El camino de Colorado para la neutralidad en emisiones de CO2 para 2050
Por Madeleine Carnemark. Para lograr el objetivo de emisiones netas cero de gases de efecto invernadero, para el año 2050, los esfuerzos de descarbonización deberán acelerarse drásticamente, consideran en el Estado de Colorado, EEUU. No es un tarea sencilla, pero se cuenta con una diversidad de instrumentos para lograrlo.
El sector privado desempeñará un papel fundamental. Durante las últimas décadas, Colorado ha dado pasos significativos hacia la neutralidad de carbono. Desde 2010, el estado ha más que triplicado la cantidad de electricidad que genera a partir de fuentes renovables: la energía renovable ahora representa el 30 por ciento de la electricidad total generada en el estado.1Colorado también se encuentra entre los diez estados principales en modernización de la red, inversiones de capital de riesgo en tecnología limpia y adopción de vehículos eléctricos (EV) per cápita, con 58,700 vehículos a batería en circulación.2
Este progreso es solo el comienzo. Colorado tiene metas ambiciosas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), y sus esfuerzos podrían posicionarlo como líder nacional en descarbonización. Los científicos han determinado que es necesario limitar el calentamiento de la Tierra a 1,5 °C por encima de los niveles preindustriales para evitar los efectos más peligrosos e irreversibles del cambio climático.3Esto requeriría alcanzar emisiones netas cero a nivel mundial para 2050 y una reducción del 50 por ciento en las emisiones (en comparación con los niveles de 2010) para 2030.4El análisis que forma la base de este artículo, realizado en 2022, muestra que una ruta de cero emisiones netas en Colorado no solo respaldaría niveles importantes de descarbonización, sino que también podría convertirse en un pilar del crecimiento económico y la creación de empleo sostenible y de amplia base en el estado. — creando 190 000 puestos de trabajo (el 60 % de ellos en funciones operativas a largo plazo) y aportando $135 000 millones en valor agregado bruto (GVA) total para 2030.5
Lograrlo no será fácil ni barato. En comparación con la mayoría de los estados, Colorado tiene emisiones más altas en sectores difíciles de reducir. Por ejemplo, nuestro análisis encuentra que la industria del petróleo y el gas del estado contribuye con una parte superior al promedio de las emisiones totales del estado (16,1 % en 2019 frente a un promedio de 4,6 % a nivel nacional).6Los líderes del estado tendrán que hacer cambios sin precedentes: moverse más rápido, innovar de manera más estratégica y acelerar sus inversiones. Nuestro análisis muestra que se requerirán hasta $80 mil millones en nuevos gastos de capital en toda la economía de Colorado de 2022 a 2030, con $11 mil millones adicionales en costos operativos anuales. Durante los próximos diez años, la mayor parte de este gasto se destinará a energía limpia, y el sector del transporte obtendrá una mayor parte del pastel entre 2030 y 2050.
Esta década es crítica. La acción inmediata señalará el liderazgo a otros estados, y el gasto que ocurra dentro de la próxima década podría tener un efecto catalizador en el crecimiento económico y la creación de empleo (Anexo 1). Además, las empresas pioneras estarán mejor posicionadas para ayudar a crear una transición equitativa que promueva el crecimiento laboral y las oportunidades económicas para una amplia gama de habitantes de Colorado.
Exhibición 1
Los riesgos para Colorado de la inacción climática global son significativos. Si el calentamiento aumenta 3,5 °C para 2100, por ejemplo, el impacto en la disponibilidad de agua podría ser devastador. Los rendimientos agrícolas disminuirían drásticamente y el riesgo de incendios forestales aumentaría en el estado, amenazando los sistemas naturales y económicos subyacentes en los que se basa gran parte de la economía del estado.7Además, si el estado no logra adaptarse a la transición energética, podrían producirse importantes pérdidas de empleos a medida que se retiren las instalaciones de combustibles fósiles.
Este artículo describe el alcance y la escala de la oportunidad, centrándose específicamente en la capacidad de acción del sector privado. Si bien algunos pasos que Colorado debe tomar son consistentes con las recomendaciones generales para los Estados Unidos (como la rápida electrificación del transporte por carretera), cuantificamos este impacto a nivel estatal e identificamos áreas en las que Colorado puede necesitar invertir atención adicional. , como la captura directa de aire (DAC) para compensar las emisiones de los sectores difíciles de reducir que son prominentes en el estado. También proporcionamos un desglose sector por sector del perfil de emisiones de Colorado y presentamos cuatro palancas de alto impacto que algunas de las principales industrias de Colorado podrían seguir.
El papel del sector privado en la descarbonización: Un compromiso de todos los sectores
Las políticas climáticas tanto a nivel estatal como federal ya han catalizado la acción. En 2021, Colorado creó su hoja de ruta para la reducción de la contaminación por GEI,8un camino para lograr reducciones de GEI del 50 por ciento para 2030 y del 90 por ciento para 2050.9A nivel federal, la aprobación de la Ley de Reducción de la Inflación (IRA) en 2022 proporciona una amplia gama de subsidios para los esfuerzos de descarbonización. Se estima que los casi $ 400 mil millones en financiamiento e incentivos del proyecto de ley para energía limpia, electrificación del transporte, agricultura climáticamente inteligente y otros esfuerzos de reducción de carbono darán como resultado un 40 por ciento menos de emisiones en EE. UU. para 2030, en comparación con 2005.10
Casi todos estos esfuerzos están destinados a encajar con el apoyo, el liderazgo y los recursos del sector privado. Debido a que las fuentes de las emisiones de Colorado se distribuyen ampliamente en su economía (Anexo 2), muchas industrias tendrán que comprometerse con la descarbonización. Si un sector clave se quedara atrás, otros tendrían que responder acelerando sus esfuerzos de reducción, lo que potencialmente podría ampliar los límites de la viabilidad técnica.
Anexo 2
Anexo 3
Para impulsar la descarbonización, los siguientes sectores deberán tomar medidas para doblar sus curvas de emisiones:
Agricultura (9 por ciento de las emisiones de Colorado).11Una transición neta cero en la agricultura requerirá cambios en la forma en que se cultivan los alimentos y los tipos de alimentos producidos. Diferentes prácticas de manejo del suelo, una reducción en el uso de fertilizantes y la adopción de técnicas regenerativas pueden reducir las emisiones. Una mayor demanda de los consumidores de proteínas alternativas puede reducir el consumo de carne de res y otros productos animales, reduciendo significativamente las emisiones de metano del ganado. (El metano tiene un impacto de corta duración pero poderoso. Comienza a descomponerse después de dos décadas en la atmósfera, pero su impacto de calentamiento es 25 veces mayor que el del dióxido de carbono.12)
Edificios (10 por ciento). La inversión en aislamiento, iluminación eficiente y el cambio de electrodomésticos que funcionan con gas natural a eléctricos (como las bombas de calor) pueden impulsar la descarbonización. Las medidas para instalar generación distribuida (como la energía solar en la azotea) también pueden ayudar.
Industria (38 por ciento). Las fugas de metano de los pozos de petróleo y gas y las emisiones directas de la fabricación constituyen la mayor parte de las emisiones de este sector, que representan una proporción mucho mayor de las emisiones de Colorado que el promedio nacional. Las inversiones que pueden reducir drásticamente las emisiones en este sector difícil de reducir incluyen la reducción del metano, el uso de combustibles limpios como el hidrógeno, la electrificación de procesos como la fundición de acero y la captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS) en el punto de emisión.
Poder (23 por ciento). El abastecimiento de electricidad a partir de energías renovables, principalmente solar y eólica, además de las inversiones en almacenamiento de energía de larga duración y modernización de la red, es una palanca esencial de descarbonización. Sin embargo, dado que se espera que crezca la demanda de electricidad, satisfacer solo las demandas de energía actuales con producción renovable no es suficiente para alcanzar las metas de descarbonización de Colorado. Para lograr los objetivos de 1,5 °C en Colorado, nuestro modelo muestra que se podría requerir un total de 29,5 gigavatios de nueva energía solar y eólica entre 2022 y 2050.
Transporte (21 por ciento). A través de inversiones en varias áreas, el transporte por carretera puede lograr cero emisiones netas para 2050, y los viajes aéreos pueden reducir las emisiones en un 85 por ciento para 2050. Estas inversiones incluyen la compra de vehículos eléctricos y la construcción de infraestructura de carga, el desarrollo de hidrógeno verde como combustible para el transporte por carretera. y aviación, y la producción de combustibles de aviación sostenibles (SAF). Además, construir viviendas a lo largo de las líneas de tránsito, promover la densidad en nuevos desarrollos y hacer que las opciones de movilidad sean asequibles y accesibles pueden reducir las millas recorridas por vehículos, activando así otra poderosa herramienta para reducir las emisiones.
La eliminación requerida del carbono existente
Todos los enfoques ambiciosos de descarbonización mencionados anteriormente aún dejan a Colorado por debajo de su objetivo de cero neto para 2050 en 25 toneladas métricas de CO 2 equivalente. Nuestros cálculos muestran que aproximadamente el 58 por ciento de estas emisiones no reducidas provendrán de la industria, el 23 por ciento de la agricultura, el 13 por ciento de la energía y el 3 por ciento de cada uno de los edificios y el transporte. Dado que estas emisiones seguirán siendo difíciles de reducir, lograr el cero neto implicará la eliminación de CO 2 u otros GEI que ya están en la atmósfera. Esta eliminación puede ocurrir a través de tecnologías DAC o soluciones naturales, como plantar árboles e implementar prácticas agrícolas que secuestran carbono en el suelo.
Las tecnologías DAC pueden ser soluciones mecánicas o químicas que extraen CO 2 del aire y lo almacenan bajo tierra o lo utilizan en productos como bebidas carbonatadas. La capacidad de hacer esto a escala requiere que una región tenga un alto despliegue de energías renovables (para que se pueda usar energía limpia para el proceso), proximidad a redes de transporte como tuberías y acceso a almacenamiento geológico. Colorado cumple con todos estos criterios. Por lo tanto, el estado tiene la capacidad de convertirse en un centro de almacenamiento de carbono.
Las soluciones naturales para secuestrar carbono implican la protección y regeneración de activos como bosques, océanos, suelos y humedales. Colectivamente, seis soluciones climáticas naturales principales son capaces de secuestrar 6,7 gigatoneladas métricas de CO 2 al año a nivel mundial (de una manera económicamente factible), y tres de ellas son oportunidades para Colorado: reforestación, plantación de cultivos de cobertura en granjas y plantación de árboles en tierras de cultivo. .
Cuatro palancas de alto impacto para el sector privado
Aunque muchas empresas de Colorado ya han establecido objetivos de descarbonización, existen oportunidades para que el sector privado vaya más allá de los compromisos internos y trabaje en colaboración para ayudar a Colorado a alcanzar la meta de 1,5°. Hay muchas vías posibles para esto. Además del liderazgo intelectual y las inversiones directas, el sector privado puede trabajar en conjunto para apoyar la acción climática a lo largo de la cadena de valor mediante la incubación de tecnología climática en etapa temprana, el desarrollo de mecanismos financieros como créditos de carbono de alta calidad y la creación de mercados a través de compras a largo plazo. acuerdos. La comunidad empresarial también puede tener un impacto informando la política, invirtiendo en infraestructura que permita la transición, como tuberías y estaciones de carga de vehículos eléctricos, y capacitando a su fuerza laboral en las habilidades que serán necesarias para trabajos de alta demanda.
Identificamos cuatro áreas de alto impacto en las que la participación del sector privado podría acelerar significativamente la descarbonización. Juntas, estas palancas representan hasta el 60 por ciento de la reducción de emisiones necesaria para 2030 (en comparación con los niveles de 2022).
Anexo 4
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1. Carga pública de vehículos eléctricos
Además de ser un líder actual en la adopción de EV, Colorado ha establecido metas ambiciosas para el futuro: 940,000 EV en las carreteras para 2030 y el 100 por ciento de las nuevas ventas provenientes de autos y camionetas de servicio liviano con cero emisiones para 2035.13Lograr esta tasa de adopción podría resultar en una reducción del 20 por ciento en las emisiones del sector del transporte para 2030 y ayudará a trazar un camino hacia cero emisiones de vehículos para 2050.
Para respaldar esto, se necesita una red más grande y sólida de estaciones de carga públicas asequibles y accesibles. Al considerar si comprar un EV, los consumidores citan la disponibilidad y accesibilidad de la infraestructura de carga como el segundo factor más importante después del precio.14La construcción sustancial de nuevas estaciones de carga en Colorado podría proporcionar un impulso económico para el estado, respaldando $24 mil millones en GVA para 2030.
El sector privado puede respaldar la inversión en infraestructura de carga de vehículos eléctricos a través del liderazgo intelectual, el desarrollo de nuevos modelos comerciales y la instalación de cargadores en sus instalaciones. Por ejemplo, en Minneapolis–Saint Paul, Xcel Energy trabajó con la red de autos compartidos sin fines de lucro HOURCAR para promover el uso de vehículos eléctricos entre las comunidades desatendidas y de bajos ingresos. La asociación, conocida como Evie Carshare, colocó 70 estaciones de carga «EV Spot» en Minneapolis y Saint Paul en 2022, muchas de ellas en sitios de viviendas asequibles, y las combinó con vehículos eléctricos compartidos. En 2021, el 25 % de los usuarios del programa piloto tenían ingresos inferiores a $29 000. HOURCAR espera que para 2026, el 50 por ciento de su base de usuarios sean personas de color y el 40 por ciento sean «miembros de muy bajos ingresos».15
2. Aviación sostenible
Como un sector difícil de reducir, la industria de la aviación aún se encuentra en las primeras etapas de sus esfuerzos de reducción de emisiones. Estos esfuerzos se centran en inversiones en SAF a corto plazo e inversiones en tecnología de propulsión alternativa a largo plazo. Nuestro análisis encuentra que las inversiones de las aerolíneas, los fabricantes de combustible para aviones, las firmas de capital privado y las agencias gubernamentales podrían respaldar una reducción del 87 por ciento en las emisiones de CO 2 de la aviación en Colorado para 2050. También podrían respaldar la creación de aproximadamente 13 000 puestos de trabajo y $9100 millones en GVA anualmente para la economía del estado para el 2030.
Las colaboraciones de la industria pueden ser valiosas. Por ejemplo, en el Aeropuerto Internacional de San Francisco, diez aerolíneas y productores de combustible establecieron un grupo de trabajo en 2018 para promover el uso de SAF. El grupo presionó con éxito para la inclusión de SAF en el Estándar de Combustible Bajo en Carbono (LCFS) de la Junta de Recursos del Aire de California, lo que permitió el acceso a financiamiento del sistema de créditos negociables basados en el mercado del estado. Hasta diciembre de 2021, el aeropuerto ha recibido casi cinco millones de galones de SAF mezclado, principalmente importado de Europa.dieciséis
3. Hidrógeno verde
Debido a que casi un tercio de los sectores difíciles de reducir podrían beneficiarse de la energía del hidrógeno para cumplir con sus objetivos de descarbonización, una mayor producción de este recurso es fundamental para lograr emisiones netas cero en Colorado. El estado está en una posición única para beneficiarse y convertirse en líder en la construcción de hidrógeno, particularmente hidrógeno verde, que se produce utilizando energía renovable. Colorado tiene un amplio suministro de energía limpia para respaldar la producción de hidrógeno verde, una amplia infraestructura de tuberías para transportarlo, centros concentrados de demanda para consumirlo e instituciones de investigación de alta calidad para ayudar a avanzar en la tecnología.
Las empresas del sector privado en Colorado pueden incubar nuevas tecnologías de hidrógeno, convocar a partes interesadas clave y financiar pequeños proyectos de producción de hidrógeno. Un centro de hidrógeno desarrollado en Houston ofrece un modelo potencial.17En 2020, Greater Houston Partnership y Center for Houston’s Future convocaron a un grupo de más de 50 empresas e instituciones de investigación para promover el desarrollo de hidrógeno verde. El grupo financió y publicó una investigación detallada que describe la escala de la oportunidad y abogó por que el estado solicitara $8 mil millones en fondos federales. Las empresas de este grupo se han unido para formar HyVelocity Hub, que ha solicitado financiación federal. Hoy, la región de Houston produce y consume un tercio del hidrógeno de la nación y tiene más del 50 por ciento de las tuberías de hidrógeno dedicadas del país. Para el 2050, se proyecta que la economía del hidrógeno de Houston contribuirá con 180,000 empleos y $100 mil millones en crecimiento del PIB de Texas, así como con 220 toneladas métricas de reducción de carbono.18
Un centro similar de hidrógeno verde a gran escala en Colorado podría respaldar una rápida descarbonización intersectorial, particularmente en el transporte, y convertirse en un motor económico para el estado. Nuestro análisis encuentra que para 2050, el hidrógeno podría respaldar $65 mil millones en VAB, con empleos de hidrógeno verde que ayuden a llenar el vacío dejado por el declive de la industria del petróleo y el gas de Colorado.
4. Captura, utilización y almacenamiento de carbono
Almacenar CO 2 bajo tierra o evitar que salga al aire en primer lugar puede tener un gran impacto en las emisiones de Colorado. La geología del estado es ideal para el almacenamiento subterráneo, y las redes de oleoductos y gasoductos existentes podrían utilizarse para transportar CO 2 concentrado . Un total del 43 por ciento de la reducción de emisiones de Colorado para 2050 podría provenir de la tecnología CCUS, gran parte de ella en sectores difíciles de reducir como la producción de etileno y petróleo y gas.
Al igual que el hidrógeno, un centro CCUS puede ser una forma eficaz de reunir a los principales emisores de carbono, facilitar el desarrollo de mercados, respaldar la compra de créditos DAC a través de acuerdos de compra avanzada y promover políticas que ofrezcan incentivos para la construcción de la infraestructura necesaria. Tal grupo podría permitir que el sector energético e industrial de Colorado reduzca sus emisiones en un 44 por ciento para 2030 y en un 132 por ciento para 2050, según nuestro modelo. También podría ser un motor económico para el estado, respaldando $10,200 millones en GVA para 2030 y creando 44,000 empleos en la construcción.
Houston CCS Alliance, por ejemplo, que incluye 14 compañías de petróleo y gas, químicas y energéticas, tiene como objetivo capturar y almacenar 50 millones de toneladas métricas de CO 2 por año para 2030 y 100 millones para 2040, convirtiendo a la ciudad en un líder mundial en captura y almacenamiento de carbono.19La asociación podría habilitar decenas de miles de nuevos empleos y proteger los existentes que son importantes para la economía de Houston.
La descarbonización es fundamental para la futura vitalidad ambiental y económica de Colorado. El momento para que el sector privado traiga sus recursos y liderazgo es ahora. Las inversiones en la adopción de vehículos eléctricos, la aviación sostenible, la producción de hidrógeno y la captura de carbono pueden ser un catalizador para ayudar al estado a convertirse en líder en descarbonización y lograr emisiones netas cero para 2050.