Crédito: Sostenibilidad de informes celulares (2025). Doi: 10.1016/j.crsus.2025.100367
Cambiar el consumo de electricidad a los momentos en que la red tiene un mayor suministro de fuentes de energía alternativas podría ayudar a reducir significativamente las emisiones de dióxido de carbono, según una nueva Universidad de Texas en el Estudio de Dallas.
Los ingenieros de Ut Dallas, que colaboraron con investigadores de la Universidad de Harvard y Nantum AI, desarrollaron un nuevo modelo que optimiza el momento del uso de electricidad en función de la disponibilidad de una red de energía de fuentes de energía alternativas para lograr mayores reducciones en las emisiones de carbono, que son un subset de emisiones de gases de efecto invernadero. El estudio fue publicado en la edición del 23 de mayo de la revista Cell Reports Sostenity.
“Cuando aprovechamos los datos en tiempo real sobre las emisiones de gases de efecto invernadero, podemos proporcionar información que los servicios públicos y los consumidores podrían usar para tomar mejores decisiones sobre el consumo de electricidad para reducir las emisiones”, dijo el Dr. Jie Zhang, profesor asociado de ingeniería mecánica en la Escuela de Ingeniería e Ingeniería Erik Jonsson. Zhang, autor correspondiente del documento, estudia formas de optimizar el uso de energía para hacer que los sistemas de energía sean más resistentes y confiables.
Las cuadrículas de electricidad en los Estados Unidos dependen de una combinación de fuentes de energía, incluidos eólicos, solares, hidroeléctricos, nuclear, gas natural y carbón. Las contribuciones de cada una de estas fuentes a una red particular, una red interconectada que genera, transmite y distribuye electricidad de las centrales eléctricas a los consumidores, fluctúa en función de factores como la hora del día, la temporada, las condiciones climáticas y la geografía. Por ejemplo, en el noroeste, la energía hidroeléctrica comprende aproximadamente el 30% de la fuente de electricidad de esa región, según el estudio.
Las cuadrículas generalmente se basan primero en fuentes de energía alternativas, que no tienen emisiones de carbono, antes de mudarse a otras fuentes como el gas natural y el carbón para satisfacer las demandas de electricidad, dijo Zhang.
Los investigadores encontraron que al alinear el uso de electricidad con los momentos en que la red se suministra con mayores cantidades de fuentes de energía alternativas, los consumidores podrían usar la misma cantidad de electricidad sin aumentar las emisiones de carbono. Por ejemplo, los consumidores podrían ayudar a reducir las emisiones de carbono mediante el uso de sus lavadoras por la noche, cuando la red puede obtener más de su energía de la energía eólica, en lugar de la tarde, cuando la cuadrícula enfrenta la demanda máxima y toca las fuentes de combustibles fósiles para obtener energía.
“Si cambia el tiempo de lavandería de la carga máxima a los tiempos de carga de la pico, ayuda a la red de muchas maneras y reduce las emisiones de invernadero”, dijo Zhang.
Si bien los esfuerzos para reducir las emisiones de carbono a menudo se centran en aumentar el suministro de fuentes de energía alternativas, el estudio demuestra que hacer cambios en el lado de la demanda también puede hacer una contribución significativa.
Los investigadores desarrollaron modelos para estudiar tres escenarios diferentes basados en diferentes regiones de los Estados Unidos que varían en la combinación de fuentes que alimentan sus redes eléctricas. Las regiones con abundante energía renovable mostraron el mayor potencial para reducir las emisiones de carbono.
El estudio demostró que los proveedores que incorporan patrones de suministro de electricidad y consumo durante un año, en lugar de períodos de tiempo más cortos, en su planificación pueden lograr mayores reducciones en las emisiones de carbono.
California, por ejemplo, podría alcanzar hasta un 33% de reducciones de emisión de carbono mayores al incorporar el enfoque de optimización anual. Eso significa que si el estado redujo las emisiones de carbono en un 10%, usar el modelo podría aumentar esa reducción a más del 13%. El número se basa en los consumidores que cambian el 5% de su uso de electricidad para reducir los tiempos de intensidad de gases de efecto invernadero.
Zhang dijo que la implementación del modelo de reducción de emisiones requeriría que las empresas de servicios públicos comuniquen con sus clientes los espacios de tiempo cuando la electricidad se genera principalmente por fuentes de energía alternativas.
Otros investigadores de UT Dallas que contribuyeron al estudio incluyen al primer autor Honglin Li, un estudiante de doctorado en ingeniería mecánica, y Soroush Senemmar Ph.D. “24.
Más información: Honglin Li et al, intensidad de la emisión de gases de efecto invernadero en tiempo real, la regulación de carga del lado de la demanda informada para la descarbonización de la red eléctrica, la sostenibilidad de los informes celulares (2025). Dos: 10.1016/j.crsus.2025.100367
Proporcionado por la Universidad de Texas en Dallas
Cita: El estudio identifica los mejores momentos para consumir electricidad y cortar emisiones de carbono (2025, 15 de agosto) Consultado el 15 de agosto de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-08-consume-electricity-carbon-emissions.html
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