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Energía, cambio climático y desarrollo

 

Mariano Sanz Badía
Director de innovación
Recursos y Consumos Energéticos
Fundación Circe


¿Kyoto..?.  ¿Copenhague…?


Una cuestión de dinero…

Queremos  de verdad  la mitigación del cambio climático en nuestro planeta….?
Es éste fenómeno el principal reto al que nos enfrentamos…?
Que ocurre con los otros condicionantes (imperativos) de un necesario desarrollo de la humanidad de forma socialmente justa, equilibrada, respetuosa con la salud y bienestar de “todos” sus pobladores, presentes y futuros..?

Según una gran parte de científicos especializados en la materia, el cambio climático acelerado por la actividad humana, es uno de los mayores desafíos a los que nos enfrentamos. De no producirse una actuación rápida a escala mundial para estabilizar la temperatura de la superficie del planeta, según nos afirman, pueden producirse daños catastróficos de consecuencias irreversibles.

Los acuerdos alcanzados en la cumbre de Copenhague han resultado de todo punto decepcionantes, ya que no se han adoptado medidas vinculantes que nos conduzcan a la aplicación de actuaciones con las que podamos lograr un desarrollo más sostenible.

Tras numerosas negociaciones cuyo inicio se remonta a 1992 en Río de Janeiro con el reconocimiento internacional del calentamiento adicional provocado por la emisión de gases de invernadero en el desarrollo de las actividades humanas, y en el momento en que ya debía pasarse a la acción decidida en poner en práctica las recomendaciones encaminadas a la consecución de un sistema energético más limpio, se han quedado todas las intenciones en suspenso.

Al final han resultado ser los aspectos económicos el fundamento de las discrepancias. Los países que más contaminan no quieren incrementar los costos de sus productos y perder su nivel competitivo por disminuir la emisión de gases contaminantes, y los subdesarrollados y en proceso de desarrollo, exigen poder disfrutar de las mismas condiciones de costos y contaminación, que hasta ahora han tenido los desarrollados.

Ante esta situación, parece muy difícil que puedan alcanzarse acuerdos eficaces, y si la intensidad del deterioro de nuestro hábitat natural, y la rapidez en que se está produciendo es tal como nos están exponiendo, resulta que el tiempo apremia y no es momento de enfrentamientos y discusiones.

Nos invade un sentimiento de decepción por la ineficaz actuación de nuestros representantes y responsables políticos, y de que se esta incurriendo en una irreparable pérdida de tiempo.

A juzgar por las informaciones que nos llegan parece ser que son los demás países los que no han querido refrendar las acciones propuestas por la U.E., dándose por supuesto que estas propuestas son verdaderamente eficaces y razonablemente exigibles.

Sin embargo efectuando un análisis riguroso de las actuaciones, previsiones y resultados, resulta que esto no es así….

Tenemos que recordar, que en 2012 expira el plazo acordado en el tratado mundial de lucha contra el cambio climático (el Protocolo de Kyoto de 1997), sin que hasta el momento, en la U.E., se haya alcanzado ninguno de los objetivos parciales que se habían acordado, y en el caso de España al contrario, el incremento en emisiones de CO2 ha sido verdaderamente  escandaloso, motivado por el enorme porcentaje de crecimiento de la generación eléctrica por medio de centrales de ciclo combinado alimentadas con gas, que ha sido del orden de tres veces superior al de la generación con eólica.

Las estrategias del 20-20-20 que la U.E. adoptó sobre el contexto de energía medioambiente, en Diciembre del 2008 (con efectos al 20020 con  20% menos de emisiones, disminución del 20% en el consumo y alcanzar el 20% en renovables).

Si analizamos qué medidas se están adoptando para su consecución, podremos comprobar que se trata del mantenimiento del mismo sistema, e incluso del crecimiento de las infraestructuras actuales, se incrementará el consumo de recursos fósiles (aunque invirtiendo inmensas cantidades de dinero en la captura y almacenamiento de CO2 ), se potencia la energía nuclear, se impulsa la obtención de hidrógeno pero prioritariamente obteniéndolo a partir del gas, se promocionan los biocarburantes, y se apoyan las macro instalaciones eólicas como las off shore.

En resumidas cuentas, las propuestas de la U.E., no significan en absoluto un cambio significativo del actual escenario energía-medioambiente, y en consecuencia, no podemos esperar en las próximas décadas, acuerdos ni actuaciones verdaderamente eficaces en la lucha contra el cambio climático.

Ante este desilusionante panorama, cabe preguntarnos si es que no hay alguna otra solución. Para intentar comprender si existe alguna alternativa, veamos cuales son las condiciones de inicio en las que se han basado los expertos oficiales que informan y aconsejan a los gobiernos.

A juzgar por las medidas adoptadas, las premisas fundamentales de partida presumiblemente son:

  • Los sistemas e infraestructuras energéticas, necesariamente tienen que seguir basándose en una concepción centralizada, es decir, en grandes núcleos de generación y transformación, de una gran densidad energética, ubicadas en lugares donde se den las condiciones óptimas para la rentabilidad de la explotación. Este condicionante nos conduce a la utilización de fuentes energéticas de gran densidad energética, como son las fósiles y las nucleares.
  • La energía eléctrica no puede almacenarse con sistemas eficientes, fiables y rentables, y en consecuencia de este condicionante, para poder incrementar la potencia instalada en explotaciones con fuentes renovables (aleatorias), es necesario que se incremente la potencia instalada con fuentes complementarias (almacenables y gestionables).

La cuestión que se plantea en estos momentos es si estas condiciones son irrefutables, o resulta que no lo son tanto, e incluso que puedan ser en gran parte rebatidas.

Las innovaciones tecnológicas y las alternativas que no han sido tomadas en consideración.

Mientras se han estado debatiendo las posibles soluciones y la necesaria adaptación de nuestros sistemas energéticos para minimizar la actual afectación medioambiental, en determinados centros de investigación y sus laboratorios, se han ido desarrollando (y se están desarrollando) nuevas estructuras cristalográficas y nuevos materiales nanoestructurados con importantísimas y revolucionarias aplicaciones  en el escenario energético.

En este momento, estas nuevas tecnologías ponen  a nuestra disposición la posibilidad de implantar progresivamente un escenario energético alternativo, totalmente diferente al que estamos inmersos, y que puede en un período de tiempo prudencial, dar respuesta definitiva a nuestras necesidades de alcanzar  un desarrollo de nuestra civilización mucho más sostenible.

Las nuevos materiales están proporcionando a los sistemas de almacenamiento directo de la energía eléctrica y a los de de la captación de la radiación solar por transformación fotovoltaica,  propiedades inimaginables hasta hace pocos años.

Los límites tecnológicos termodinámicos y eléctricos, están siendo sobradamente desbordados por los resultados de los nuevos planteamientos científicos y tecnológicos que las aplicaciones de la nanociencia nos está descubriendo.

Por otro lado, también se están obteniendo espectaculares avances en la conformación de nuevas estructuras y de nuevos componentes semiconductores, aportando nuevas e impresionantes prestaciones y aplicaciones de las tecnologías de electrónica de potencia.

El escenario alternativo: Los sistemas energéticos descentralizados

En estos momentos ya puede afirmarse, que los sistemas energéticos descentralizados, compuestos de microsistemas autónomos y adaptados a las necesidades locales, comienzan a ser tecnológicamente viables y cada vez más competitivos. Un nuevo escenario energético descentralizado y preponderantemente renovable con tecnologías limpias es ya posible, y esta evolución al cambio no ha hecho más que comenzar.

En la sociedad del conocimiento la tierra no es del viento, la vida en la tierra en realidad depende fundamentalmente de las radiaciones solares, las que ya podemos utilizar directamente de forma inteligente para conseguir verdaderamente una evolución de nuestra civilización en unas condiciones mucho menos agresivas, justas y saludables que las actuales..

La solución de los grandes problemas, siempre se ha conseguido poco a poco, con la integración de innumerables actuaciones y sistemas pequeños.

 


   
  Artículos de opinión:
 

Sobre eficiencias y materiales fotovoltaicos

Ángel Antonio Bayod Rújula
Profesor Titular. Departamento de Ingeniería Eléctrica, CPS, Universidad de Zaragoza. Investigador del Centro de Investigación de Recursos y Consumos Energéticos, CIRCE

El Sol es para nosotros una fuente de energía formidable sin la cual no sería posible la vida sobre la tierra, al menos tal y como la conocemos. La vida en la tierra existe y se basa en la energía solar, desde que las algas y las plantas lograron la conversión de la energía luminosa en energía química estable mediante la fotosíntesis. Desde siempre hemos aprovechado su luz y su calor. La energía que viene del Sol abastecería miles de veces nuestro consumo actual.

También hemos aprendido a convertir la energía del Sol en electricidad. El efecto fotovoltaico fue descubierto por un joven de tan solo 17 años, Edmund Becquerel, cuando experimentaba en 1839 con dos electrodos metálicos en una solución conductora, y apreció un aumento de la generación eléctrica con la luz. La palabra fotovoltaica proviene de photos, que significa luz, y voltaica, que hace referencia a la electricidad (en relación a Alessandro Volta, famoso entre otras cosas por ser el inventor de la famosa pila).

Actualmente existe un enorme interés a nivel mundial en el desarrollo de la tecnología fotovoltaica, con tasas de crecimiento en torno al 30-40% anual durante los últimos años. La potencia fotovoltaica instalada ya no se cuenta la potencia en megavatios, sino en gigavatios (miles de megavatios), algo impensable hace unos años.

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Generación Descentralizada Activa: Proyecto SINTER

José Francisco Sanz Osorio
Dr. Ingeniero Industrial, Profesor Titular la EUITIZ. Subdirector de la División Eléctrica de la Fundación CIRCE

El sector energético mundial ha apostado tradicionalmente y sigue haciéndolo por un sistema eléctrico fuertemente centralizado, de grandes centros de generación (nucleares y térmicas fundamentalmente) y grandes líneas eléctricas.

Esta estructura, inicialmente necesaria por cuestión de economía de escala, ha permito un elevado desarrollo industrial y social de nuestra sociedad. La calidad de vida hoy en día está asociada a la disponibilidad de la energía eléctrica. Todos queremos tener acceso a esta energía para disfrutar de la posibilidad de la luz en las horas nocturnas, de una bebida fría, o calentarnos en invierno, por no hablar de comodidades tales como la televisión, o un ordenador. El desarrollo económico y social de cualquier región se haya siempre supeditado a la posibilidad de acceder a una energía eléctrica con unas condiciones de calidad y seguridad de suministro adecuados.

Sin embargo, en pleno siglo XXI, este recurso no está al alcance de todos. En los países pobres y en aquellos que están en vías de desarrollo existen grandes regiones en las que habitan grandes cantidades de personas para las que esta calidad de vida es una auténtica utopía. Pero también en países desarrollados, como España, existen zonas en las que la calidad y la seguridad de suministro de dicha energía no cumple con unos mínimos que permitan un adecuado desarrollo del entorno, aportando la misma calidad de vida y oportunidades de desarrollo que en zonas de alta densidad de población. Todo esto da lugar a unos de los grandes problemas de la humanidad: la emigración, el desplazamiento de millones personas hacia lugares en las que las oportunidades de obtener una mejora calidad de vida esté asegurado.

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Integración de energías renovables en instalaciones de bombeo para riego

Rubén Acerete Halli
Ingeniero Industrial, Investigador de la Fundación Circe

De un tiempo a esta parte, estamos recibiendo desde el sector agrario, continuos mensajes sobre el difícil panorama económico al que se enfrenta. El modelo de negocio actual del sector agrícola en España, es intensivo en consumo de agua y energía. Se requieren grandes cantidades de energía eléctrica para impulsar los grupos de bombeo destinados al riego de los cultivos. Actualmente la energía eléctrica se produce en su gran mayoría a partir de recursos fósiles. A este consumo de recursos, hay que sumarle los productos derivados del petróleo, consumidos por las máquinas agrarias para realizar las tareas propias de la actividad. Esta situación hace especialmente sensibles los costes de producción, a las variaciones en el precio de la energía eléctrica y el petróleo.

La presión del precio de los productos agrícolas de importación, obligan a que el sector agrario nacional mantenga su rentabilidad gracias a un alto nivel de subvención. En los últimos tiempos el grado de subvención se ha visto reducido considerablemente. Esta situación llega en un periodo de crecimiento continuado del precio del petróleo y el de la energía eléctrica. El incremento de los costes de producción y la incapacidad para repercutir el incremento de los costes en el precio del producto, fijado por los productos de importación, llevan al sector agrario a una situación económica insostenible.

Esta circunstancia obliga a buscar soluciones, que se centran en incrementar la eficiencia del proceso de riego, lo que obliga a realizar obras de remodelación de las infraestructuras, con el objetivo de reducir el consumo de agua y energía. Para la magnitud del problema las medidas que se plantean no son suficientes, la situación obliga a pensar en alternativas de desarrollo para el medio rural.

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