Es urgente acelerar la innovación en tecnologías de energía limpia para alcanzar los objetivos climáticos

Según un estudio de la EPO y la IEA. En la última década, la innovación ha aumentado más rápidamente en tecnologías energéticas con baja emisión de carbono que en combustibles fósiles, según los datos mundiales sobre patentes. 

El promedio anual de crecimiento de las invenciones en energías limpias en 2017- 2019 se ha ralentizado hasta un 3,3% en comparación con el 12,5% del período 2000-2013.

España es el noveno mayor contribuyente de patentes en energías limpias de Europa, el número 15 en el ranking mundial.

El 10% de todas las patentes internacionales presentadas por empresas e inventores españoles están relacionadas con tecnologías de energía limpia.

Los inventores españoles están más especializados en tecnologías de energía limpia en las áreas de energía solar térmica, energía eólica y energía oceánica.

Fatih Birol, director ejecutivo de la IEA: “Casi la mitad de las reducciones de emisiones para conseguir las cero emisiones netas en 2050 deberán provenir de tecnologías que aún no están en el mercado”.

Presidente de la EPO: “Este informe es una clara llamada a la acción para intensificar la investigación y la innovación en nuevas tecnologías energéticas bajas en carbono y mejorar las existentes”.

El número de patentes de invenciones relacionadas con tecnologías energéticas con baja emisión de carbono crecieron un 3,3% anual de media entre 2017 y 2019, pero esto supone una cuarta parte del promedio de crecimiento anual de hace una década, lo que revela la necesidad urgente de invertir en energía limpia para cumplir con los objetivos climáticos, según un informe de la Oficina Europea de Patentes (EPO) y la Agencia Internacional de la Energía (IEA).

El informe, Patents and the energy transition: global trends in clean energy technology innovation, examina Familias de Patentes Internacionales para invenciones de tecnologías energéticas bajas en carbono, desglosándolas en regiones y sectores industriales. El aumento de la actividad en los vehículos eléctricos se ha convertido en un factor clave para la innovación, especialmente impulsado por los avances en las baterías recargables de iones de litio.

El número de patentes mundiales en tecnologías energéticas bajas en carbono ha aumentado en las últimas dos décadas, excepto en el período de 2014 a 2016, que sufrió una caída. Esto contrasta con una disminución de las patentes de combustibles fósiles desde 2015 (un promedio anual de -6,9% desde 2017). El promedio anual de crecimiento de las patentes en tecnologías energéticas bajas en carbono en los últimos años (+ 3,3% desde 2017) es inferior al 12,5% registrado en el período 2000-2013. Las cifras muestran que se requiere una acción política concertada y una mayor innovación en energía con bajas emisiones de carbono para acelerar la disponibilidad de tecnologías y reducir los costos. Algunas de estas tecnologías, desde la producción de energía hasta la transmisión, el almacenamiento y las aplicaciones de uso final, ya se explotan a escala industrial, mientras que otras se encuentran todavía en una etapa inicial de desarrollo o implementación. Según la IEA, los objetivos climáticos actuales solo pueden lograrse mediante una importante aceleración de la innovación en energías limpias.

Gráfico: Crecimiento mundial de familias de patentes internacionales en tecnologías energéticas bajas en carbono frente a todas las tecnologías, 2000-2019 (base 100 en 2000)

“La transición energética necesaria para mitigar el cambio climático presenta un desafío de enorme escala y complejidad”, afirma el presidente de la EPO, António Campinos. “Este informe es una clara llamada a la acción para intensificar la investigación y la innovación en nuevas tecnologías energéticas con bajas emisión de carbono y mejorar las existentes. Si bien revela algunas tendencias alentadoras en todos los países y sectores industriales, incluso en tecnologías transversales clave, también destaca la necesidad de acelerar aún más la innovación en tecnologías de energía limpia, algunas de las cuales aún están emergiendo.”

“Casi la mitad de las reducciones de emisiones para llegar a las cero emisiones netas en el año 2050 deberán provenir de tecnologías que aún no están en el mercado”, dijo el Director Ejecutivo de la IEA, Fatih Birol. “Esto exige grandes avances en la innovación pero, hasta ahora, la información sobre los avances que se están realizando ha sido limitada. Al combinar las fortalezas complementarias de la IEA y la EPO, este informe nos permite obtener una base más sólida para identificar y hacer un seguimiento de las fortalezas y debilidades de las patentes de energía baja en carbono, así como una visión mucho más completa del punto en el que nos encontramos en la transición energética”.

España es un importante contribuyente a la innovación en tecnologías de energía limpia. Si se analiza el período de tiempo 2010-2019 y se clasifica según el número de Familias de Patentes Internacionales en tecnologías energéticas bajas en carbono, España ocupa el noveno lugar en Europa y el 15 a nivel mundial. España ha mejorado ligeramente su ranking mundial. Si se analizan los últimos 20 años (2000-2019), España ocupa el puesto 16.

Entre 2015 y 2018, el 10% de todas las patentes internacionales presentadas por empresas e inventores españoles en todas las tecnologías relacionadas con las tecnologías energéticas bajas en carbono. La tasa media de crecimiento de las patentes internacionales en España en esas tecnologías entre 2000 y 2019 fue del 9,6% anual.

Dentro del campo de las tecnologías energéticas bajas en carbono, las empresas e inventores españoles presentaron la mayoría de patentes internacionales en los campos de la energía solar térmica, la energía eólica, la edificación, la energía solar fotovoltaica y los productos de consumo. Si medimos la ventaja tecnológica relativa, España está más especializada en las áreas de energía solar térmica, energía eólica y energía oceánica.

La lista de los principales solicitantes españoles de patentes de tecnologías energéticas bajas en carbono (2000-2019) la encabezó Abengoa con 195 Familias de Patentes Internacionales, seguida de un gran número de universidades e instituciones públicas de investigación: la agencia estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas (53), la Universidad Politécnica de Madrid (50), la Universidad Politécnica de Valencia (40) y la Universidad de Sevilla (35).

El panorama cambiante de la innovación energética

El informe mide las tendencias por ‘Familias Internacionales de Patentes’ (IPF), cada una de las cuales representa una invención de alto valor para la cual se han presentado solicitudes en dos o más oficinas de patentes en todo el mundo. Debido a que las solicitudes de patente se presentan meses, o incluso años, antes de que los productos lleguen al mercado, a menudo se las considera indicadores tempranos de las tendencias tecnológicas futuras.

Las empresas han presentado más de 420.000 Familias de Patentes Internacionales en el campo de las energías bajas en carbono a nivel mundial desde el año 2000 clasificadas en tres categorías principales:

• Tecnologías de suministro de energía con bajas emisiones de carbono, incluidas las energías renovables, como la solar, la eólica, la geotermia o la hidroeléctrica.
• Tecnologías que facilitan el uso más eficiente de la energía o el cambio de combustible en aplicaciones de uso final, como el transporte, la edificación o la producción industrial.

• Tecnologías transversales aplicables tanto al suministro como al uso final, o mejoran la infraestructura para adaptarse a niveles más altos de energía limpia, incluidas las baterías, el hidrógeno, las redes inteligentes, y la captura, utilización y almacenamiento de carbono.

Los principales sectores de uso final de las patentes mundiales de energía limpia entre 2000 y 2019 fueron el transporte (116.000 IPF en 2000-19), seguidos de las tecnologías de eficiencia energética para la producción industrial (86.000 IPF), y algunos «difíciles de abandonar» como la metalurgia (por ejemplo la producción de acero) que han sido especialmente dinámicos en los últimos años. El informe afirma que, en general, las tecnologías habilitadoras transversales (baterías, hidrógeno, redes inteligentes, captura de 
carbono) han experimentado un fuerte crecimiento desde 2017. Su participación aumentó desde el 27% de todas las IPF de energía baja en carbono en el año 2000 al 34% en 2019.

El auge de los vehículos eléctricos impulsa la innovación

El motor principal de la innovación en la última década ha sido el aumento de las tecnologías relacionadas con los vehículos eléctricos, impulsado en gran medida por los avances en las baterías recargables de iones de litio (véase el estudio conjunto EPO-IEA sobre innovación en almacenamiento de electricidad (septiembre de 2020). Esta tendencia también se refleja en el ranking de empresas líderes en tecnologías energéticas bajas en carbono desde 2000, que incluye seis empresas automotrices y seis de sus principales proveedores de baterías.

Gráfico: Los 15 principales solicitantes de patentes en tecnologías energéticas bajas en carbono, 2000-2019

Europa, Japón y EE.UU. lideres, cada uno con diferentes especializaciones

Al observar las principales tendencias regionales en materia de innovación, el estudio concluye que desde el año 2000, las empresas e institutos de investigación europeos han liderado las solicitudes de patentes de invenciones energéticas bajas en carbono con el 28% (12% solo en el caso de Alemania) de todas las Familias de Patentes Internacionales en estas tecnologías en la última década (2010-2019), seguidos por los solicitantes japoneses (25%), estadounidenses (20%), surcoreanos (10%) y chinos (8%).

Si bien Europa ocupa el primer lugar en la mayoría de los campos de energía renovable, y es particularmente fuerte en algunos sectores de uso final como el ferrocarril y la aviación, Japón es líder en tecnología de vehículos eléctricos, baterías e hidrógeno, y EE.UU. tiene una ventaja tecnológica en aviación, biocombustibles y captura de carbono. Las principales fortalezas de Corea del Sur recaen en las baterías, la tecnología solar fotovoltaica y la eficiencia energética en la producción industrial y el sector de las TIC, mientras que China también está especializada en TIC.
En general, la proporción de CIP en tecnologías de energía limpia generadas por instituciones de investigación (universidades y organizaciones públicas de investigación) ha aumentado (del 6,6% entre 2000 y 2009 al 8,5% entre 2010 y 2019). Las instituciones de investigación son especialmente activas en las tecnologías de suministro de energía con bajas emisiones de carbono (combustibles alternativos, energía nuclear y algunas energías renovables) y en tecnologías habilitadoras emergentes como la captura de carbono y el hidrógeno.