Fuente: Universidad de Wits
Se estima que el 55% de la población mundial vive en ciudades y que las ciudades son directamente responsables de alrededor de dos tercios del consumo mundial de energía.
La afluencia de personas a las ciudades ha aumentado desde la industrialización a medida que las personas buscan mejores oportunidades económicas y una mejor calidad de vida.
Según la Revisión del Plan de Desarrollo Integrado de la Ciudad (2018/2019), Johannesburgo, el corazón económico de Sudáfrica, tiene una población de aproximadamente cinco millones de personas, y la población aumenta en aproximadamente cinco personas cada día.
Como un componente importante del PIB del país y una palanca de desarrollo socioeconómico, la seguridad energética es de importancia clave para este centro económico. Sin embargo, los continuos y crecientes cortes de energía resultaron perjudiciales para la productividad, y la ciudad clamaba por una solución a su crisis energética.
A nivel de ciudad, parece haber un vacío en cuanto a proporcionar liderazgo o impulsar el acceso y suministro de energía alternativa que podría liberar a Johannesburgo de su dependencia de un proveedor de energía nacional en quiebra.
Para garantizar la estabilidad operativa, las grandes empresas respondieron instalando generadores diésel o utilizando energía solar para proporcionar electricidad continua durante los cortes de energía. Las cifras publicadas por el Observatorio de la Región de la Ciudad de Gauteng (GCRO) en la Universidad de Wits también muestran una tendencia al alza en los hogares que utilizan fuentes de energía alternativas.
“Los sectores más prósperos de la sociedad pueden protegerse contra los cortes de energía y agua”, dice Christina Culwick Fatti, investigadora principal de GCRO y estudiante de doctorado. candidato.
Sin embargo, esta situación no es un buen augurio para los hogares de bajos ingresos, ya que cada centavo de ingreso reducido priva al municipio de dinero para brindar servicios.
Según Culwick Fatti, el modelo financiero existente para los municipios está estructurado de modo que los usuarios de alto nivel que regularmente pagan a tiempo subsidien de forma cruzada a los pobres.
“Si es más alto [income] los usuarios generan su propia electricidad, el dinero no regresa al municipio”, dice.
Ciudades fuera de la red
Las implicaciones sociales y climáticas de la desconexión de los ricos de las redes de infraestructura estatales son el tema de un proyecto de investigación llamado Off-Grid Cities, cofinanciado por la National Research Foundation (NRF) y GCRO.
El objetivo principal del proyecto es explorar cómo las transformaciones de infraestructura de élite deben incorporarse a los debates y prácticas que conducen a ciudades ambientalmente sostenibles y socialmente justas.
Para Culwick Fatti, la red es una forma útil de gestionar la distribución de electricidad. Además, la ciudad y los municipios deben tomar la iniciativa en la gestión de la crisis energética para evitar la fragmentación de la sociedad -los que tienen acceso a la red nacional y los que quieren reducir su dependencia de ella-, especialmente dado el papel de las ciudades en la conducción desarrollo economico.
Si bien los hogares están impulsando lentamente la adopción de sistemas alternativos, el movimiento masivo hacia una energía sostenible y respetuosa con el medio ambiente depende del gobierno para crear un entorno propicio.
Fuente: Universidad de Wits
Impulsando una transición justa
No hay duda de que las ciudades deben depender menos de los combustibles fósiles como el carbón para satisfacer sus necesidades energéticas. Pero los debates sobre ciudades energéticamente eficientes deben ir más allá de la promoción de la generación de energía renovable descentralizada a gran escala, dice el profesor Daniel Irurah de la Escuela de Arquitectura y Planificación del Departamento de Ingeniería y Medio Ambiente Construido.
“Necesitamos volver a imaginar cómo debería ser Johannesburgo u otra ciudad sudafricana en 10, 20 o 30 años para 2050”, dice.
Esto incluye una combinación de biocombustibles, hidrógeno verde y modos de transporte de vehículos eléctricos para agregar a las intervenciones existentes, como Gautrain y el sistema Rea Vaya Bus Rapid Transit (BRT) que tienen como objetivo aliviar la congestión en la ciudad.
El transporte es responsable de un nivel significativo del consumo directo de energía en la ciudad. El proceso de producción de combustible y mantenimiento de vehículos genera emisiones de dióxido de carbono, por lo que las ciudades energéticamente eficientes deben poner esto en el centro de las discusiones sobre una transición energética justa.
“Los edificios ecológicos que requieren menos calefacción en invierno y menos refrigeración en verano deberán ser una práctica común, no una ‘cosa agradable’ como es la práctica dominante”, dice Irurah.
Un efecto secundario adicional será la reducción del ruido y la contaminación del aire, lo que mejorará la salud pública.
Irurah dice que las ciudades deben cambiar el debate de la mitigación a la adaptación al cambio climático y pensar en cómo lidiar con las amenazas relacionadas con el cambio climático, como la escasez de agua, las olas de calor y las interrupciones alimentarias que socavarán gravemente la eficiencia de la infraestructura y la productividad de las personas.
La transición a largo plazo hacia ciudades y sociedades resistentes al clima y bajas en carbono está en marcha, y el tema fundamental que debemos abordar es si la transición será inclusiva o inclusiva. La transformación integradora significa estabilidad a largo plazo, mientras que la tendencia excluyente que estamos viendo actualmente no.
Electricidad para ciudades más limpias
Wits University es inseparable de la ciudad de Johannesburgo donde fue fundada hace cien años. Como actor clave de la Ciudad, la Universidad tiene el deber de hacer una contribución positiva a la Ciudad-Región en la que opera. Los investigadores de Wits están investigando cómo los autobuses, un medio de transporte clave para miles de viajeros en Johannesburgo, pueden hacerse más eficientes y menos contaminantes.
La desconexión de carga está causando estragos, pero no es la única crisis energética. Las escenas con autobuses averiados al costado de la carretera, especialmente durante las horas pico, a menudo se desarrollan en partes de Sudáfrica. Las averías, provocadas por problemas con los motores de combustión interna, hacen que los servicios de transporte sean poco fiables. Económicamente, tales retrasos pueden reducir la productividad y aumentar los costos de los insumos.
“El factor clave es que el motor tiene demasiadas piezas y algunas cosas pueden salir mal. Cuantos menos componentes, mejor, y el autobús eléctrico tiene muchos menos”, explica el Dr. Lesedi Masisi, profesor titular de la Escuela de Ingeniería Eléctrica e Informática, cuyos intereses de investigación incluyen la conversión de electricidad, las energías renovables y la electrificación del transporte.
En 2019, Lesedi comenzó a investigar formas de electrificar los autobuses universitarios diésel. “Los tres factores impulsores detrás de nuestra investigación son la confiabilidad, la escala (porque los autobuses son transporte público) y, en tercer lugar, la contaminación. Los motores de combustión liberan cantidades significativas de gases de efecto invernadero, mientras que los autobuses eléctricos son un paso en la dirección correcta hacia ciudades más limpias”, dice. .
Sin embargo, todavía queda un largo camino por recorrer antes de que Wits cambie a autobuses totalmente eléctricos. “Nuestro estudio mostró ‘ansiedad de alcance’, en otras palabras, ¿hasta dónde puede llegar un autobús antes de que necesite recargarse?” Masisi dice, señalando que el motor de autobús diesel solo usa 25 a 27% de la energía hacia las ruedas en el mejor de los casos, y el resto absorbe calor en el proceso de conversión. Por el contrario, los autobuses eléctricos de cero emisiones consumen más del 85% de su electricidad de la batería.
Sin embargo, para obtener una imagen completa, debe comparar el análisis de eficiencia del pozo a la rueda tanto del autobús tradicional como del autobús eléctrico. “Aunque ha encontrado soluciones a otros problemas, desde la ansiedad por el alcance hasta la escasez de habilidades, la confiabilidad del suministro eléctrico sigue siendo un gran problema en el país”, dice Masisi.