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2012: Año Internacional de la Energía Sostenible para Todos

Por: Laura de las Heras Andrada

Editora en Jefe, Revista Ciencia Joven
E-mail: ldelasheras@cienciajoven.cl

Publicado Diciembre de 2012
DOI: 10.7578/cienciajoven.20123


Acciones tan simples como puede ser encender la luz, hervir agua o cargar un celular no son parte de la rutina diaria de un gran número de individuos en nuestro planeta, principalmente por dos motivos: porque no tienen llegada a las fuentes de energía o bien porque, aun estando disponibles los recursos, no pueden pagarlos. En la actualidad, según datos proporcionados por Naciones Unidas, alrededor de 1.400 millones de personas (el 20% de la población mundial) carecen de acceso a energía; en tanto 3.000 millones (el 42’8% de las personas de la Tierra) dependen de las fuentes de energía tradicionales (la energía humana y la animal, la madera y el carbón vegetal) como las principales vías para cocinar y calentarse.

Vista del Valle de La Luna, Desierto de Atacama.  Según varios estudios, este desierto recibe una mayor radiación solar que cualquier otro en el mundo, por lo que el potencial para el desarrollo de energía solar  en la zona es enorme

Vista del Valle de La Luna, Desierto de Atacama.
Según varios estudios, este desierto recibe una mayor
radiación solar que cualquier otro en el mundo, por lo que el potencial para el desarrollo de energía solar
en la zona es enorme

2012 es el Año Internacional de la Energía Sostenible para todos. Así lo declaró la Asamblea General de las Naciones Unidas entendiendo la importancia de este aspecto para la humanidad, tal como lo hiciera el año pasado con la Química, o el 2010 con la Biodiversidad. Y es que el suministro energético resulta ya indispensable para prácticamente todos los ámbitos de la vida: la producción, la salud, la educación, el cambio climático, la seguridad alimentaria e hídrica, las comunicaciones, etc. Pero esta dependencia no se da por igual. Los países desarrollados son los grandes consumidores de energía del mundo, uso que va en constante aumento y se espera que entre 2004 y 2030 se duplique de seguir el crecimiento actual, tal como apunta la International Energy Agency (IEA). Hoy día un consumo elevado de energía es sinónimo de desarrollo, existiendo diferencias significativas entre países desarrollados y subdesarrollados.

Este hecho resulta paradójico si se tiene en cuenta que la mayor parte del carbón, petróleo, gas natural y uranio, las fuentes de energía no renovables que consumen los países desarrollados, provienen de yacimientos ubicados en países del Tercer Mundo. Al tratarse de recursos agotables, dichos países pueden encontrarse en una situación muy difícil cuando se terminen sus reservas.

Por tanto, el actual modelo mundial de producción y consumo de energía condenaría al Tercer Mundo a la pobreza, debido a que estos países no pueden acceder a mayores niveles de bienestar económico y social sin la utilización de las fuentes de energía que han hecho posible el crecimiento de los países desarrollados.

¿Qué alternativas plantea la ONU para caminar hacia el acceso universal? Según la propia organización, “el Año Internacional de la Energía Sostenible para todos ofrece una valiosa oportunidad para profundizar la toma de conciencia sobre la importancia de incrementar el acceso sostenible a la energía, la eficiencia energética y la energía renovable en el ámbito local, nacional, regional e internacional”. Apunta, por tanto, al impulso de fuentes de energía alternativas, renovables, no contaminantes, que empleen una tecnología barata, para proporcionar a la humanidad un futuro sustentable y facilitar el acceso a los países subdesarrollados con tal de que puedan contar con los recursos que les permitirán superar el retraso económico.

Pero, ¿cuáles son esas otras opciones?, ¿qué papel están desempeñando en la actualidad?, ¿son viables a futuro? A continuación conoceremos qué tipo de energías alternativas existen y en qué estado se encuentra su implantación en el mundo.

LA FUERZA DEL VIENTO

La eólica es una de las energías con más recorrido histórico. Ha sido usada por el ser humano desde la antigüedad para desplazarse por el mar o para producir trabajo, como en los molinos. Hoy día, este sector se muestra como uno de los más expansivos a nivel mundial en cuanto a generación de electricidad y ya llega a satisfacer el 3% de la demanda planetaria, según estadísticas de World Wind Energy Association (WWEA).

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La conversión de energía eólica en eléctrica se lleva a cabo mediante aerogeneradores, artefactos que se agrupan en conjuntos llamados “parques eólicos” situados en lugares de intenso viento. Existe una gran cantidad de aerogeneradores operando, con una capacidad total de 239.000 MW (megawatt) registrada en 2011 (un aumento que sigue una curva ascendente y constante desde 2001, tal como puede observarse en el gráfico 1). Por países, China es el líder con una capacidad instalada de casi 63 GW a finales de 2011. El segundo mercado más grande de turbinas de viento corresponde a Estados Unidos con 47 GW, seguido de Alemania (29 GW) y España (21 GW).

Un aumento fuerte del empleo de energía eólica puede observarse sobre todo en los mercados emergentes como India, Brasil y México. Estos países tienen una necesidad creciente de electricidad, lo que abre nuevas ventanas para un próximo impulso. El desarrollo de la energía eólica en Latinoamérica está en sus comienzos y puede ser una respuesta de futuro a las necesidades energéticas, económicas y sociales de la extensa región.

El presidente de WWEA, el Dr. He Dexin opina que la energía eólica se ha convertido en un pilar del suministro de energía en muchos países. “Estos países han sido capaces de crear nuevas industrias y miles de empleos. Otros países deberían aprender de la experiencia y establecer directrices. Además, para permitir que los países pobres tengan acceso a la energía eólica, la comunidad mundial tendría que crear instrumentos de financiación especiales y fondos”.

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EL CALOR DEL SOL

Inagotable, una fuente de energía limpia y respetuosa con el medio ambiente. Su potencial es ilimitado si se tiene en cuenta la estimación de que en 70 minutos, la luz del sol que llega a la Tierra es similar al consumo energético anual en el mundo.

La energía emanada desde el “astro rey” puede ser usada de forma pasiva o activa. Un ejemplo del primer caso sería el tradicional invernadero, una manera pasiva de captar energía solar, pues no se necesita un aporte energético externo ni elementos especiales. Otros ejemplos serían la orientación de las viviendas, o la capacidad aislante, factores que la arquitectura bioclimática tiene en cuenta a la hora de sacar partido a este recurso.

Las placas solares son los sistemas activos de captación solar. Permiten calentar un fluido (agua o aire) y transferir este calor a un sistema de almacenamiento que abastece el consumo cuando es necesario. Estaríamos hablando de la energía solar térmica. Por otro lado, la energía solar fotovoltaica es la que usa el efecto fotovoltaico para generar energía, mediante el flujo de electrones que propicia un material semiconductor (silicio, sulfuro de cobre o de cadmio, y arseniato de galio) al incidir la luz sobre él.

Estados Unidos y España son dos países punteros en el desarrollo de energía solar (específicamente térmica), con una capacidad conjunta instalada en 2012 que permite llevar energía a 1.7 millones de hogares. También van a la cabeza Alemania, Austria, Noruega y Dinamarca, que pese a tener un clima más frío, han incrementado su superficie instalada gracias a la aparición de programas estatales con el fin de promocionar el uso de energías renovables y la diversificación energética.

El principal problema en el aprovechamiento de la materia prima irradiada por el sol es económico. El precio de los aparatos resulta todavía elevado y su amortización a largo plazo.

DESDE LAS ENTRAÑAS DE LA TIERRA

La energía geotérmica se manifiesta en forma de vapor natural o agua caliente mezclada con diversas sustancias químicas, que brotan a presión en manantiales calientes o fumarolas. Cuando el vapor tiene el volumen, la temperatura y la presión adecuados, puede ser conducido en una turbina acoplada a un generador eléctrico.

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La utilización de esta energía en el mundo ha estado limitada a áreas en las cuales las condiciones geológicas eran muy favorables, como Islandia o Italia, con reciente actividad volcánica. Pero los avances tecnológicos en equipos y las mejoras en la perforación, permiten a la geotermia disponer de tecnología para la producción de electricidad, lo que añade un gran potencial de futuro, más si se tiene en cuenta que las reservas geotérmicas del mundo son superiores a las de los combustibles fósiles.

Al hablar de reservas, se hace patente que la energía geotérmica no sería de manera estricta “renovable”, pero en este caso si alternativa y limpia. Precisamente, entre las ventajas que ofrece, se destaca que los residuos que produce son mínimos, no está sujeta a precios internacionales (por lo que podrían mantenerse a nivel interno) y las instalaciones requeridas no ocupan tanto espacio como otras de diferentes fuentes. Además, la geotermia no tiene problemas de intermitencia (no como el caso de la eólica, condicionada a la fuerza del viento), ya que el calor del interior de la Tierra produce una energía constante las 24 horas del día y los 365 días del año. ¿Sus inconvenientes? Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico o amoníaco, deterioro del paisaje y contaminación térmica.

EL AGUA, RECURSO NECESARIO

La energía hidroeléctrica aprovecha los grandes saltos de agua para producir electricidad. Es la única energía renovable de gran consumo (por lo tanto en este caso no entraría dentro de la categoría “alternativa”), muy importante en los países con ríos caudalosos, como Brasil, o en zonas de relieve montañoso y de abundantes lluvias. Por ejemplo, en 2010 generó por todo el mundo 3.190 TWH (terawatt por hora) según datos de la Comisión Europea; esto corresponde al 16 % de la generación de electricidad global y el 88 % de electricidad proveniente de recursos renovables. Además, el potencial de hidroelectricidad global está alrededor de 7.500 TWH por año, tal como indica la misma fuente.

El coste de la construcción de los embalses es elevado e implica el desplazamiento de las poblaciones donde se construyen, por lo que genera gran rechazo; también se modifican las condiciones físicas y químicas de los ríos, como salinidad, temperatura, nutrientes… Sin embargo, como ventaja, los gastos de mantenimiento posteriores son reducidos.

En los países industrializados (se hace mención aquí a los miembros de la Unión Europea) las posibilidades de ampliar la producción eléctrica de origen hidráulico son escasas, ya que los recursos existentes se explotan prácticamente al máximo y representan el 11,6% de generación de electricidad. Por eso mismo, continentes como América del Sur se encuentran llevando a cabo actualmente este tipo de proyectos para garantizar el abastecimiento energético.

CORRIENTES Y MAREAS

Entre los flujos de agua planetarios capaces de generar energía están los marinos. Hay una distinción entre instalaciones que aprovechan el flujo y reflujo de las mareas, las centrales mareomotrices y otro tipo de infraestructuras que se valen del movimiento de las olas. La energía mareomotriz es totalmente renovable, en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación; y es limpia, ya que no produce subproductos dañinos para el medio ambiente.

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Como hitos a destacar en relación a esta fuente energética están los siguientes: en el río Rance (Francia) se ubica la más famosa central mareomotriz comercial, que opera desde 1966. En 1984 nació en Anápolis Royal (Canadá) una central dedicada de manera principal a la investigación y desarrollo. Otra versión de generación serían los molinos parecidos a los aerogeneradores instalados en el Mar del Norte como proyecto de investigación, y que debajo del agua aprovechan las corrientes marinas. Por último, una nueva tecnología denominada “Pelamis” se encuentra en prueba. Se trata de delgados flotadores que aprovechan los movimientos ascendentes y descendentes del agua de mar para mover un generador.

Las proyecciones de la energía oceánica apuntan a instalaciones en forma de parques, parecidos a los eólicos. En el caso de los “Pelamis”, se habla de “granjas de olas” que pueden ocupar sobre un kilómetro cuadrado. Pero pese a las predicciones de los expertos que consideran a la energía mareomotriz como una de las fuentes de abastecimiento del futuro, su potencia todavía es pequeña y su explotación difícil.

BIOMASA

box1Procedente del uso de la materia orgánica e inorgánica formada en algún proceso biológico o mecánico, generalmente, de las sustancias que constituyen los seres vivos (plantas, ser humano, animales, entre otros), o sus restos y residuos. El aprovechamiento de la energía de la biomasa se hace directamente (por ejemplo, por combustión), o por transformación en otras sustancias que pueden ser empleadas más tarde como combustible

Existen diferentes tipos o fuentes de energía biomasa; son los siguientes:les o alimentos.

BIOMASA NATURAL. Es la que se encuentra en la naturaleza sin intervención humana; por ejemplo, los desechos naturales de un bosque.

BIOMASA RESIDUAL SECA. Productos sólidos desechados por las actividades agrícolas y ganaderas, las forestales y de los procesos de las industrias agroalimentarias y de transformación de la madera. Son el estiércol, la paja, el orujo, etc.

BIOMASA RESIDUAL HÚMEDA. Vertidos denominados “biodegradables”: aguas residuales urbanas e industriales y residuos ganaderos. La fermentación de este tipo de biomasa genera un gas (biogás) que se combustiona.

CULTIVOS ENERGÉTICOS. Cultivos realizados expresamente para producir biomasa transformable en biocombustible. Se encuentran en este grupo el maíz y el girasol.

Los usos de la biomasa en aplicaciones energéticas son principalmente la producción de gas, energía calórica (térmica) y energía eléctrica.

En 2009, la contribución de la biomasa superó más que dos terceras partes (el 68.6 %) de todo el consumo de energía renovable primaria en Europa, según la propia Comisión Europea. En el Tercer Mundo, la biomasa es la principal fuente de energía empleada para usos domésticos por más de 2.500 millones de personas.

NUCLEAR, LIMPIA PERO NO RENOVABLE

Se basa en la generación de calor mediante la fisión de los núcleos atómicos del uranio y la posterior transformación del calor en energía eléctrica. Es de gran importancia en algunos países, por ejemplo en Francia, donde representa más del 75% del consumo total. Uno de los mayores inconvenientes del uso de energía nuclear son las consecuencias catastróficas que tienen los accidentes, como se hizo patente con la catástrofe de Chernobyl de 1986, o en la historia reciente, con el terremoto y posterior tsunami de Japón, cuyas consecuencias están por verse tras las fugas en Fukushima.

La energía nuclear es limpia desde el punto de vista de que no emite dióxido de carbono a la atmósfera, así como otras emisiones que se generan de los combustibles fósiles. Pese a esto, el peligro de contaminación radioactiva directa y las dificultades existentes para almacenar y eliminar los residuos nucleares hacen que la población y muchos gobiernos se opongan. Por ejemplo, Italia renunció expresamente al uso de este tipo de energía.

EL FUTURO ENERGÉTICO DE CHILE

Según los expertos, Chile cuenta con óptimas condiciones para el desarrollo de energías renovables o alternativas a lo largo de su extensa y escarpada geografía. Y aunque todavía están en etapa de introducción, en algunos casos, su historia se remonta a años atrás. Por ejemplo, el uso de la energía solar comenzó a darse en las salitreras con el objetivo de desalinizar agua. Hoy día, su principal utilidad está radicada en la zona norte del país (Región de Arica y Parinacota, así como en Coquimbo) y en áreas alejadas con carencia energética.

En cuanto a su despegue comercial, el mercado local cuenta con una variada oferta de equipos de calentadores solares térmicos y fotovoltaicos nacionales. También existen al menos una veintena de empresas registradas en el campo de servicios de instalación y mantención de equipos solares.

Respecto a la biomasa, la abundante producción de celulosa (entre otros procesos industriales) genera numerosos residuos energéticos que son aprovechados para dar electricidad e inyectarla a la red. En Valparaíso y Santiago ya se emplea el biogás extraído desde los vertederos de basura como componente del gas ciudad. Además, en poblaciones rurales, es una fuente importante de generación de calor.

box2Al igual que sucede con la energía mareomotriz, el potencial de la energía eólica todavía está por medirse. Junto a la Comisión Nacional de Energía, varias empresas han realizado evaluaciones del viento en distintas regiones. Entres los proyectos eólicos en funcionamiento, destaca la central Alto Baguales, que fue el primer parque eólico conectado al sistema eléctrico de Aysén (año 2001). En la localidad de Canela (Región de Coquimbo), opera desde 2007 el primer parque eólico conectado al sistema interconectado central (SIC), con 11 aerogeneradores de 1,65 MW cada uno y con una generación anual esperada de 46.000 MWh. En Chile, la energía hidroeléctrica es el recurso renovable más utilizado debido a las condiciones geográficas y climáticas, sobre todo en el centro-sur. Representa alrededor del 50% de la matriz eléctrica del país. En el Sistema Interconectado Central (SIC), que suministra energía al servicio público desde Taltal hasta la Isla Grande de Chiloé (zona donde vive el 91% de la población), existen 18 centrales hidráulicas que suman en potencia de 2.182 megawatts (MW).

NUESTRO POTENCIAL GEOTÉRMICO

Chile está emplazado en la mayor cadena volcánica de la Tierra, y se calcula que un 20% de los volcanes activos en el mundo están ubicados en territorio nacional. Esta locación otorga un potencial geotérmico estimado de 16,000 MW, es decir, 1.2 veces más que la energía que el país genera actualmente a través de recursos convencionales (13,000 MW), tal como apunta el Centro de Excelencia en Geotermia de los Andes, CEGA, en su página web.

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Según lo señalado, se deja entrever que el camino por recorrer en cuanto a la implementación de las energías renovables en Chile es largo y costoso, pero es importante destacar que se ha convertido en un eje estratégico a la par que necesario para garantizar el desarrollo futuro. En enero el gobierno presentó la Estrategia Nacional de Energía (ENE) 2012 – 2030, que define los lineamientos que seguirá el país durante los próximos años para alcanzar una meta de sobre el 20% de abastecimiento energético “verde”. Los objetivos pasan por fomentar una matriz energética más limpia y diversificada, una misión en la que no solo el gobierno, sino también investigadores, universidades, emprendedores y la ciudadanía en general jugarán un papel más que crucial, necesario.

Laura De Las heras

Periodista. Fue la primera Editora en Jefe de Revista Ciencia Joven, entre 2012 y 2013.

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