Sesión del día 23/5/18
LAS ENERGÍAS RENOVABLES
Juan Vazquez Mateos. Ingeniero de Telecomunicación.
Aforo:20 asistentes
1.- Definición
Se denomina energía renovable a la
energía que se obtiene de fuentes
naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse
por medios naturales
Un concepto similar, pero no
idéntico es el de las energías alternativas: una energía alternativa, o más precisamente una fuente de
energía
alternativa es aquella que puede suplir a las energías o
fuentes energéticas actuales, ya sea por
su menor efecto contaminante, o fundamentalmente por su posibilidad de renovación.
2.- Tipos de energía renovables
Las fuentes renovables de
energía pueden dividirse en dos
categorías: no contaminantes o
limpias y contaminantes. Entre las primeras:
Las
contaminantes se obtienen a partir de la materia orgánica o biomasa, y se
pueden utilizar directamente como combustible (madera u otra materia vegetal sólida), bien convertida en bioetanol
o biogás
mediante procesos de fermentación orgánica o en biodiésel,
mediante reacciones de transesterificación y de
los residuos urbanos.
Las energías de fuentes renovables contaminantes tienen el
mismo problema que la energía
producida por combustibles fósiles:
en la combustión emiten dióxido de carbono, gas de efecto invernadero,
y a menudo son aún más contaminantes puesto que
la combustión no es tan limpia,
emitiendo hollines y
otras partículas sólidas. Se encuadran dentro de las energías renovables porque mientras puedan cultivarse los
vegetales que las producen, no se agotarán.
También se consideran más limpias que sus equivalentes fósiles, porque teóricamente
el dióxido de carbono emitido en
la combustión ha sido previamente
absorbido al transformarse en materia
orgánica mediante fotosíntesis. En realidad no es
equivalente la cantidad absorbida previamente con la emitida en la combustión, porque en los procesos de siembra, recolección, tratamiento y transformación, también se
consume energía, con sus correspondientes
emisiones.
Además, se
puede atrapar gran parte de las emisiones de CO2 para alimentar cultivos de microalgas/ciertas
bacterias y levaduras (potencial fuente de
fertilizantes y piensos, sal (en el caso de las microalgas de agua salobre o
salada) y biodiésel/etanol respectivamente,
y medio para la eliminación de hidrocarburos y dioxinas en el
caso de las bacterias y levaduras (proteínas petrolíferas) y el problema de las partículas se resuelve con la gasificación y la combustión
completa (combustión a muy altas temperaturas, en una atmósfera muy rica en O2) en combinación con
medios descontaminantes de las emisiones como los filtros y precipitadores de
partículas (como el precipitador
Cottrel), o como las superficies de carbón activado.
También se puede obtener energía a partir de los residuos
sólidos urbanos y de
los lodos de las centrales depuradoras y potabilizadoras de agua. Energía que también es
contaminante, pero que también lo sería en gran medida si no se aprovechase, pues los
procesos de pudrición de la materia
orgánica se realizan con emisión de gas
natural y de dióxido de carbono.
3.- Fuentes de energía renovables
Energía verde
Es un término que describe la energía generada a partir de fuentes de energía primaria respetuosas con el medio ambiente. Las energías verdes son energías renovables que no contaminan, es
decir, cuyo modo de obtención o uso no emite subproductos que puedan incidir
negativamente en el medio ambiente.
Actualmente, están cobrando mayor importancia a causa del
agravamiento del efecto invernadero y el consecuente calentamiento global, acompañado
por una mayor toma de conciencia a nivel internacional con respecto a dicho
problema. Asimismo, economías
nacionales que no poseen o agotaron sus fuentes de energía tradicionales (como el petróleo o el gas) y
necesitan adquirir esos recursos de otras economías, buscan evitar dicha dependencia energética, así como el negativo en su balanza comercial que esa adquisición representa.
Energía hidráulica
La
energía
potencial acumulada en los saltos de agua puede ser transformada en energía eléctrica.
Las centrales hidroeléctricas aprovechan la energía de
los ríos para
poner en funcionamiento unas turbinas que mueven un generador eléctrico. En
España se utiliza esta energía para producir alrededor de
un 15 % del
total de la electricidad.
Uno de los recursos más importantes cuantitativamente en la estructura de
las energías renovables es la
procedente de las instalaciones hidroeléctricas;
una fuente energética limpia y autóctona pero para la que se necesita construir las
necesarias infraestructuras que permitan aprovechar el potencial disponible con
un coste nulo de combustible. El problema de este tipo de energía es que depende de las condiciones climatológicas.
Para conseguir centrales
hidroeléctricas de gran potencia,
algunas superan los 6.000 MW, se construyen enormes presas en que elevan este
desnivel a centenares de metros, cortando por completo el curso del río y anegando miles de hectáreas, llegando incluso a desalojar forzadamente
pueblos enteros.
El
impacto social y ambiental de estas centrales es muy grande, y crea injusticia
ya que producen electricidad que será consumida en una zona distante.
En cambio, las centrales
minihidráulicas tienen un impacto
ambiental muy reducido, ajustándose
mejor a la morfología del río y pudiendo producir energía con aguas pasantes, evitando así la construcción de
grandes presas.
Para que se consideren
minihidráulicas, las centrales no
pueden superar los 10 MW de potencia y, en el caso que se construya una presa,
esta no puede ser más alta de 15 m.
La
minihidráulica
es muy útil para abastecer pueblos o
regiones montañosas alejadas de la red, o para aprovechar mejor los recursos hídricos, sobretodo de ríos no muy caudalosos, y vender la electricidad generada a la red.
La propiedad más relevante de la energía hidráulica es que permite utilizarse a
pequeña escala, de forma muy económica,
con la aplicación de microturbinas y
picoturbinas hidráulicas.
Las microturbinas tienen
potencias inferiores a 100 kW, y son muy adecuadas para suministrar
electricidad a pequeñas aldeas, granjas, hoteles rurales u otros usos aislados
de la red.
Además su
impacto ambiental es prácticamente nulo, ya que para
su utilización no es necesaria la
construcción de presa alguna, únicamente la creación de un canal para desviar parte del caudal del río, o incluso aprovechando infraestructuras
existentes como canales o conducciones. Una vez turbinado, este caudal se
devuelve a su cauce.
Para su funcionamiento
necesitan una altura de a partir de 5 m entre el canal de abastecimiento y el
desagüe, y un caudal que varía en función de la
potencia a generar.
Y llegamos a las
Picoturbinas que son constructivamente iguales que las microturbinas, sólo que con menor potencia. La picoturbinas permiten
utilizar la energía hidráulica
de torrentes o arroyos y suministrar electricidad a aplicaciones autónomas de pequeña potencia, inferiores a 5.000 W.
Esta potencia permite
electrificar una cabaña o un refugio de montaña, generando los watios
necesarios para iluminación, una radio e incluso un
pequeño frigorífico.
Pueden funcionar con muy
poca altura o con muy poco caudal, pudiendo colocar la clase de picoturbina idónea para cada arroyo.
La
altura mínima
que necesitan para generar electricidad es de 2 m, y un caudal de 2.5 a 5 l/s.
Tanto
las picoturbinas como las microturbinas, que son la misma máquina pero de
distinta potencia, pueden generar corriente alterna a 220 V o corriente
continua a 12 o 24 V.
Este
hecho es muy atractivo ya que pueden integrarse a un sistema híbrido autónomo, con
paneles solares o aerogeneradores, y utilizar los mismos acumuladores de
corriente continua.
También permiten
trabajar, si el caudal de agua es siempre constante, como generadores a 220 V
ininterrumpidamente, prescindiendo de acumuladores y consumiendo la energía eléctrica que se
está produciendo
en el mismo momento.
Como ejemplo práctico tenemos la instalación en la Rambla Nova de Tarragona de un cargador para
dispositivos móviles alimentado por energía hidráulica, diseñado y fabricado por SUEZ
Water Spain. El aparato suministra electricidad a partir de la recuperación de la energía
hidráulica
disponible en la red urbana de agua potable mediante una picoturbina instalada
en bypass a una válvula reguladora de presión existente.
El sistema permite cargar a
la vez 9 teléfonos móviles u otros dispositivos informáticos gracias a la polivalencia de las conexiones.
El sistema también tiene la ventaja de que
puede funcionar durante las 24 horas del día,
siempre que circule el agua por las conducciones, un aspecto confirmado en los
estudios previos a la instalación.
Todo un referente en la
gestión eficiente de los recursos
y del desarrollo sostenible al utilizar una energía limpia producida con el excedente de presión existente en la red de distribución de agua. Este servicio es totalmente gratuito para
la ciudadanía.
Energía solar térmica
Se
trata de recoger la energía del sol a través de paneles solares y convertirla en calor el cual
puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades. Por ejemplo, se puede
obtener agua caliente para consumo doméstico o
industrial, o bien para dar calefacción
a hogares, hoteles, colegios o fábricas. También, se podrá conseguir refrigeración durante las épocas cálidas. En agricultura se pueden conseguir otro tipo
de aplicaciones como invernaderos solares que favorecieran las mejoras de las
cosechas en calidad y cantidad, los secaderos agrícolas que consumen mucha menos energía si se combinan con un sistema solar, y plantas de purificación o desalinización de
aguas sin consumir ningún tipo de combustible. Con
este tipo de energía se podría
reducir más del 25 % del consumo de energía convencional en viviendas de nueva construcción con la consiguiente reducción de quema de combustibles fósiles y deterioro ambiental. La obtención de agua caliente supone en torno al 28 % del consumo de energía en las viviendas y que éstas, a
su vez, demandan algo más del 12 % de la energía en
España.
Algunas
aplicaciones son:
Calefacción
y frío solar:
El ahorro derivado
del uso de la energía solar para calefactar y/o refrigerar puede suponer
ahorros económicos superiores al 65% y evita en gran medida la
polución ambiental
Climatización
de piscinas:
Utilizar
el poder calórico solar para elevar la
temperatura del agua en piscinas permite prolongar la temporada de baño en
piscinas exteriores y la climatización de
las interiores con un coste energético mínimo.
Biomasa
La
vida a partir de la energía
solar se lleva a cabo por el proceso denominado fotosíntesis vegetal
que a su vez es desencadenante de la cadena biológica. Mediante la fotosíntesis las
plantas que contienen clorofila, transforman el dióxido de
carbono y el agua de productos minerales sin valor energético, en materiales
orgánicos
con alto contenido energético
y a su vez sirven de alimento a otros seres vivos. La biomasa mediante estos
procesos almacena a corto plazo la energía solar en forma de carbono. La energía almacenada
en el proceso fotosintético
puede ser posteriormente transformada en energía térmica, eléctrica o
carburantes de origen vegetal, liberando de nuevo el dióxido de
carbono almacenado.
Algunas
aplicaciones son:
Producción térmica . Generalmente se utilizan productos de combustión directa ,aunque en
ocasiones también se emplea biogas.
Doméstica. Tradicionalmente se
han usado estufas y hogares, con rendimientos energéticos muy bajos. En los últimos años, sin
embargo, van apareciendo criterios nuevos en cuanto a: eficiencia de los
equipos, mejora de los efectos ambientales, características del combustible…. lo cual puede ser
una oportunidad para los productos densificados de biomasa. Esto contribuiría a diversificar la demanda y los productos. Recientemente también se están instalando calderas de biomasa para
calefacción de centros públicos y de comunidades de vecinos.
Industrial. Se viene aplicando
biomasa a instalaciones como hornos cerámicos, secaderos y
calderas. En este ámbito existe disponibilidad tecnológica suficiente para mejorar sensiblemente los rendimientos y
diversificar los servicios.
Producción elctrica. es muy similar a la
producción de energía térmica, solo que aquí no se utilizan combustibles fósiles sino otros materiales
que después hay que transportar hasta el almacén proceso de la biomasa, luego pasa a la caldera que se calienta con
el calor producido a base de combustible cualquiera sea el tipo utilizado,
después se gasifica y hace girar las turbinas
del generador, y al tanque condensador , seguidamente el
vapor se convierte en agua, luego a un transformador o subestación elevadora donde se recomienda
una elevación de 13,8 KV o 24.9 KV.
Transporte. Quizá es la aplicación con mayores tasas
de dependencia de los derivados del petróleo. Por eso los
biocombustibles de origen vegetal tienen un interés
estratégico, ante la vulnerabilidad del
abastecimiento y la previsible subida progresiva de los precios, como se está viendo actualmente. Aunque el subsector está poco desarrollado, en general, España cuenta con capacidad técnica y recursos para desarrollarlo. Dado que la demanda potencial es
muy elevada y la capacidad productora también, se perfila como un mercado de gran interés de
futuro.
▪ El bioetanol se aplica a la combustión en motores de gasolina, mezclado con ella o sustituyéndola.
▪ El biodiésel se aplica a motores diésel, mezclado en ciertas proporciones con gasoil o, más raramente, sustituyéndolo.
Energía solar
La
energía solar es una fuente de
vida y origen de la mayoría de las demás formas de energía en la
Tierra. Cada año la radiación solar
aporta a la Tierra la energía
equivalente a varios miles de veces la cantidad de energía que consume la humanidad. Recogiendo de forma
adecuada la radiación
solar, esta puede transformarse en otras formas de energía como energía
térmica o energía eléctrica utilizando paneles solares.
Mediante colectores solares, la energía solar puede transformarse en energía
térmica, y
utilizando paneles fotovoltaicos la energía
lumínica puede transformarse en energía eléctrica.
Ambos procesos nada tienen que ver entre sí
en
cuanto a su tecnología. Así mismo,
en las centrales térmicas solares se utiliza la energía térmica de los colectores solares para generar
electricidad.
Se distinguen dos
componentes en la radiación solar: la radiación directa y la radiación difusa. La radiación
directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es
la emitida por la bóveda celeste diurna gracias
a los múltiples fenómenos de reflexión y
refracción solar en la atmósfera, en las nubes, y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su
utilización, mientras que no es
posible concentrar la luz difusa que proviene de todas direcciones. Sin
embargo, tanto la radiación directa como la radiación difusa son aprovechables.
Se puede diferenciar entre
receptores activos y pasivos en que los primeros utilizan mecanismos para
orientar el sistema receptor hacia el Sol -llamados seguidores- y captar mejor
la radiación directa.
Una importante ventaja de la
energía solar es que permite la
generación de energía en el mismo lugar de consumo mediante la integración arquitectónica en edificios. Así, podemos dar lugar a sistemas de generación distribuida en los que se eliminen casi
por completo las pérdidas relacionadas con el
transporte -que en la actualidad suponen aproximadamente el 40 % del total- y la dependencia energética.
Las diferentes tecnologías fotovoltaicas se adaptan para sacar el máximo rendimiento posible de la energía que recibimos del sol. De esta forma por ejemplo
los sistemas de concentración solar
fotovoltaica (CPV por sus siglas en inglés)
utiliza la radiación directa con receptores
activos para maximizar la producción de energía y conseguir así
un
coste menor por kWh producido. Esta tecnología resulta muy eficiente para lugares de alta radiación solar, pero actualmente no puede competir en
precio en localizaciones de baja radiación solar
como Centro Europa, donde tecnologías como
la célula solar de película fina (también llamada Thin Film) están consiguiendo reducir también el precio de la tecnología fotovoltaica tradicional a cotas nunca vistas.
Algunas aplicaciones son:
Bombeo
y riego:
La
elevación y distribución de agua destinada a riego o al abastecimiento de
necesidades humanas o animales, encuentra perfectas soluciones utilizando
bombas solares que permiten aprovechamientos óptimos hasta en los más
remotos lugares.
Iluminación
solar:
El
alumbrado de exteriores: jardines, caminos, carreteras... mediante técnicas de aprovechamiento de la energía del Sol es especialmente adecuado a entornos de
aire libre, aprovechando la insolación y sin
necesidad de tendido eléctrico.
Con el
uso de leds como emisores de luz, optimizan su rentabilidad por su bajo consumo
y larga vida útil.
Autoconsumo:
Incluso
en ubicaciones remotas es posible disfrutar de comodidades y avances tecnológicos, merced a la posibilidad de planificar y
generar la electricidad necesaria para autoconsumir.
Producción
para venta a red:
El
negocio energético consistente en la
captación de energía, transformación en
electricidad e inyección en la red eléctrica a precios bonificados con interesantes
rentabilidades.
También, en la actual tendencia hacia la generación distribuida, los consumidores pueden producir y
verter a la red, compensando sus facturas mediante net mettering o balance neto.
Energía eólica
La energía eólica es la energía
obtenida de la fuerza del viento, es decir, mediante la utilización de la energía
cinética generada por las corrientes de aire. Se obtiene
mediante unas turbinas eólicas que convierten la
energía cinética del viento en energía eléctrica
por medio de aspas o hélices que
hacen girar un eje central conectado, a través de
una serie engranajes (la transmisión) a un
generador eléctrico.
El término eólico viene del latín Aeolicus
(griego antiguo Αἴολος /
Aiolos), perteneciente o relativo a Éolo o Eolo, dios
de los vientos en la mitología
griega y, por tanto, perteneciente o relativo al viento. La energía eólica ha sido aprovechada desde la antigüedad para mover los barcos impulsados por velas o
hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover sus aspas. Es un tipo de
energía verde.
La energía del viento está
relacionada
con el movimiento de las masas de aire que desplazan de áreas de alta presión
atmosférica hacia áreas
adyacentes de baja presión, con velocidades
proporcionales (gradiente de presión). Por
lo que puede decirse que la energía
eólica es
una forma no-directa de energía
solar. Las diferentes temperaturas y presiones en la atmósfera, provocadas por la absorción de la radiación
solar, son las que ponen al viento en movimiento.
Es una energía limpia y también la
menos costosa de producir, lo que explica el fuerte entusiasmo por sus
aplicaciones. De entre todas ellas, la más
extendida, y la que cuenta con un mayor crecimiento es la de los parques
eólicos para
producción eléctrica.
Un parque eólico es la instalación integrada de un conjunto de aerogeneradores interconectados eléctricamente. Los aerogeneradores son los elementos
claves de la instalación de los parques eólicos que, básicamente,
son una evolución de los tradicionales molinos de viento. Como tales son máquinas rotativas que suelen tener tres aspas, de
unos 20-25 metros, unidas a un eje. El elemento de captación o rotor que
está unido a este eje, capta la
energía del viento. El movimiento
de las aspas o paletas, accionadas por el viento, activa un generador eléctrico que convierte la energía mecánica de la rotación en energía eléctrica.
Estos aerogeneradores suelen
medir unos 40-50 metros de altura dependiendo de la orografía del lugar, pero pueden ser incluso más altos. Este es uno de los grandes problemas que
afecta a las poblaciones desde el punto de vista estético.
Los aerogeneradores pueden
trabajar solos o en parques eólicos,
sobre tierra formando las granjas eólicas,
sobre la costa del mar o incluso pueden ser instalados sobre las aguas a cierta
distancia de la costa en lo que se llama granja eólica marina, la cual está
generando
grandes conflictos en todas aquellas costas en las que se pretende construir
parques eólicos.
El gran beneficio
medioambiental que proporciona el aprovechamiento del viento para la generación de energía eléctrica viene dado, en primer lugar, por los niveles
de emisiones gaseosas evitados, en comparación con
los producidos en centrales térmicas.
En definitiva, contribuye a la estabilidad climática del planeta. Un desarrollo importante de la energía eléctrica
de origen eólico puede ser, por tanto,
una de las medidas más eficaces para evitar el
efecto invernadero ya que, a nivel mundial, se considera que el sector eléctrico es responsable del 29 % de las emisiones de CO2 del planeta.
Como energía limpia que es, contribuye a minimizar el
calentamiento global. Centrándose
en las ventajas sociales y económicas
que nos incumben de una manera mucho más
directa, son mayores que los beneficios que aportan las energías convencionales. El desarrollo de este tipo de
energía puede reforzar la
competitividad general de la industria y tener efectos positivos y tangibles en
el desarrollo regional, la cohesión económica y social y el empleo.
Hay quienes consideran que
la eólica no supone una
alternativa a las fuentes de energía
actuales, ya que no genera energía
constantemente cuando no sopla el viento. Es la intermitencia uno de sus
principales inconvenientes. El impacto en detrimento de la calidad del paisaje,
los efectos sobre la avifauna y el ruido, suelen ser los
efectos negativos que generalmente se citan como inconvenientes
medioambientales de los parques eólicos.
Con respecto a los efectos
sobre la avifauna el impacto de los aerogeneradores no es tan importante como
pudiera parecer en un principio.2 Otro de los mayores
inconvenientes es el efecto pantalla que limita de manera notable la
visibilidad y posibilidades de control que constituye la razón de ser de sus respectivos emplazamientos,
consecuencia de la alineación de
los aerogeneradores. A las limitaciones visuales se añaden las previsibles
interferencias electromagnéticas
en los sistemas de comunicación.
Algunas aplicaciones son:
• Bombeo de agua y
riego
• Acondicionamiento y
refrigeración de almacenes
• Refrigeración de productos
agrarios
• Secado de cosechas
• Calentamiento de agua
• Acondicionamiento de
naves de cría de ganado
• Alumbrado y usos eléctricos diversos
Energía geotérmica
La
energía geotérmica
es aquella energía que puede ser obtenida por
el ser humano mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.
Parte del calor interno de
la Tierra (5.000 °C) llega
a la corteza terrestre. En algunas zonas del planeta, cerca de la superficie,
las aguas subterráneas pueden alcanzar
temperaturas de ebullición, y, por tanto, servir para
accionar turbinas eléctricas o para calentar.
El calor del interior de la
Tierra se debe a varios factores, entre los que destacan el gradiente geotérmico y el calor radiogénico. Geotérmico
viene del griego geo,
"Tierra"; y de thermos, "calor"; literalmente
calor de la Tierra.
Energía mareomotriz
La energía marina o energía de los mares (también denominada a veces energía de
los océanos o energía oceánica)
se refiere a la energía renovable producida por
las olas del mar, las mareas, la salinidad y las diferencias de temperatura del
océano. El movimiento del agua
en los océanos del mundo crea un vasto
almacén de energía
cinética o energía en movimiento. Esta energía se puede aprovechar para generar electricidad que
alimente las casas, el transporte y la industria. Los principales tipos son:3
• Energía de las corrientes: consiste en el
aprovechamiento de la energía
cinética contenida en las corrientes marinas. El proceso de captación se basa en convertidores de energía cinética similares a los aerogeneradores
empleando en este caso instalaciones submarinas para corrientes de agua.
• Maremotérmica: se fundamenta en el
aprovechamiento de la energía
térmica del
mar basado en la diferencia de temperaturas entre la superficie del mar y las
aguas profundas. El aprovechamiento de este tipo de energía requiere que el gradiente térmico sea de al menos 20º. Las
plantas maremotérmicas transforman la energía térmica en energía eléctrica utilizando el ciclo termodinámico denominado “ciclo de Rankine” para producir energía eléctrica cuyo foco caliente es el agua de la
superficie del mar y el foco frío el
agua de las profundidades.
Algunas aplicaciones son:
4.- Ventajas e inconvenientes
Energías ecológicas
Las
fuentes de energía renovables son distintas a
las de combustibles fósiles o centrales nucleares
debido a su diversidad y abundancia. Se considera que el Sol abastecerá estas fuentes de energía (radiación solar, viento, lluvia, etc.) durante los próximos cuatro mil millones de años. La primera
ventaja de una cierta cantidad de fuentes de energía renovables es que no producen gases de efecto
invernadero ni otras emisiones, contrariamente a lo que ocurre con los
combustibles, sean fósiles o renovables. Algunas
fuentes renovables no emiten dióxido de
carbono adicional, salvo los necesarios para su construcción y funcionamiento, y no presentan ningún riesgo suplementario, tales como el riesgo
nuclear.
No obstante, algunos
sistemas de energía renovable generan
problemas ecológicos particulares. Así pues, los primeros aerogeneradores eran
peligrosos para los pájaros, pues sus aspas
giraban muy deprisa, mientras que las centrales hidroeléctricas pueden crear obstáculos a la emigración de ciertos peces, un problema serio en muchos ríos del mundo (en los del noroeste de Norteamérica que desembocan en el océano Pacífico, se redujo la población de salmones drásticamente).
Naturaleza
difusa
Un problema inherente a las
energías renovables es su
naturaleza difusa, con la excepción de la
energía geotérmica
la cual, sin embargo, solo es accesible donde la corteza terrestre es fina,
como las fuentes calientes y los géiseres.
Puesto que ciertas fuentes
de energía renovable proporcionan una
energía de una intensidad
relativamente baja, distribuida sobre grandes superficies, son necesarias
nuevos tipos de "centrales" para convertirlas en fuentes utilizables.
Para 1.000 kWh de electricidad, consumo anual
per cápita en los países occidentales, el propietario de una vivienda
ubicada en una zona nublada de Europa debe instalar ocho metros cuadrados de
paneles fotovoltaicos (suponiendo un rendimiento energético medio del 12,5 %).
Sin embargo, con cuatro
metros cuadrados de colector solar térmico,
un hogar puede obtener gran parte de la energía necesaria para el agua caliente sanitaria aunque, debido al
aprovechamiento de la simultaneidad, los edificios de pisos pueden conseguir
los mismos rendimientos con menor superficie de colectores y, lo que es más importante, con mucha menor inversión por vivienda.
Irregularidad
La
producción de energía eléctrica
permanente exige fuentes de alimentación
fiables o medios de almacenamiento (sistemas hidráulicos de almacenamiento por bomba, baterías,
futuras pilas de combustible de hidrógeno, etc.). Así pues, debido a los elevados costos de almacenamiento
de la energía, un
pequeño sistema autónomo resulta raramente económico, excepto en situaciones aisladas, cuando la
conexión a la red de energía implica costes más elevados.
Fuentes renovables
contaminantes
En lo
que se refiere a la biomasa, es cierto que almacena activamente el carbono del dióxido de carbono, formando su masa con él y crece mientras libera el oxígeno de nuevo, al quemarse vuelve a combinar el carbono con el
oxígeno, formando de nuevo dióxido de carbono. Teóricamente el ciclo cerrado arrojaría un
saldo nulo de emisiones de dióxido de
carbono, al quedar las emisiones fruto de la combustión fijadas en la nueva biomasa. En la práctica, se emplea energía contaminante en la siembra, en la recolección y la transformación, por lo que el balance es negativo.
Por otro lado, también la biomasa no es realmente inagotable, aun siendo
renovable. Su uso solamente puede hacerse en casos limitados. Existen dudas
sobre la capacidad de la agricultura para proporcionar las cantidades de masa
vegetal necesaria si esta fuente se populariza, lo que se está demostrando con el aumento de los precios de los
cereales debido a su aprovechamiento para la producción de biocombustibles. Por
otro lado, todos los biocombustibles producen mayor cantidad de dióxido de carbono por unidad de energía producida que los equivalentes fósiles.
La energía
geotérmica no
solo se encuentra muy restringida geográficamente
sino que algunas de sus fuentes son consideradas contaminantes. Esto debido a
que la extracción de agua subterránea a alta temperatura genera el arrastre a la
superficie de sales y minerales no deseados y tóxicos. La principal planta geotérmica se
encuentra en la Toscana, cerca
de la ciudad de Pisa y es
llamada Central
Geotérmica de
Larderello
[1] [2]. Una
imagen de la central en la parte central de un valle y la visión de kilómetros
de cañerías de un metro de diámetro que van hacia la central térmica muestran el impacto paisajístico que genera.
En Argentina la
principal central fue construida en la localidad de Copahue [3] y en
la actualidad se encuentra fuera de funcionamiento la generación eléctrica. El
surgente se utiliza para calefacción urbana, calefacción de
calles y aceras y baños termales.
Diversidad
geográfica
La
diversidad geográfica de los recursos es
también significativa. Algunos países y regiones disponen de recursos sensiblemente
mejores que otros, en particular en el sector de la energía renovable. Algunos países disponen de recursos
importantes cerca de los centros principales de viviendas donde la demanda de
electricidad es importante. La utilización de
tales recursos a gran escala necesita, sin embargo, inversiones considerables
en las redes de transformación y
distribución, así como en
la propia producción.
Administración de las redes eléctricas
Si la
producción de energía eléctrica
a partir de fuentes renovables se generalizase, los sistemas de distribución y transformación no serían ya los grandes distribuidores de energía eléctrica,
pero funcionarían para equilibrar
localmente las necesidades de electricidad de las pequeñas comunidades. Los que
tienen energía en
excedente venderían a los sectores
deficitarios, es decir, la explotación de la
red debería pasar de una "gestión pasiva" donde se conectan algunos generadores
y el sistema es impulsado para obtener la electricidad "descendiente"
hacia el consumidor, a una gestión
"activa", donde se distribuyen algunos generadores en la red,
debiendo supervisar constantemente las entradas y salidas para garantizar el
equilibrio local del sistema. Eso exigiría
cambios importantes en la forma de administrar las redes.
Sin embargo, el uso a
pequeña escala de energías renovables, que a menudo
puede producirse "in situ", disminuye la necesidad de disponer de
sistemas de distribución de electricidad. Los
sistemas corrientes, raramente rentables económicamente, revelaron que un hogar medio que disponga de un sistema solar
con almacenamiento de energía, y
paneles de un tamaño suficiente, solo tiene que recurrir a fuentes de
electricidad exteriores algunas horas por semana. Por lo tanto, los que abogan
por la energía renovable piensan que los
sistemas de distribución de
electricidad deberían ser menos importantes y más fáciles de controlar.
La integración en el paisaje
Un inconveniente evidente de
las energías renovables es su impacto visual en el ambiente local.
Algunas personas odian la estética de
los generadores eólicos y mencionan la
conservación de la naturaleza cuando
hablan de las grandes instalaciones solares eléctricas fuera de las ciudades. Sin embargo, todo el mundo encuentra
encanto en la vista de los "viejos molinos de viento" que, en su
tiempo, eran una muestra bien visible de la técnica disponible.
Otros intentan utilizar
estas tecnologías de una manera eficaz y
satisfactoria estéticamente: los paneles solares fijos pueden duplicar las
barreras anti-ruido a lo largo de las autopistas, hay techos disponibles y podrían incluso ser sustituidos completamente por
captadores solares, células fotovoltaicas amorfas que pueden
emplearse para teñir las ventanas y producir energía, etc
5.- Bibliografía
