Clima más cálido, mayor demanda de enfriamiento

CONCEPTOS CLAVE

• A medida que nuestro clima se calienta, la demanda de enfriamiento aumenta rápidamente en todo el mundo. 

• Los grados día de enfriamiento anuales, una medida de la demanda de enfriamiento, han aumentado desde 1970 en 232 (97%) de las 240 ubicaciones de EE. UU. analizadas por Climate Central.

• Es probable que el aumento observado en la demanda de enfriamiento continúe a medida que el planeta se calienta.

• El acceso a lugares frescos es fundamental para garantizar la salud y la seguridad en nuestro mundo que se calienta rápidamente.

• Pero el mayor uso de energía necesario para satisfacer la creciente demanda de enfriamiento puede aumentar las emisiones, sobrecargar las redes eléctricas y empeorar las islas de calor urbano.

• Las soluciones incluyen la reducción de emisiones para reducir la tasa de calentamiento, la transición a suministros de energía renovable y la adopción de aparatos de enfriamiento de alta eficiencia, como bombas de calor.

A medida que nuestro clima se calienta, aumenta la demanda de enfriamiento

A medida que el planeta se calienta y tanto los días abrasadores como las noches sofocantes ocurren con más frecuencia, se necesita más refrigeración para mantener los hogares, las escuelas, las oficinas y los hospitales a temperaturas agradables.

La demanda de enfriamiento se refleja en una métrica basada en la temperatura llamada grados-día de enfriamiento (CDD, en inglés). Los valores de CDD estiman cuánto enfriamiento se necesita para mantener una temperatura agradable en el aire interior.

• Los valores de CDD son la diferencia entre la temperatura exterior promedio diaria de una ubicación y 65 °F, un estándar de ingeniería que se considera la temperatura interior ideal.

• Por ejemplo, un día con una temperatura promedio de 90 °F tiene 25 CDD (90° - 65°). 

Los valores diarios de CDD, y por lo tanto la demanda de enfriamiento estimada, son más altos en los días más calurosos del año. Pero cualquier día por encima de 65 °F, incluidos los días cálidos de primavera y otoño, tiene un valor de CDD. El valor anual de una ubicación es la suma de la CDD diaria acumulada en el transcurso de un año calendario. 

Aumento de la demanda de enfriamiento en 232 ubicaciones de EE. UU.

Climate Central utilizó datos históricos de temperatura para analizar el cambio en los valores anuales de CDD de 1970 a 2022 en 240 ubicaciones de EE. UU. Estas tendencias estiman la cambiante demanda local de energía para enfriar hogares y edificios a medida que el clima se ha calentado desde 1970.

• Del total de 240 ubicaciones analizadas, 232 (97%) han experimentado un aumento en la CDD anual desde 1970. 

• Los mayores aumentos en CDD anual desde 1970 fueron en el suroeste, sur y sureste. Estas regiones gastan una proporción mucho mayor de los presupuestos de energía del hogar en aire acondicionado (hasta el 27% en los estados de la costa del Golfo) en comparación con el promedio nacional (12%). 

• Los estados que vieron el mayor aumento en CDD desde 1970 fueron: Nevada, Arizona, Utah, Texas y Florida. 

• Las localidades con el mayor aumento en CDD fueron: Las Vegas, Nevada; McAllen, Texas; Phoenix, Arizona; Reno, Nevada; El Paso, Texas; Tucson, Arizona; y Albany, Georgia.

Aumento de las temperaturas, creciente demanda de enfriamiento 

El aumento observado en la demanda de enfriamiento desde 1970 es una tendencia que probablemente continúe a medida que el planeta se calienta.

En los EE. UU., se espera que los cambios proyectados en CDD impulsen un aumento del 71% en la demanda de enfriamiento doméstica para 2050, según la última perspectiva de la Administración de Información de Energía de los EE. UU. Se proyecta que los edificios comerciales verán un aumento del 30% en la demanda de enfriamiento durante el mismo período. 

• Es probable que estas grandes proyecciones futuras estén subestimadas porque se basan en la temperatura del aire (CDD) y, por lo tanto, no tienen en cuenta la demanda adicional de enfriamiento debido a la humedad. 

La creciente demanda de enfriamiento no se limita a los EE. UU., donde el 90% de los hogares ya tienen aire acondicionado. A nivel mundial, se espera que la demanda de enfriamiento se triplique con creces para 2050 (consumiendo tanta electricidad como toda China e India en la actualidad) a medida que los países de todo el mundo se calientan y obtienen acceso al aire acondicionado.

Según un estudio de julio de 2023, si superamos el límite de calentamiento aspiracional de 1,5 °C (2,7 °F) del Acuerdo de París (probablemente para 2034) y el planeta se calienta en 2 °C (3,6 °F) por encima de los niveles preindustriales, el mundo necesitaría mucho más enfriamiento. Los mayores aumentos en la demanda de enfriamiento en un mundo 2 °C más cálido se esperan en África Sub-sahariana.

¿Más enfriamiento = más calentamiento?

El acceso al enfriamiento interior es fundamental para garantizar la salud y la seguridad en un mundo que se calienta rápidamente con eventos de calor extremo más frecuentes e intensos. El aire acondicionado nos permite trabajar y aprender de manera efectiva, mantiene seguros los alimentos y los suministros médicos y reduce el riesgo de enfermedades relacionadas con el calor.

Pero el aumento del uso de energía necesario para satisfacer la creciente demanda de enfriamiento puede sobrecargar las redes eléctricas, aumentar las emisiones y empeorar las islas de calor urbano. Los efectos secundarios del aumento de la demanda de enfriamiento incluyen:

• La energía utilizada para enfriar edificios actualmente depende en gran medida de los combustibles fósiles. Sin descarbonizar el suministro de energía, más enfriamiento significa, por lo tanto, una mayor contaminación de carbono y más calentamiento. 

• La creciente demanda de aire acondicionado puede sobrecargar las redes eléctricas. Esto puede volverse peligroso, especialmente si una red eléctrica falla durante una ola de calor.

• Los productos químicos utilizados en el aire acondicionado, como los hidrofluorocarbonos (HFC), son gases de efecto invernadero extremadamente potentes con un potencial de calentamiento global mucho mayor que el dióxido de carbono. Los acuerdos globales vigentes tienen por objeto reducir gradualmente los HFC en las próximas décadas. 

• Los acondicionadores de aire emiten calor residual hacia el exterior. En una ciudad con millones de acondicionadores de aire funcionando y liberando calor residual en el aire exterior, puede aumentar el efecto de isla de calor urbano.

Cargas energéticas desiguales

Una mayor demanda de enfriamiento significa mayores facturas de energía y mayores riesgos entre los hogares que carecen o no pueden permitirse el lujo de utilizar sistemas de aire acondicionado. 

• Aunque solo el 10% de los hogares estadounidenses no tienen aire acondicionado, los hogares que carecen de aire acondicionado tienden a ser de bajos ingresos. 

• Dentro de las ciudades con tasas relativamente bajas de aire acondicionado en el hogar, existen grandes brechas raciales en el acceso, con hogares negros e hispanos más propensos que los hogares blancos a carecer de aire acondicionado.   

• Las cargas financieras del enfriamiento residencial recaen desproporcionadamente en los hogares de bajos ingresos. 

• Un informe de 2020 del Consejo Americano para una Economía Energéticamente Eficiente encontró que el 67% de los hogares de bajos ingresos en todo el país enfrentan altas cargas energéticas (gastando más del 6-10% de sus ingresos en facturas de energía). 

• Un estudio de 2022 encontró que, debido a su mayor carga energética, los hogares de bajos ingresos en Arizona comienzan a usar el acondicionador de aire a temperaturas exteriores de 5 a 7 °F más altas que los hogares de altos ingresos. 

Redes renovables y resilientes

Una solución clave para frenar los efectos negativos de la creciente demanda de enfriamiento es la transición a suministros de energía bajos en carbono que reemplacen los combustibles fósiles con energías renovables como la solar y la eólica. Esto nos permitiría mantenernos frescos sin calentar el planeta.

La energía renovable ha ayudado a los hogares y negocios en Texas a satisfacer la mayor demanda de enfriamiento durante el evento de calor extremo y prolongado de la región desde mediados de junio de 2023. 

Específicamente, la energía eólica y solar, de las cuales Texas es uno de los principales productores en todo el país, han ayudado a satisfacer el aumento prolongado en la demanda de energía. 

• La generación de energía renovable alcanzó un récord de 31.498 MW el 28 de junio, suficiente para alimentar a más de 6 millones de hogares. 

• El Consejo de Confiabilidad Eléctrica de Texas informa que 1 MW podría alimentar alrededor de 200 hogares durante la demanda máxima.

Hogares y electrodomésticos más eficientes

La adopción de medidas de eficiencia y electrificación puede reducir las emisiones de carbono de las viviendas unifamiliares en un 24%, según una investigación del Laboratorio Nacional de Energía Renovable.

Reemplazar tanto un horno eléctrico como un acondicionador de aire ineficiente con una sola bomba de calor de alta eficiencia puede reducir significativamente el uso de electricidad y ahorrar en las facturas de energía. La Ley de Reducción de la Inflación proporciona créditos fiscales para la instalación de bombas de calor.

Un estudio de RMI encontró que la electrificación de la calefacción y enfriamiento puede reducir los costos de los propietarios durante la vida útil de un electrodoméstico en comparación con los modelos basados en combustibles fósiles. 

La modernización de los edificios actuales con mejores ventanas y aislamiento puede aumentar aún más la eficiencia.

• En marzo de 2023, EE. UU. finalizó nuevos estándares de eficiencia energética para los acondicionadores de aire de las habitaciones. Estos estándares entrarán en vigor en 2026 y se espera que resulten en una reducción de las facturas de electricidad en el hogar y una reducción de la contaminación por carbono. 

Obtenga más información en Soluciones: Creando Hogares Respetuosos al Clima.

ÁNGULOS LOCALES DE LA NOTICIA

¿Cómo está cambiando el consumo de energía en su región?

Consulte las estadísticas a nivel estatal de la Administración de Información de Energía de los EE. UU., incluido el consumo de energía por fuente, sector, precios y más. Explore el Índice de Temperatura de la Demanda de Energía Residencial (REDTI, por sus siglas en inglés) de NOAA. Basado en los grados-día de enfriamiento y calefacción, REDTI ayuda a explicar las fluctuaciones anuales en las demandas residenciales de calefacción y enfriamiento. 

¿Cuál es el papel de la energía renovable en su estado y ciudad?

Lea nuestro informe Resumen Anual de WeatherPower 2022 para obtener un resumen de la generación de energía solar y eólica en 2022. La herramienta WeatherPower de Climate Central muestra la generación diaria de electricidad eólica y solar basada en la capacidad instalada en su área.

¿Hay maneras de enfriar los hogares y al mismo tiempo ahorrar en las facturas de energía?

El Centro Nacional para la Vivienda Saludable enumera los centros de enfriamiento por estado. El Departamento de Energía de los EE. UU. comparte consejos de enfriamiento. El Programa de Asistencia de Energía para Hogares de Bajos Ingresos (LIHEAP, por sus siglas en inglés) ayuda a todos a aliviar el estrés por calor de las poblaciones más vulnerables, ayudando con las facturas de energía y haciendo que los hogares sean más eficientes energéticamente. Encuentre descuentos en productos de eficiencia energética certificados ENERGY STAR. La Ley de Reducción de la Inflación también brinda oportunidades para obtener crédito fiscal cuando cambia a productos más eficientes energéticamente: averigüe cuánto puede ahorrar.

PÓNGASE EN CONTACTO CON EXPERTOS

Arene Rushdan
Arizona Faith Network
Organizadora del centro de enfriamiento
Experiencia: calor extremo y salud; centros de enfriamiento
Contacto: karen@hudsonwestpr.com

Yueming ' Lucy' Qiu, PhD
Profesora Asociada
Universidad de Maryland
Especialidad: energías renovables, eficiencia energética e inseguridad
Contacto: yqiu16@umd.edu

ENCUENTRE EXPERTOS

Envíe una solicitud a SciLine de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia o a la Base de Datos Climáticos de la Universidad de Columbia. Estos servicios gratuitos conectan rápidamente a periodistas con expertos científicos relevantes.

Explore mapas de expertos y servicios climáticos en las oficinas regionales de NOAA, USDA y el Departamento del Interior.

Explore bases de datos como 500 Mujeres Científicas, Doctorados BIPOC en Justicia Climática y Energética y Diversas Fuentes para encontrar y amplificar diversas voces de expertos.

Comuníquese con su Oficina de Climatología Estatal o con la Universidad de Concesión de Tierras más cercana para conectarse con científicos, educadores y personal de extensión en su área local.

METODOLOGÍA

Los datos anuales de grados día de enfriamiento (CDD, en inglés) de 1970-2022 se obtuvieron del Sistema de Información Climática Aplicada. Los CDD se calcularon como la suma de los grados-día de enfriamiento diarios cada año utilizando una temperatura base de 65 °F. El cambio en el número de CDD anuales se basa en la regresión lineal. El análisis de CDD de Climate Central incluye 247 estaciones. Los resúmenes de datos basados en tendencias lineales incluyen 240 ubicaciones totales debido a lagunas de datos en siete estaciones: Dothan, Alabama; Hattiesburg, Misisipí; Hazard, Kentucky; Jefferson City, Missouri; Terre Haute, Indiana; Twin Falls, Idaho; and Wheeling, Virginia del Oeste.