La transición energética: nuevas fuentes y retos del futuro
La transición energética es el cambio del sistema que produce y consume energía. Consiste en dejar poco a poco los combustibles fósiles y pasar a fuentes limpias.
Este repaso explica por qué la energía solar y la eólica crecieron tanto en pocos años. También presenta los retos técnicos que quedan y lo que documenta cada país.
El apartado final reúne las fuentes oficiales consultadas. El repaso incluye además dos ejercicios resueltos.
Qué significa la transición energética
Una transición es un cambio estructural y de largo plazo en la manera de obtener energía. No se trata solo de cambiar una fuente por otra, sino de transformar el sistema completo.
Los escenarios que limitan el calentamiento a 1,5 °C exigen reducir de forma profunda el uso de combustibles fósiles. Además, piden transformar la manera en que los hogares, la industria y el transporte consumen energía.
La transición también cambia la forma de consumir. Un autobús eléctrico, una bomba de calor o un horno industrial eléctrico aprovechan la energía de otra manera.
Las formas y las transformaciones básicas de la energía se repasan en energía: formas, transformaciones y fuentes limpias.
Los costos de la energía solar y eólica
El costo de la electricidad nueva de origen renovable bajó de forma sostenida durante la última década. Según la Agencia Internacional de Energías Renovables, en 2023 la solar costó unos cuatro centavos por kilovatio hora.
Ese costo fue un 56 % menor que el de las opciones fósiles y nuclear. Entre 2022 y 2023 el costo promedio de la solar bajó un 12 %.
La eólica terrestre bajó un 3 % en el mismo período y la eólica marina un 7 %. La hidroeléctrica también bajó un 7 %.
Los proyectos renovables instalados desde 2000 ahorraron hasta 409.000 millones de dólares en combustible.
En 2023, el 81 % de los proyectos nuevos de gran escala vendió su electricidad más barata que una planta fósil. Ese dato explica por qué la renovable nueva es cada vez más competitiva en precio.
El récord de capacidad renovable instalada
En 2023 se instaló en el mundo una cantidad récord de capacidad renovable. Fueron 473 gigavatios, y la capacidad acumulada llegó a 3.870 gigavatios.
Las renovables representaron el 86 % de toda la capacidad eléctrica nueva del año. La energía solar aportó el 73 % del crecimiento renovable, con 1.419 gigavatios acumulados.
La energía eólica aportó el 24 % del crecimiento renovable del año. Su capacidad mundial llegó a 1.017 gigavatios.
El crecimiento no se repartió por igual: Asia concentró el 69 % de lo añadido. África llegó a 62 gigavatios de capacidad acumulada.
Asia sumó 326 de los 473 gigavatios añadidos en el año. La capacidad de China creció un 63 % en ese año.
Una meta internacional busca triplicar la capacidad renovable antes de 2030. Para lograrlo habría que alcanzar 11,2 teravatios y añadir unos 1.044 gigavatios por año.
| Indicador | Qué mide | Valor reportado |
|---|---|---|
| Capacidad añadida | Nuevos proyectos que entraron en operación durante 2023 | 473 gigavatios |
| Peso en la capacidad nueva | Proporción de toda la capacidad eléctrica nueva del año | 86 % |
| Proyectos más baratos | Proyectos nuevos de gran escala comparados con sus alternativas fósiles | 81 % |
| Capacidad acumulada | Total instalado en el mundo al cierre de 2023 | 3.870 gigavatios |
| Meta de triplicar | Capacidad necesaria para 2030 según el acuerdo internacional | 11,2 teravatios |
Los escenarios de 1,5 °C y el peso de la electricidad
El panel de expertos de la ONU sobre el clima revisa escenarios que limitan el calentamiento a 1,5 °C. Todos suponen reducciones rápidas y profundas de gases de efecto invernadero durante esta década.
En esas rutas el mundo alcanza emisiones netas cero de dióxido de carbono a principios de la década de 2050.
La consecuencia para la energía es clara: la electricidad gana peso en el consumo final. Según la Agencia Internacional de la Energía, pasa del 20 % en 2022 a más del 27 % en 2030.
Ese cambio implica electrificar el transporte, la calefacción de los edificios y parte de la industria.
La variabilidad y el almacenamiento por bombeo
El sol no brilla de noche y el viento cambia de intensidad. Por eso la producción de un parque solar o de un parque eólico varía según la hora y el clima.
Esa variación obliga a guardar electricidad para las horas sin sol ni viento. El sistema de almacenamiento más usado en el mundo consiste en dos embalses a distinta altura.
Cuando sobra electricidad, unas bombas suben agua hasta el embalse superior. En la noche, el agua baja de nuevo por las turbinas y devuelve energía a la red.
El bombeo solo puede construirse donde hay dos embalses cercanos y desnivel suficiente. Las baterías se instalan en cualquier lugar y su costo bajó un 90 % en menos de quince años.
El precio de las baterías de ion de litio cayó a menos de 140 dólares por kilovatio hora. En 2010 superaba los 1.400 dólares.
Para triplicar las renovables, la capacidad mundial de almacenamiento tendría que multiplicarse por seis. La meta es llegar a 1.500 gigavatios de almacenamiento en 2030.
Las baterías aportarían 1.200 de los 1.500 gigavatios de almacenamiento previstos para 2030. La inversión mundial en baterías alcanzó unos 54.000 millones de dólares en 2024.
La energía nuclear en la discusión sobre el futuro
Una central nuclear obtiene electricidad a partir del calor que libera la fisión del uranio. La fisión ocurre cuando un neutrón golpea un átomo de uranio y lo parte en dos.
Ese calor hace hervir el agua y el vapor mueve las turbinas que generan electricidad. Por eso la energía que aprovecha la planta se libera primero como energía térmica.
El uranio es un mineral que se agota, y la fisión depende de él. La Agencia de Información Energética de Estados Unidos clasifica el uranio como un recurso no renovable.
El detalle del mecanismo se explica en fisión y fusión nuclear: la energía del átomo.
Las energías del mar: mareomotriz y undimotriz
La energía mareomotriz aprovecha la subida y la bajada de la marea. La energía undimotriz aprovecha el movimiento de las olas.
La marea es uno de los fenómenos más regulares del planeta, porque sube y baja todos los días. Esa regularidad permite programar la generación eléctrica con antelación.
En una bahía con mareas grandes se instalan turbinas en el paso del agua. La corriente que entra y sale hace girar las palas.
La central de La Rance, en Francia, funciona así desde 1966.
Esa instalación tiene 240 megavatios de potencia y 24 turbinas de 10 megavatios cada una. Genera electricidad suficiente para una ciudad del tamaño de Rennes.
La marea llena y vacía el estuario dos veces al día. El caudal máximo alcanza 18.000 metros cúbicos por segundo.
El sistema solo funciona en lugares donde la marea sube y baja varios metros cada día.
El rango de marea de ese estuario llega a 13,5 metros. La central es una de las dos únicas del mundo que genera a escala industrial con la marea.
El hidrógeno y los sectores difíciles de electrificar
Hay sectores donde llevar electricidad directamente es difícil o imposible. Entre ellos están la producción de acero, la industria química, la aviación de largo alcance y el transporte marítimo.
Para esos casos se estudian combustibles que no emiten dióxido de carbono al usarse. El más conocido es el hidrógeno verde, que se obtiene separando el hidrógeno del agua con electricidad renovable.
Ese combustible puede alimentar camiones, barcos y procesos industriales que no se electrifican con facilidad. Por eso resulta atractivo en los escenarios de descarbonización.
Los retos de las redes, los minerales y la inversión
La transición también enfrenta retos de infraestructura y de suministro. El primero son las redes eléctricas, que llevan la electricidad desde donde se produce hasta donde se consume.
La Agencia Internacional de la Energía señala que las redes y el almacenamiento frenaron el avance de la energía limpia. En 2024 la inversión mundial en redes alcanzó unos 400.000 millones de dólares.
Entre 2015 y 2021 esa inversión se mantuvo estancada en unos 300.000 millones al año.
El segundo reto son los minerales. Las baterías y los motores eléctricos usan litio, cobre, níquel y cobalto.
La demanda de litio subió casi un 30 % en 2024, según la Agencia Internacional de la Energía. Esa tasa supera el crecimiento de la década anterior.
La demanda de ese metal creció muy por encima del 10 % anual de la década de 2010.
El detalle de la energía que cuesta extraer y reciclar materiales está en la energía de los materiales.
El tercer reto es el dinero. La inversión mundial en energía superó por primera vez los tres billones de dólares en 2024.
Unos dos billones de esa cifra se destinaron a energía limpia.
Sin embargo, esa inversión se concentra en pocas regiones. Las economías emergentes y en desarrollo, sin contar China, apenas superaron los 300.000 millones de dólares.
En 2023 la inversión en renovables y redes superó por primera vez a la de los combustibles fósiles.
| Reto | En qué consiste | Evidencia reportada |
|---|---|---|
| Variabilidad | El sol y el viento no producen a toda hora | Hace falta respaldo de almacenamiento |
| Almacenamiento | Guardar el excedente para devolverlo después | Seis veces más capacidad en 2030 |
| Redes eléctricas | Llevar la electricidad hasta el consumo | 400.000 millones de dólares invertidos en 2024 |
| Minerales | Insumos de baterías y motores eléctricos | Demanda de litio casi un 30 % mayor en 2024 |
| Financiamiento | La inversión limpia se concentra en pocas regiones | Economías emergentes sin China: 300.000 millones |
La transición energética en los seis países del sitio
Cada país de la región aborda el tema desde su propio currículo y en grados distintos.
- Costa Rica: el programa de Ciencias de tercer ciclo pide valorar las energías limpias y los materiales. El criterio habla de «energías limpias o amigables con el ambiente» y cita un 97 % de electricidad renovable.
- Colombia: los estándares de ciencias naturales de octavo y noveno analizan el potencial de los recursos del entorno. También piden identificar los recursos renovables y no renovables y sus peligros.
- Chile: el temario de octavo básico trabaja el circuito eléctrico domiciliario, la potencia eléctrica y la eficiencia energética. Su objetivo de aprendizaje número 10 compara los circuitos en serie y en paralelo.
- Ecuador: la destreza sobre ventajas y desventajas de las fuentes renovables está en las adaptaciones de noveno y décimo. Lleva el código CN.4.5.10 y en octavo el bloque trata fuerza, movimiento y astronomía.
- México: el aprovechamiento de energías renovables y no renovables figura en el programa de Física del segundo grado de secundaria. Ese programa enumera las fuentes solar, eólica, hidráulica, geológica, mareomotriz y nuclear.
- Perú: el currículo que enumera contenidos ubica las fuentes renovables y no renovables en sexto grado de primaria. También las incluye en quinto grado de secundaria.
El enfoque cambia de un país a otro, pero el objeto de estudio es el mismo. El detalle de qué documento sostiene cada dato está en las fuentes finales.
Ejercicio resuelto 1: cuánta capacidad falta para triplicar las renovables
Situación: en 2023 la capacidad renovable acumulada en el mundo llegó a 3.870 gigavatios. La meta internacional es alcanzar 11,2 teravatios en 2030.
Hay que calcular cuánta capacidad falta y cuánto habría que añadir cada año.
- Paso 1. Se convierten las unidades: 11,2 teravatios equivalen a 11.200 gigavatios.
- Paso 2. Se restan los 3.870 gigavatios ya instalados de los 11.200.
- Paso 3. La resta da 7.330 gigavatios por instalar.
- Paso 4. Entre 2023 y 2030 hay siete años.
- Paso 5. Se divide 7.330 entre 7 para repartir el faltante.
- Paso 6. El resultado es 1.047 gigavatios por año.
Respuesta: faltan 7.330 gigavatios y haría falta añadir unos 1.047 cada año.
La agencia calcula un promedio de 1.044 gigavatios anuales, muy cerca del valor obtenido.
Ejercicio resuelto 2: cuánto crece la electricidad en el consumo final
Situación: la electricidad representaba el 20 % del consumo final de energía en 2022. En el escenario de cero emisiones netas llega a más del 27 % en 2030.
Hay que calcular el aumento en puntos porcentuales y el crecimiento relativo.
- Paso 1. Se restan los dos porcentajes: 27 menos 20.
- Paso 2. La diferencia es de 7 puntos porcentuales.
- Paso 3. Para el crecimiento relativo se divide 7 entre 20.
- Paso 4. El cociente es 0,35, es decir un 35 %.
- Paso 5. Un tercio del consumo final equivale a 33,3 %.
- Paso 6. La electricidad en 2030 sigue por debajo de ese tercio.
Respuesta: la electricidad sube 7 puntos porcentuales y un 35 % más que en 2022. Todavía no llega a un tercio del consumo final.
Estrategias para el examen y errores frecuentes
Conclusión
La transición energética es un cambio de sistema, no un simple cambio de fuente. Los escenarios de 1,5 °C exigen reducir de forma profunda el uso de combustibles fósiles.
Los costos de la solar y la eólica bajaron de manera sostenida y las renovables ya dominan la capacidad nueva. En 2023 aportaron el 86 % de lo instalado en el mundo.
La electricidad ganará peso en el consumo final, del 20 % en 2022 a más del 27 % en 2030. Aun así seguirá siendo menos de un tercio.
Quedan retos claros: la variabilidad, el almacenamiento, las redes, los minerales y una inversión muy desigual. El bombeo y el hidrógeno verde son respuestas para casos específicos.
Entender estos datos permite resolver los ítems de fuentes emergentes por razonamiento. El siguiente paso es repetir los ejercicios sin mirar la solución.
Fuentes de Referencia:
- Administración de Información Energética de Estados Unidos. (s. f.). Nuclear explained. U.S. Energy Information Administration. https://www.eia.gov/energyexplained/nuclear/
- Agencia Internacional de Energía. (s. f.). Electrification. https://www.iea.org/energy-system/electricity/electrification
- Agencia Internacional de Energía. (s. f.). Grid-scale storage. https://www.iea.org/energy-system/electricity/grid-scale-storage
- Agencia Internacional de Energía. (2024). Batteries and secure energy transitions: Executive summary. https://www.iea.org/reports/batteries-and-secure-energy-transitions/executive-summary
- Agencia Internacional de Energía. (2024). World energy investment 2024: Overview and key findings. https://www.iea.org/reports/world-energy-investment-2024/overview-and-key-findings
- Agencia Internacional de Energía. (2025). Global critical minerals outlook 2025: Executive summary. https://www.iea.org/reports/global-critical-minerals-outlook-2025/executive-summary
- Agencia Internacional de Energías Renovables. (s. f.). Power to hydrogen: Status. https://www.irena.org/Innovation-landscape-for-smart-electrification/Power-to-hydrogen/Status
- Agencia Internacional de Energías Renovables. (2024). Record growth drives cost advantage of renewable power [Comunicado de prensa]. https://www.irena.org/News/pressreleases/2024/Sep/Record-Growth-Drives-Cost-Advantage-of-Renewable-Power
- Agencia Internacional de Energías Renovables. (2024). Record growth in renewables, but progress needs to be equitable [Comunicado de prensa]. https://www.irena.org/News/pressreleases/2024/Mar/Record-Growth-in-Renewables-but-Progress-Needs-to-be-Equitable
- Agencia Internacional de Energías Renovables. (2024). Renewable capacity statistics 2024. https://www.irena.org/Publications/2024/Mar/Renewable-Capacity-Statistics-2024
- Électricité de France. (2024). The Rance tidal power station [Folleto]. https://www.edf.fr/sites/groupe/files/2024-12/memoguide-la-rance-en.pdf
- Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático. (2023). AR6 synthesis report: Summary for policymakers headline statements. https://www.ipcc.ch/report/ar6/syr/resources/spm-headline-statements/
- Ministerio de Educación de Chile. (s. f.). Temario de exámenes libres de octavo básico: Ciencias naturales. Ayuda Mineduc. https://ayudamineduc.cl/sites/default/files/temario_basica_8deg_basico_uce_2.pdf
- Ministerio de Educación del Ecuador. (2025). Adaptaciones curriculares para la educación con personas jóvenes y adultas. SITEAL. https://siteal.iiep.unesco.org/bdnp/2981/adaptaciones-curriculares-educacion-personas-jovenes-adultas
- Ministerio de Educación del Perú. (2009). Diseño Curricular Nacional de la Educación Básica Regular. https://www.minedu.gob.pe/DeInteres/xtras/dcn_2009.pdf
- Ministerio de Educación Nacional de Colombia. (2006). Estándares básicos de competencias en ciencias naturales y ciencias sociales: Formar en ciencias, el desafío. https://www.mineducacion.gov.co/1621/articles-116042_archivo_pdf3.pdf
- Ministerio de Educación Pública de Costa Rica. (2016). Programa de estudio de Ciencias: Tercer ciclo de la Educación General Básica. https://www.mep.go.cr/sites/default/files/media/ciencias3ciclo.pdf
- Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica. (s. f.). What are tides?. NOAA National Ocean Service. https://oceanservice.noaa.gov/facts/tides.html
- Secretaría de Educación Pública de México. (2022). Avance del contenido del Programa sintético de la Fase 6. https://educacionbasica.sep.gob.mx/wp-content/uploads/2022/12/Avance-Programa-Sintetico-Fase-6.pdf
Sigue estudiando: Agua y aire: contaminación y cambio climático y Radiactividad natural y artificial.
