La innovación energética evoluciona rápidamente en la actualidad. La gama de nuevas tecnologías energéticas en desarrollo es más amplia y parece más prometedora que nunca, pero según un nuevo informe de la Agencia Internacional de la Energía (IEA, por sus siglas en inglés) el panorama de la innovación energética a nivel mundial se encuentra en un momento en el que las incertidumbres y las debilidades emergentes podrían ralentizar el progreso si no se abordan. Las conclusiones del documento revelan tanto el papel central de la innovación, como las oportunidades clave para mantener el ritmo de progreso.
Basándose en un nuevo conjunto de datos que abarca más de 150 innovaciones destacadas del año pasado y una encuesta a casi 300 profesionales de 34 países, el informe ‘El estado de la innovación energética’ de la IEA ofrece una primera revisión mundial exhaustiva de las tendencias de innovación en tecnología energética. Destaca los avances recientes y los riesgos emergentes en el panorama de la innovación energética a nivel mundial, con tendencias de inversión desiguales entre las distintas regiones y sectores.
Analiza las tendencias en el gasto público y corporativo en I+D, los flujos de capital riesgo y las iniciativas de demostración tecnológica, destacando un panorama cada vez más internacional, con economías emergentes avanzando a pasos agigantados junto a los líderes tradicionales.
Avances significativos en I+D
Los aspectos más destacados de la innovación reciente presentados en este informe abarcan todas las fases del proceso de innovación, desde la I+D hasta la fase piloto, la demostración, la recaudación de fondos y el lanzamiento de nuevos productos.
En 2024, entre los avances significativos en I+D en energía se incluye un prototipo de batería de estado sólido que permite cargar vehículos eléctricos en nueve minutos, y se realizaron pruebas para la perforación geotérmica de alta velocidad en roca dura. Entre los proyectos a mayor escala, se registraron avances pioneros en la fabricación de perovskita fotovoltaica, o el uso de amoníaco como combustible marino, entre otros.
Un ecosistema de innovación sólido genera avances en cada fase de cada área tecnológica cada año y los lleva al mercado con el tiempo. Los datos más destacados, recopilados por la IEA a partir de las aportaciones de las partes interesadas, muestran que algunas áreas tecnológicas —como las tecnologías de baterías, la captura, almacenamiento y almacenamiento de carbono (CCUS), la obtención de minerales críticos, la energía geotérmica y la energía solar fotovoltaica— han logrado avances significativos recientemente en todas las principales fases de innovación.
Baterías, inteligencia artificial y eliminación de CO2
El informe incluye capítulos centrados en tres campos dinámicos: la diversificación del suministro de minerales para baterías, la aplicación de la inteligencia artificial a la innovación energética y el desarrollo de tecnologías de eliminación de dióxido de carbono.
La diversidad y resiliencia de los suministros minerales para baterías puede mejorarse mediante la innovación en minería, reciclaje y química de baterías. Los cátodos con mayor contenido de hierro y menos níquel y cobalto, ambos con volatilidad en la cadena de suministro, han acaparado rápidamente casi el 50% del mercado mundial de vehículos eléctricos. El informe subraya la necesidad de un apoyo continuo a la investigación sobre baterías de estado sólido y de litio-azufre, junto con la creación de mercados para nuevas fuentes de litio y la claridad en las normas de reciclaje.
Por su parte, la aplicación de la IA para acelerar la innovación energética puede reducir los tiempos de búsqueda de nuevos materiales energéticos, como cátodos, electrodos, captura de CO2, bioenergía y combustibles sintéticos. Sin embargo, la mayoría de los éxitos se concentran actualmente en las primeras etapas de innovación. Para aprovechar el potencial de la IA para reducir costes y democratizar la innovación energética, el informe destaca que se necesitan bases de datos de libre acceso, reducir las barreras a los laboratorios autónomos y prestar atención a la ampliación.
En cuanto a la innovación en la eliminación del CO2, el informe indica que se ve impulsada por el capital privado movilizado mediante créditos de carbono. Para atraer otras opciones al mercado, se requiere un mayor esfuerzo en la monitorización del rendimiento a largo plazo y la obtención de créditos de alta calidad.
Beneficios económicos y sociales de la innovación energética
El informe muestra que la innovación energética ha generado importantes beneficios económicos y de seguridad. Por ejemplo, los avances tecnológicos en baterías y vehículos eléctricos han reducido la necesidad de importar petróleo en China. Hoy en día, las estrategias industriales de países de todo el mundo priorizan cada vez más la competitividad económica, la seguridad y la resiliencia, lo que hace que el progreso en innovación sea más importante que nunca.
Además, el informe destaca que la I+D energética también puede aportar beneficios sociales, por ejemplo, generando beneficios indirectos para otros sectores. La investigación inicial sobre baterías recargables para abordar la variabilidad de la electricidad renovable condujo a la invención de las baterías de iones de litio, que hicieron posible la creación de teléfonos inteligentes. Tras su aplicación en dispositivos portátiles, la tecnología fue adoptada por el sector energético para vehículos eléctricos y redes eléctricas. Otras tecnologías, como las de eficiencia energética de electrodomésticos y los pagos por energía solar fotovoltaica fuera de la red, han aliviado la pobreza energética y ampliado el acceso a la energía.
I+D en energía
Según el informe, en los últimos años se ha observado un aumento constante de la actividad innovadora. El gasto público y corporativo en I+D energética ha crecido a una tasa anual promedio del 6%, aunque las estimaciones iniciales para 2024 indican que el crecimiento podría estar desacelerándose en algunas economías avanzadas.
La I+D energética corporativa ha superado el crecimiento económico, especialmente en los sectores automotriz y de energías renovables. Sin embargo, el gasto en I+D como porcentaje de los ingresos en los sectores del cemento y el acero se mantiene entre un 20% y un 70% por debajo del de los sectores automotriz y de energías renovables, respectivamente, mientras que los sectores de la aviación y el transporte marítimo han reducido la proporción de sus ingresos dedicada a I+D durante la última década.
La financiación de capital riesgo (CR) para tecnologías energéticas se multiplicó por más de seis entre 2015 y 2022, alcanzando niveles equivalentes a toda la I+D pública en energía en conjunto. Esta afluencia de capital privado ha respaldado a unas 1.800 startups energéticas. Sin embargo, esta tendencia de inversión se revirtió en 2023 y 2024, con una disminución de la financiación de capital riesgo de más del 20% debido al endurecimiento de las condiciones financieras.
El único sector que registró un crecimiento en la financiación de capital riesgo durante este período fue la inteligencia artificial, que ofrece potencial para acelerar la innovación energética, pero también podría desviar capital del sector energético.
El informe también muestra que los esfuerzos de innovación se han globalizado cada vez más. En 2021, China superó a Japón y Estados Unidos como el país líder en patentes de energía, con más del 95% de sus patentes centradas en tecnologías de bajas emisiones. Desde el año 2000, las patentes globales de tecnologías de bajas emisiones han crecido 4,5 veces más rápido que las de combustibles fósiles.
Los patrones de inversión difieren entre regiones. China destina aproximadamente la mitad de sus patentes de energía y el 90% de su financiación de capital riesgo a tecnologías de fabricación en masa, como baterías y electrolizadores. Europa tiene un enfoque similar, pero es más activa en proyectos de ingeniería a gran escala, mientras que Estados Unidos mantiene una cartera de innovación diversificada en tecnologías de energías fósiles y limpias.
Políticas para aumentar el gasto público
El informe recomienda políticas específicas para aumentar el gasto público en I+D en energía, apoyar a los desarrolladores de tecnología durante los ciclos económicos y fortalecer la cooperación internacional para comercializar proyectos de demostración de energía limpia.
Las consultas realizadas para este informe revelaron áreas en las que se necesita más atención política, combinadas en diez prioridades. El informe concluye que la evolución de la innovación energética mundial desempeñará un papel decisivo en la resiliencia económica a largo plazo de los países y su capacidad para alcanzar los objetivos energéticos y climáticos.