Desarrollo de un modelo de simulación energía-economía-medio ambienet basado en dinámica de sistemas

Résumé

Los modelos de energía-economía-medio ambiente, o modelos de evaluación integrada (IAM), surgen con el objetivo de ayudar a analizar las complejas relaciones existentes entre las cuestiones socioeconómicas y las medioambientales, e influir en la toma de decisiones para reducir los impactos que la actividad humana está causando sobre el medio ambiente. El desarrollo de estos modelos, cada vez más utilizados por las principales instituciones, es clave para poder analizar la sostenibilidad y conseguir preservar las condiciones ambientales del planeta. Esta tesis doctoral muestra el desarrollo completo de un modelo de energía-economía-medio ambiente, comenzando con una revisión previa de la literatura para buscar las limitaciones existentes en otros modelos y finalizando con un ejemplo de aplicación del propio modelo. El modelo, llamado MEDEAS-W debido al proyecto europeo homónimo dentro del cual se ha desarrollado, añade características que, por lo general, no están incorporadas en otros modelos. Algunas de las nuevas características son: la representación de las limitaciones biofísicas a la disponibilidad de energía y su realimentación sobre la economía, el modelado de los requerimientos energéticos y materiales para la transición energética, la integración de la estructura económica a través de tablas input-output o la realimentación de los daños del cambio climático en las variables socioeconómicas. Las potencialidades del modelo han sido mostradas mediante simulaciones de escenarios continuistas en las que se obtienen que, en ausencia de restricciones energéticas y de daños causados por el cambio climático, el PIB y las emisiones de gas efecto invernadero (GEI) crecerán durante todo el siglo XXI generando un aumento de la temperatura global del planeta de más de 3ºC respecto a los valores preindustriales. Al activar una de las restricciones anteriores, o ambas conjuntamente, los resultados se modifican completamente y el modelo muestra una recesión económica persistente durante las próximas décadas. El modelo MEDEAS-W también ha permitido estudiar la descarbonización del sector transporte a nivel mundial. Este análisis muestra, por ejemplo, que las tendencias actuales en la descarbonización del sector transporte están muy lejos de poder alcanzar los objetivos de reducción de emisiones de GEI planteados por las principales instituciones, y que el uso masivo de vehículos eléctricos encuentra importantes problemas de disponibilidad en los minerales clave como son el litio, el cobre o el manganeso. Las simulaciones del modelo nos señalan que para poder alcanzar los principales objetivos de descarbonización es necesaria la aplicación de políticas radicales de sustitución de vehículos convencionales por vehículos eléctricos muy ligeros como bicicletas y ciclomoteres, junto con cambios importantes en los modos de comportamiento de los ciudadanos. Por último, y aunque MEDEAS-W es una herramienta que permite analizar la sostenibilidad global y evaluar las políticas que se pueden llevar a cabo con el objetivo de evitar el deterioro medioambiental del planeta, en esta tesis se muestran algunas limitaciones del modelo encontradas durante su proceso de validación y se señalan futuras líneas de trabajo.