Can government intervention through R&D steer fossil energy consumption? Evidence from the G7 economies: A MMQR approach

Resumen Técnico: Intervención Gubernamental a través de la I+D y el Consumo de Energía Fósil en las Economías del G7

Planteamiento del Problema
A pesar de los compromisos climáticos internacionales como el Protocolio de Kioto, el Acuerdo de París y la COP-26, el progreso global en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y la transición para alejarse de los combustibles fósiles ha sido más lento de lo previsto. Mientras que las economías del G7 (Canadá, Francia, Alemania, Italia, Japón, el Reino Unido y los EE. UU.) representan aproximadamente el 25% de las emisiones de CO₂ relacionadas con la energía y han comprometido recursos financieros sustanciales para la transición energética, la eficacia de la intervención gubernamental mediante el gasto en Investigación y Desarrollo (I+D) sigue siendo objeto de debate. La literatura existente se ha centrado principalmente en el gasto agregado en I+D o en la I+D dirigida únicamente a las energías renovables, omitiendo a menudo el impacto específico de la I+D pública asignada al sector de la energía fósil. Este estudio aborda esta brecha investigando si la intervención de la I+D gubernamental puede orientar el consumo de energía fósil (FEC, por sus siglas en inglés) en los países del G7, distinguiendo entre los efectos del gasto en energía renovable (RDR) frente a la energía fósil (RDF).

Metodología
El estudio utiliza datos de panel anuales de 1990 a 2023 que cubren las siete naciones del G7. La variable dependiente es el consumo de energía fósil per cápita (FEC). Las principales variables explicativas son el gasto público en I+D en energía renovable (RDR) y el gasto público en I+D en energía fósil (RDF), ambos per cápita. Las variables de control incluyen el PIB per cápita, el consumo de energía renovable (REC) y el Índice de Globalización KOF.

La estrategia empírica emplea una secuencia rigurosa de pruebas econométricas para abordar las propiedades específicas de los datos:

1. Diagnósticos Preliminares: El análisis confirma la presencia de dependencia de sección cruzada (CSD) y heterogeneidad de la pendiente en los países del G7, lo que requiere técnicas econométricas de segunda generación.
2. Estacionariedad y Cointegración: Se aplican pruebas de raíz unitaria de segunda generación (CADF y CIPS) y una prueba de raíz unitaria de cuantiles de tercera generación (QCIPS) para determinar el orden de integración, revelando propiedades mixtas I(0) e I(1). Para abordar estos órdenes mixtos y la CSD, el estudio utiliza la prueba de cointegración de panel de Durbin-Hausman de Westerlund (2008), la cual es robusta a regresores I(0) y a la heterogeneidad.
3. Estimación Central: La técnica de estimación principal es la Regresión de Cuantiles por el Método de Momentos (MMQR) desarrollada por Machado y Silva (2019). Este enfoque permite a los autores capturar los efectos heterogéneos del gasto en I+D a lo largo de toda la distribución condicional de la FEC (desde niveles bajos hasta altos de consumo), en lugar de centrarse únicamente en la media. El modelo contabiliza tanto los efectos de localización (media) como de escala (dispersión).
4. Robustez y Causalidad: Los resultados se validan mediante Mínimos Cuadrados Generalizados Featibles (FGLS) y Errores Estándar Corregidos para Panel (PCSE). Además, se emplea la prueba de no causalidad de Granger para paneles de Dumitrescu y Hurlin (2012) para establecer la dirección de la causalidad entre las variables.

Contribuciones Clave
El artículo realiza tres contribuciones distintivas a la literatura:

1. Desagregación de la I+D: A diferencia de estudios previos que tratan la I+D como un agregado o se centran solo en las renovables, este trabajo desentra simultáneamente los distintos efectos del gasto público en I+D en la energía renovable frente a la energía fósil.
2. Análisis Distribucional: Al utilizar MMQR, el estudio va más allá de los efectos promedio para revelar cómo varía el impacto de la I+D a través de diferentes niveles de intensidad de energía fósil (cuantiles), abordando si la efectividad de la política difiere entre contextos de bajo y alto consumo.
3. Rigor Metodológico: El estudio integra técnicas econométricas de tercera generación (pruebas de raíz unitaria de cuantiles y MMQR) junto con pruebas robustas de cointegración y causalidad diseñadas específicamente para paneles con dependencia de sección cruzada y heterogeneidad de la pendiente, ofreciendo un marco de estimación más fiable para los datos del G7.

Resultados Empíricos
Las estimaciones de MMQR revelan efectos heterogéneos significativos a través de la distribución del consumo de energía fósil:

• I+D Renovable (RDR): El gasto público en energía renovable ejerce un efecto negativo significativo sobre la FEC en todos los cuantiles. La magnitud de esta reducción es más pronunciada en los cuantiles bajos (por ejemplo, -0.243 en el decil 10) y disminuye gradualmente en los cuantiles altos (por ejemplo, -0.152 en el decil 90). Esto sugiere que la innovación verde es más efectiva para reducir la dependencia de los combustibles fósiles en contextos con una menor intensidad fósil inicial.
• I+D Fósil (RDF): El gasto público en energía fósil tiene un impacto positivo en la FEC en todos los cuantiles, confirmando que tal inversión estimula el consumo de combustibles fósiles. Al igual que la RDR, la magnitud de este efecto positivo disminuye a medida que se avanza hacia los cuantiles más altos (de 0.181 en el decil 10 a 0.096 en el decil 90).
• Variables de Control:
  • Consumo Renovable (REC): Muestra una asociación positiva con la FEC, lo que sugiere que en los países del G7, la energía renovable actualmente complementa en lugar de sustituir a los combustibles fósiles.
  • PIB: Afecta positivamente a la FEC, pero la elasticidad disminuye en los cuantiles más altos, lo que indica un desacoplamiento relativo en contextos de alto consumo, probablemente impulsado por la expansión de la energía nuclear.
  • Globalización (KOF): Ejerce un efecto negativo sobre la FEC, atribuido a la externalización de las industrias con alto consumo de energía hacia naciones en desarrollo.

Hallazgos de Causalidad
Las pruebas de causalidad de Granger confirman:

• Causalidad unidireccional de la RDR hacia la FEC.
• Causalidad bidireccional entre la RDF y la FEC, indicando un bucle interactivo donde el gasto impulsa el consumo, y las ganancias impulsadas por el consumo refuerzan la inversión posterior.
• Causalidad bidireccional entre la REC y la FEC, lo que refleja la necesidad de respaldo fósil para garantizar la fiabilidad de la red ante la intermitencia de las renovables.
• Causalidad unidireccional del PIB hacia la FEC (Hipótesis de Conservación) y de la KOF hacia la FEC.

Significancia e Implicaciones de Política
El artículo concluye que la intervención gubernamental a través de la I+D es una herramienta potente para orientar los patrones de consumo de energía. Los hallazgos respaldan la teoría del "cambio técnico dirigido", donde la política puede guiar la innovación hacia tecnologías específicas.

Los autores recomiendan que los responsables de políticas del G7:

1. Aumenten la RDR: Incrementar la inversión en I+D de energías renovables para acelerar la transición.
2. Redirijan la RDF: Canalizar progresivamente una parte de los presupuestos actuales de I+D de energía fósil hacia la energía renovable para apoyar la descarbonización.
3. Aborden la Complementariedad: Implementar políticas fiscales y estructurales (por ejemplo, subsidios, impuestos ambientales) para asegurar que la energía renovable actúe como un sustituto de los combustibles fósiles en lugar de un complemento.
4. Aprovechen la Globalización: Utilizar mecanismos comerciales y ajustes de carbono en frontera para asegurar que la globalización contribuya a la reducción del consumo de energía fósil.

El estudio afirma que estas medidas son críticas para que las naciones del G7 cumplan sus objetivos climáticos, ya que las tendencias actuales muestran que la energía renovable complementa, en lugar de reemplazar, a los combustibles fósiles sin una intervención política dirigida.