Cómo abordar el cambio climático por medio de la innovación

Perspectiva canadiense Milena Sejnoha

Recursos Naturales Canadá

8 de noviembre de 2011

Trabajo de ingreso a la Academia de Ingeniería

Academia de Ingeniería Ciudad de México

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La investigación, el desarrollo y la demostración (ID&D) son factores clave para abordar el cambio climático y la sostenibilidad

económica en Canadá Con la tendencia mundial hacia una economía de bajo carbono,

existen excelentes oportunidades para sacar provecho de los beneficios ambientales y económicos

Para abordar la transformación necesaria, la investigación, el desarrollo y la demostración juegan un papel esencial en la generación de las invenciones que respaldarán las políticas que conducirán a la transformación del mercado

¿Es la transformación de la innovación en productos útiles tan eficaz como debería?

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Contexto

El cambio hacia una economía de bajo carbono está en marcha y es un propulsor de la competitividad y del cambio social de una importancia mundial duradera Representa un mercado de $9.000

millones/año

Se define como un desacoplamiento de las emisiones de GEI de la actividad económica para crear un crecimiento más sólido y sostenible

La inversión requerida para reducir las emisiones mundiales de GEI al 50% para el año 2050 (Total: US$316 billones)

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Contexto canadiense

Canadá es uno de los mayores productores de energía y ha diversificado su portfolio de recursos naturales…

Petróleo - Yacimientos terceros en importancia luego de Arabia Saudita

Gas natural - Tercer mayor productor y segundo mayor exportador del mundo, grandes reservas de hidrato de metano y gas de esquisto

Carbón - Reservas suficientes para continuar la producción actual durante 100 años aproximadamente

Uranio - Segundo mayor productor mundial

Hydroelectricidad - Tercer mayor productor mundial

Energía renovable - Gran potencial para fuentes tales como biomasa, energía eólica, solar y marina

… pero es también uno de los países más industrializados desde el punto de vista energético El uso de la energía refleja en gran parte el clima, las largas distancias, la

estructura industrial intensiva desde el punto de vista energético y el estándar de vida del país

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Gastos de ID&D – Escala internacional

Canada tiene una larga historia de inversiones en ID&D

Es el quinto entre los países de la OECD

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Historial de inversiones en ID&D de energía

¡La inversion del gobierno canadiense se ha duplicado en

los últimos cinco años!

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Desempeño de innovación

Pese a una década de actividades de innovación e informes de prosperidad, Canadá se encuentra casi al final de la lista de su grupo de pares en cuanto a innovación, ubicándose número 14 entre los 17 países de su grupo.

La relativamente baja ubicación de Canadá en la lista significa que, en proporción a su actividad económica total, Canadá no se apoya en la innovación tanto como sus pares.

Los países que incluyen más innovación sobrepasan a Canadá en indicadores como ingreso per cápita, productividad, y calidad de sus programas sociales.

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Boleta de calificaciones de innovación

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Un sector emergente en Canadá

Las tecnologías limpias en Canadá están dominadas por pequeñas y medianas empresas (PYMEs) con más de 1.200 empresas. Más de 460 empresas poseen derechos sobre tecnologías (Informe de SDTC)

Más de 300 comercializan productos y servicios

Industria de $2 mil millones con un alto potencial de crecimiento

Genera más de 20.000 puestros de trabajo

Sólida fuente de propiedad intelectual privada ~ 74%

Las PYMEs invierten significativamente en I&D (en términos absolutos el equivalente a las grandes empresas de tecnologías limpias)

Propulsoras de exportaciones más de 9 veces el promedio canadiense, principalmente a los EE.UU., la Unión Europea y BRIC

…pero enfrentan ciertos desafíos

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Desafíos

Un gran desafío para la industria es manejar el riesgo asociado con el desarrollo, la aplicación y la comercialización de nuevas tecnologías.

• El alto costo de la investigación

• Los largos plazos de desarrollo

• La sincronización de la introducción de las nuevas tecnologías con la rotación de capital nacional

• Fluctuaciones de mercado inciertas

• Capacidad de comercialización

• Retiscencia de los usuarios precoces (costo y riesgo de la primera adaptación)

Esto brinda una oportunidad para la industria, el gobierno y las universidades para asistir en reducir el riesgo de las nuevas soluciones tecnológicas colaborando con las políticas estratégicas y la ID&D

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El gobierno juega un papel esencial en ID&D…

Encabeza el establecimiento de la agenda nacional

Acelera el despliegue a través de códigos y estándares, medidas fiscales y otros incentivos

Reduce el riesgo de las nuevas tecnologías por medio de inversiones en la investigación, el desarrollo y la demostración

“El papel del gobierno federal no es solamente invertir sino

convertirse en líder, coordinador y facilitador de I&D para con

todas las partes interesadas” IEA 2010

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Papel del gobierno (Las fuerzas del mercado no son suficientes)

Incentivos para reducir el

riesgo del desarrollo y la

demostración Normas y políticas

para permitir la adopción

Adaptado de: McKinsey and Co. Global GHG Abatement Assessment, 2009

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Riesgos en la cadena de innovación – papel de las partes interesadas

Laboratorios del gobierno

Universidades

Industria

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Nuevas inversiones en ID&D de energía

Estos conceptos se pusieron en práctica al diseñarse el nuevo programa canadiense de ID&D de $281 millones que se anunció en 2011, ecoEnergy Innovation Initiative:

Tecnologías para alcanzar máximas reducciones de GEI y competitividad económica

Sacar provecho de los puntos fuertes de Canadá y de su ventaja competitiva

Apoyar las próximas tecnologías concentradas en nuestro perfil y necesidades energéticas

• Objetivos de ID&D basados en consultas con líderes canadienses en energía

Actuar adonde la invervención gubernamental es esencial

Promover la colaboración entre la industria, las universidades y los laboratorios del gobierno

• Introducir una nueva herramienta virtual de colaboración

• Promoción a través de sesiones WebEx y en cinco ciudades canadienses importantes

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Prioridades de I&D Eficiencia energética

Edificios y comunidades • Calefacción, ventilación y aire

acondicionado (HVAC, en su sigla en inglés)

• Almacenamiento

• Conceptos de sistemas energéticos in situ y cargas eléctricas de edificios que puedan comunicarse tanto en forma interna como externa a los sistemas de servicios públicos.

• Conceptos de integración para conectar fuentes energéticas y requisitos energéticos a nivel de los vecindarios y comunidades.

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Prioridades de I&D

Electricidad limpia y renovable Tecnologías, conceptos y herramientas

de redes inteligentes de energía

I&D para acelerar la comercialización de tecnologías de energía renovable incluyendo:

• Problemas técnicos de desempeño y confiabilidad, incluso en climas fríos

• Reducir los costos del ciclo de vida de la energía renovable

• Abordar las necesidades de comunidades rurales y remotas y climas fríos

• Apoyar la integración mejorada de energías renovables a la red y a las comunidades

• Reducir los impactos ambientales de las tecnologías de energía renovable

Atlas de energía eólica

canadiense

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Prioridades de I&D

Carbón limpio y captura y almacenamiento de carbón

Eficiencia global mejorada de las centrales eléctricas fósiles existentes y futuras, incluyendo el uso innovador de energía de desechos

Procesos seguros y eficaces para la captura, transporte y almacenamiento a largo plazo de CO2 aplicable a grandes fuentes puntuales en el sector de combustibles fósiles.

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Prioridades de I&D Bioenergía

Materias biológicas

• Determinar inventarios realistas de biomasa, tasas de remoción de biomasa, eficiencia de la recolección, transporte, almacenamiento y pre-procesado

• Desarrollar suministros nuevos y mejorados de biomasa

Conversión avanzada de biomasa

• Pirólisis, gasificación, fermentación, digestión anaeróbica, y energías catalíticas.

• Incrementar la eficiencia de conversión, maximizar el valor extraído de la biomasa, y minimizar los requisitos de material y de energía

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Prioridades de I&D

Electrificación del transporte

Sistemas de vehículos eléctricos

• Mejorar el desempeño y la eficiencia y reducir el costo de vehículos eléctricos.

Sistemas de almacenamiento de energía avanzados

• Abordar los desafíos técnicos; costo, desempeño, efectos de climas fríos, tolerancia al mal uso, problemas de fin de vida, códigos y estándares.

Componentes de conducción eléctrica

• Mejorar el desempeño y reducir el costo de los componentes de conducción eléctríica, electrónica de potencia y máquinas eléctricas para vehículos eléctricos.

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Prioridades de I&D

Petróleo y gas no convencionales

(Arenas petrolíferas)

Reducción de la impronta ambiental de la producción de arenas petrolíferas

• Reducir el uso de aguas de proceso, incrementar la reutilización/reciclado de agua, mejorar la gestión de recursos suelo-agua

Reducir las emisiones de aire de cuencas de cola, valorización del bitumen, y grandes fuentes puntuales

Entender, cuantificar y detectar emisiones e investigar requisitos para la calidad futura de los combustibles.

• Mejorar la gestión de residuos reduciendo los inventarios de residuos, y reducir el volumen de residuos producido.

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Prioridades de demostración

Proyectos de demostración de sistemas de energía renovable y limpia

Integración de energía renovable y limpia en el concepto de “Redes de energía inteligentes” que mejoran la operación y la confiabilidad global del sistema.

Nuevos conceptos por medio de los cuales se puede integrar energía renovable y calor a viviendas, edificios, y comunidades

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Resultados a la fecha

Llamado a propuestas para las universidades, la industria y las instituciones gubernamentales

Criterios de selección estratégicos (más allá de

los criterios de calidad y originalidades usuales)

• GEI y otros impactos ambientales

• Capacidad del receptor (impacto económico)

• Asociaciones

• Influencia de la financiación

874 propuestas recibidas en I&D

11 % de transporte eléctrico

13 % de arenas petrolíferas

19 % de edificios y comunidades

23 % de bioenergía

34 % de electricidad limpia y renovable (incluyendo CAC)

247 propuestas recibidas en

Demostración 6 % de geotérmica

8 % de hidrología marina

12 % de almacenamiento de viento y energía

14 % de redes inteligentes de energía

20 % de solar/edificios/almacenamiento

40 % de biomasa

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Conclusiones

La innovación juega un papel esencial en abordar la sostenibilidad ambiental y económica

Para transferir en forma más eficaz la innovación al mercado y por lo tanto a los usuarios, deben ocurrir ciertas acciones a diversos niveles:

• Comprender las cadenas de valor y los vacíos tecnológicos existentes

• En áreas estratégicas, acelerar el desarrollo, la demostración y la adopción de tecnología para el corto plazo

• Apoyar I&D para alcanzar un avance significativo esencial en el largo plazo

• Trabajar con las universidades, gobiernos y el sector privado • Comprender el rol de cada una de las partes interesadas

Gracias

Milena Sejnoha

Directora, Programas de Siencia y Tecnologias Energéticas

Recursos Naturales Canadá msejnoha@nrcan.gc.ca