y dificultades de coordinación.
Hay imperativos acuciantes que configuran la fase siguiente de la difusión de las tecnologías limpias. Más allá de las tareas urgentes para acelerar la adopción en los países en desarrollo, están surgiendo varios riesgos. Las vulnerabilidades destacadas en el suministro de minerales fundamentales plantean nuevas preocupaciones sobre los costos y la asequibilidad; a su vez, la incertidumbre en torno a las repercusiones transformadoras —y potencialmente perturbadoras— de la inteligencia artificial introduce oportunidades y riesgos para la innovación limpia y su despliegue. Al mismo tiempo, las tensiones geopolíticas están redefiniendo el panorama mundial y pueden redirigir la trayectoria de la difusión de las tecnologías limpias de maneras inesperadas.
La futura difusión dependerá menos de los descubrimientos que de la gestión de los riesgos sistémicos. La escasez de minerales, la expansión de la inteligencia artificial y las condiciones políticas adversas pueden plantear costos y fragmentar mercados, pero la innovación, la diversificación y la política creíble pueden superarlos. El equilibrio es incierto: en algunos contextos estas presiones pueden ralentizar la adopción, mientras que en otros pueden catalizar nuevas inversiones y coordinación. Que las tecnologías limpias sigan aumentando de escala a la velocidad necesaria dependerá de la medida en que las instituciones proporcionen estabilidad, apertura y resiliencia con eficacia.