Hacia una megalópolis sostenible reconciliando la descarbonización del sistema eléctrico y la resiliencia sanitaria urbana

Por qué mantener la refrigeración se está volviendo más difícil

A medida que los veranos se vuelven más cálidos, más personas dependen del aire acondicionado para mantenerse a salvo. Pero las propias olas de calor que hacen esencial la refrigeración también tensionan las redes eléctricas urbanas, provocando apagones que dejan a millones sin alivio. Este estudio plantea una pregunta apremiante: al limpiar nuestros sistemas eléctricos para combatir el cambio climático, ¿podríamos sin querer hacer que las mortales olas de calor sean aún más peligrosas para los habitantes de las ciudades, y qué podemos hacer al respecto?

Cuando falla la electricidad durante una ola de calor

El calor extremo es más que una molestia; puede desbordar el organismo, especialmente en adultos mayores y en personas con problemas de salud preexistentes. Las olas de calor ya causan decenas de miles de muertes cada año en todo el mundo. En grandes regiones urbanas llenas de apartamentos y oficinas, la supervivencia a menudo depende de la electricidad fiable para el aire acondicionado. Sin embargo, las olas de calor aumentan el consumo eléctrico entre un 10 y un 20% durante días seguidos, justo cuando las altas temperaturas reducen la eficiencia de las líneas y las centrales eléctricas. El resultado es un doble apriete: más demanda y menos suministro, que puede desencadenar cortes rotativos que exponen a residentes vulnerables a temperaturas peligrosas en interiores durante horas o días.

Energía limpia y un riesgo inesperado para la salud

Muchas regiones están cambiando con rapidez de los combustibles fósiles a fuentes más limpias como la eólica y la solar para alcanzar la neutralidad de carbono. Si bien esto es esencial para frenar el cambio climático, la transición tiene efectos secundarios. Las centrales tradicionales de carbón y gas podían modular su producción rápida y ampliamente, pero están siendo reemplazadas por renovables dependientes del tiempo atmosférico, que son menos flexibles sin respaldo adicional. En el clúster megalopolitano Guangdong–Hong Kong–Macao, en el sur de China, los autores muestran que a medida que disminuye la generación fósil, las escaseces eléctricas durante olas de calor se vuelven más frecuentes y prolongadas. Sus simulaciones sugieren que la proporción de muertes vinculadas a apagones por olas de calor en esta región de 135 millones de personas podría aumentar de alrededor del 0,5% de todas las muertes anuales en 2030 a casi el 2,8% en 2050, con muchas ciudades centrales superando el 3%.

Vinculando calor, electricidad y vidas salvadas

Para comprender y reducir este riesgo, los investigadores construyeron un marco que integra datos meteorológicos, comportamiento de la red eléctrica y salud pública. Primero, crearon un modelo de cómo responden los sistemas eléctricos a las olas de calor, teniendo en cuenta el aumento del uso de aire acondicionado, la capacidad de transmisión reducida y la generación limitada. Esto les permitió identificar cuándo y dónde ocurren los apagones. A continuación, desarrollaron un modelo de exposición al calor y mortalidad que estima cuántas muertes adicionales se producen cuando las personas pierden la refrigeración durante horas particularmente calurosas, considerando tanto la exposición actual como la acumulada al calor. Al combinar estas piezas, pudieron trazar un camino claro: días más cálidos estresan las redes, esto provoca cortes, y los cortes aumentan el riesgo de muerte para las poblaciones afectadas.

Diseñar una red que proteja a las personas

Con este modelo acoplado, el equipo probó distintas formas de diseñar y operar los sistemas eléctricos urbanos. En un estudio de caso detallado de Zhuhai, una de las ciudades centrales de la región, compararon los planes de descarbonización estándar con estrategias “consciente de la salud” que valoran explícitamente la prevención de muertes por calor. Estas estrategias añaden una cantidad moderada de generación extra—especialmente paneles solares diurnos—e introducen almacenamiento de energía basado en hidrógeno. El exceso de energía renovable se convierte en hidrógeno, se almacena y luego se quema en turbinas de gas cuando la demanda alcanza picos o baja la energía solar. Tan importante como la cantidad de energía instalada es cuándo ocurren los cortes, si son inevitables. Con más solar en la mezcla, los apagones pueden desplazarse fuera de las horas más calurosas hacia la noche, reduciendo drásticamente la exposición al calor dañina incluso sin eliminar todas las interrupciones.

Ciudades más saludables a menor coste a largo plazo

Los resultados son contundentes. En Zhuhai, la planificación consciente de la salud que aumenta ligeramente la capacidad eléctrica y añade almacenamiento de hidrógeno reduce las muertes por olas de calor en torno al 55–65% en comparación con las trayectorias de descarbonización convencionales. Al mismo tiempo, a medida que las tecnologías limpias se abaratan y las olas de calor son más frecuentes, estas inversiones se amortizan: los costes anuales totales caen entre un 9 y un 14% hacia la mitad de siglo, gracias a menos apagones, menor uso de combustibles y menores pérdidas económicas por enfermedad y muerte. Los autores concluyen que las ciudades no tienen que escoger entre energía más limpia y salud pública. Planificando explícitamente las redes en torno tanto a objetivos de carbono como de salud—con herramientas como despliegue solar selectivo, respaldo flexible y almacenamiento de energía—las regiones megalopolitanas pueden volverse a la vez más sostenibles y mucho más seguras para afrontar el calor venidero.

Cita: Yang, Z., Zhang, H., Li, H. et al. Toward a sustainable megalopolis by reconciling power system decarbonization and urban health resilience. Commun Earth Environ 7, 174 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03198-4

Palabras clave: olas de calor, redes eléctricas urbanas, descarbonización, salud pública, almacenamiento de energía