Las Voces de Ingenierías: Diseñando una Transición Energética
20/08/2021
Autor: Dr. Damián Emilio Gibaja Romero
Foto: Área de Matemáticas UPAEP

La historia de humanidad nos muestra cómo los avances tecnológicos suelen beneficiar a la sociedad pues simplifican y mejoran procesos de producción. Además, estos avances impulsan la creación de nuevos productos y servicios para atender las necesidades tanto de las personas como de las industrias y otro tipo de organizaciones. Sin embargo, la producción en masa y el consumismo impulsado por los avances tecnológicos también han ocasionado externalidades negativas.

Puesto que la energía es un insumo básico de los procesos de producción, en los últimos años se ha incrementado sustancialmente la demanda de combustibles, particularmente fósiles, para la generación de energía. Como consecuencia ha habido un cambio climático que ha incrementado los desastres naturales asociados a fenómenos meteorológicos. Así, es necesario disminuir la emisión de gases de efecto invernadora para controlar, y quizá revertir, el cambio climático.

La transición energética es una estrategia que se enfoca en la sustitución de energía no renovable, caracterizada por una alta emisión de gases de efecto invernadero, por energía renovable, cuyos niveles de contaminación son casi nulos.

Aunque la importancia de la transición energética es clara, esta enfrenta retos importantes pues su éxito depende de la cooperación entre los consumidores, los productores y el gobierno. Sin embargo, la colaboración entre estos agentes no es inmediata debido a que tienes objetivo y características diferentes. Por ejemplo, los consumidores no distinguen sí la energía que consumen proviene de combustibles fósiles o de combustibles renovables, como en el caso de la electricidad. Por su parte, los productores de energía tienen que invertir una gran cantidad de recursos para generar energía más limpia. Finalmente, la complejidad para determinar los costos de contaminación dificulta el diseño de políticas públicas por parte del gobierno.

Por lo anterior, notamos que la transición energética induce un problema de coordinación entre tres agentes cuyas acciones son vitales para lograr dicho objetivo. Así, la literatura al respecto sugiere el establecimiento de un agente conductor que se encargue de liderar el proceso de transición para evitar decisiones múltiples en el problema de coordinación.

En el Área de Matemáticas estamos estudiando la Transición Energética como un juego secuencial en cuyas etapas los agentes involucrados eligen acciones relacionadas con el consumo, producción e impulso a la energía renovable.1 Dado que asumimos que el gobierno es el agente conductor del proceso anterior, se pueden diseñar estructuras de subsidios e impuestos que contribuyan a acelerar la producción y consumo de energía renovable por parte de productores y consumidores, respectivamente. Para lo anterior, establecemos una función de bienestar social que captura los pagos por etapas de los agentes involucrados y la cual se debe optimizar por inducción atrás para evitar escenarios poco probables.

Referencias

  1. Quintanilla, R. S., & Romero, D. E. G. (2019). Comparison of energy transition initiatives between Germany and the Netherlands through the Quadruple Helix model. Strategy, Technology & Society, 8(1).