Fuentes de energía usadas durante el siglo XIX y el siglo XX

1) Describa las principales fuentes de generación de energía usadas durante el siglo XIX y el siglo XX. Analice y compare las mismas. 1) Si bien el carbón y el vapor siguieron utilizándose como fuente de energía durante los siglo XIX y XX, el petróleo y la electricidad se abrieron paso para imponerse finalmente. También fue la producción de acero , abriéndose nuevas posibilidades. El petróleo. Este líquido oleoso de color oscuro que se encuentra en el interior de la tierra y en algunos lagos, fue utilizado por el hombre desde la Antigüedad. Sin embargo, recién en 1858 en Pensylvania el coronel Edwin Drake consiguió producir, por primera vez, petróleo en cantidad apreciable 1.3 toneladas por día. Cuatro años más tarde John David Rockefeller fundo juntó con un amigo una refinería de petróleo: la Standart Oil Company. En 1879 esta compañía formó un trust —esto es la absorción de empresas menores por una más poderosa con el fin de anular la competencia— y conservó el monopolio del petróleo en los Estados Unidos hasta 1911 En la actualidad, los países árabes, que a principios de este siglo asistían impávidos a la explotación de sus riquezas petrolíferas por los trusts de diversas naciones, cambiaron de actitud desestabilizando al mundo. En la década del 60 varias naciones árabes formaron la O.P.E.P. (Organización de Países Exportadores de Petróleo). En 1973 —con motivo de la cuarta guerra árabe-israelí— el precio del petróleo fue cuadruplicado. Desde entonces su gravitación en los asuntos mundiales ha crecido en intensidad. De este “oro negro” — como se lo llamó en un principio — pueden obtenerse infinidad de hidrocarburos. En un principio el derivado más importante fue el kerosén que se utilizó para consumo en lámparas y estufas Luego, con la invención de los motores de explosión y la electricidad, fueron imponiéndose los subproductos más livianos como la nafta y la bencina. Merecen también destacarse otros derivados como los aceites lubricantes, la parafina, el alquitrán, los alcoholes, el benceno, de gran aplicación en productos medicinales y el tolueno, que es la base del T.N.T., poderoso explosivo. La electricidad. La industria de la electricidad se compone de dos partes bien definidas: por un lado la “industria de energía eléctrica” que produce y distribuye corriente, en la mayoría de los casos bajo el control del Estado. Por otro lado la “industria electrotécnica” que realiza las instalaciones y construye aparatos y máquinas eléctricas. Esta última comenzó a desarrollarse 1% mediados del siglo XIX

En su primera fase la industria electrotécnica se dedicó a los equipos telegráfico y aparatos de señales y primeras construcciones de tranvías. La empresa alemana Siemens fundada en 1847 se destacó en este período y fue la primera en instalar un tren eléctrico. La segunda fase se inició en 1880 y se prolongó hasta 1914. En ella se destacó un famoso inventor norteamericano Thomas Alva Edison quien, en 1879, construyó la primera lámpara eléctrica incandescente que fue presentada en la exposición de París en 1881. El aporte de Edison consistió en realizar el filamento de la lámpara con bambú de 3mm. de espesor recubierto de níquel, luego carbonizado y encorvado en forma de herradura. Este filamento estaba dentro de una cápsula cerrada al vacío. Al año siguiente se instaló en Nueva York la primera central eléctrica que iluminó por completo toda la ciudad. De este modo la luz eléctrica reemplazó a la luz de gas. La tercera fase comenzó después de la Primera Guerra Mundial; en ella la electricidad fue aplicada a numerosos aparatos de uso individual lo que a su vez hizo surgir nuevas industrias especializadas.

Usos y necesidades • • • •

1. Evolución histórica de los usos de la energía. 2. Los usos de la energía en la actualidad. 3. Evolución de las necesidades energéticas. 4. Bibliografía.

1. Evolución histórica de los usos de la energía. El uso por el ser humano de fuentes de energía ajenas a su propia capacidad física se inicia con el descubrimiento del fuego. Existen evidencias de su uso ya por parte del Homo erectus hace cerca de 1.000.000 de años. Este hecho, datado en los albores de la humanidad, supuso el primer paso en la larga carrera de los humanos por explotar los recursos energéticos que la naturaleza les ofrecía. En un primer periodo que se extendió durante varios miles de años, el hombre fue incapaz de dominar por completo el fuego, pues carecía del conocimiento suficiente para poder encenderlo a voluntad. Había de mantenerse encendido permanentemente, conservándolo en recipientes adecuados, que evitasen que el fuego, vital para la supervivencia, se apagara. Posteriormente el ser humano aprendió a controlarlo definitivamente cuando consiguió encenderlo a su capricho. Fundamentalmente mediante dos sistemas: frotamiento y percusión. El primero, consistente en frotar con fuerza dos pedazos de madera, hasta hacer que lleguen por el rozamiento a ponerse incandescentes, y el segundo en el empleo de sílex o piritas, que al golpearse producen chispas que encienden estopas o materiales vegetales secos. El fuego servía para calentarse, cocinar los alimentos y garantizar la seguridad del grupo al iluminar y mantener alejadas a las fieras. Incluso se empleaba como auxiliar en la caza, del mismo modo que se sabe que lo utilizaban los aborígenes australianos en tiempos pasados. En un periodo posterior, en el Neolítico, los seres humanos descubrieron la forma de domesticar plantas y animales y criarlos para su propio provecho mediante la agricultura y la ganadería. Se aseguraron así una fuente más o menos constante de alimentos. Pronto los seres humanos aprendieron a obtener algo más de los animales, aparte de las proteínas de su carne, su leche o sus huevos, o subproductos como sus pieles o la lana. Descubrieron que podían utilizarlos para explotar su fuerza en actividades como la labranza o el acarreo de pesadas cargas. Caballos, asnos, bueyes, llamas o dromedarios, entre otros, fueron empleados para ello y lo siguen siendo hoy en día en diversas regiones del mundo. Además, la necesidad de almacenar excedentes agrícolas estimuló el desarrollo de la alfarería, que dio una nueva utilidad al fuego empleado ahora también en la cocción de la cerámica. Posteriormente el descubrimiento de los

metales, llevó aparejado el desarrollo de la metalurgia, la obtención de metal a partir de las menas minerales, que implicó el uso intensivo de altas temperaturas que se obtenían por combustión de la madera o del carbón vegetal en grandes cantidades. Adicionalmente el hombre empleó el fuego para desbrozar grandes extensiones de bosque para su uso agrícola. Inventos posteriores como la rueda, datada hacia el 3500 A.C. supusieron una mayor ventaja para facilitar el transporte empleando la fuerza animal, al disminuir el rozamiento. Igualmente el invento de la vela permitió explotar la energía del viento en el trasporte marítimo. Otros adelantos, ya posteriores, como el molino hidráulico o el de viento, para moler el cereal, los minerales o bombear agua se generalizaron en la Edad Media en Europa. Igualmente se empezó a utilizar el carbón, como fuente alternativa a la madera, que empezaba a escasear tras siglos de explotación inmisericorde de los bosques. De Oriente, China, llegó a finales de la Edad Media el descubrimiento de la pólvora que se empleó con fines militares y que permitía generar un gran poder destructivo a partir de la energía química en ella almacenada. Durante un largo periodo no se produjeron avances significativos, hasta el final del siglo XVII, momento a partir del cual empieza a notarse el influjo de los descubrimientos científicos y los progresos realizados en el conocimiento de la Física y la Química aplicadas a la Ingeniería. Datan de este periodo los primeros intentos por construir máquinas de vapor, con un precedente en el ingenio ideado por Hierón de Alejandría en la Antigüedad, que puede considerarse más como un juguete carente de aplicación práctica que como una máquina útil. La primera aplicación práctica del vapor fue la bomba ideada por Thomas Savery, que se empleaba para extraer agua de explotaciones mineras. Presentaba grandes inconvenientes por su poca eficacia y porque las altas presiones hacían reventar con frecuencia las calderas. Posteriormente Thomas Newcomen desarrolló un ingenio más perfeccionado, que tenía ya un pistón y un cilindro y funcionaba con una presión menor. Problemas con las patentes hicieron que no gozase de mucho éxito. Hay que esperar a James Watt quien desarrolló su máquina de vapor entre 1769 y 1782, e introdujo evidentes mejoras que la convirtieron en el motor de la 1ª Revolución Industrial. Pronto se desarrollaron aplicaciones de la máquina de vapor para el transporte marítimo. Tras los tanteos iniciales, Robert Fulton fue el primero en explotar con éxito un buque de vapor. Inventos posteriores como la hélice o la turbina de vapor perfeccionaron notablemente el sistema. En tierra también empezó a aplicarse la máquina de vapor y en 1814, George Stephenson, basándose en trabajos anteriores, construyó la primera locomotora que funcionaba según este sistema. Se inventó así el ferrocarril, que mediante rieles permitió desplazarse al tren al aplicar el movimiento rotatorio generado por la máquina de vapor a las ruedas. Pronto se generalizó el sistema, de forma que a mediados del siglo XIX existían ya extensas redes de ferrocarril en Europa y Norteamérica y en en menor medida en algunas partes de Sudamérica, Asia y África. Hasta mediados del siglo XIX todo este desarrollo se sustentaba todavía en el consumo de madera, pero pronto hubo que recurrir a los combustibles fósiles, en primer lugar el carbón y posteriormente el petróleo. En 1859, Edwin Drake perforó el primer pozo petrolífero. Los avances en la Física y la Química tuvieron su repercusión inmediata en la Ingeniería. Los descubrimientos de las leyes de la Termodinámica permitieron conocer eficazmente el funcionamiento de la máquina de vapor y se aplicaron al desarrollo de los motores térmicos. El estudio de la Electricidad y del Electromagnetismo, con los descubrimientos de figuras destacadas como Coulomb, Ampère, Ohm o Faraday, entre otros, hicieron posible transformar la energía eléctrica en trabajo mecánico. Pronto se produjeron inventos como el motor de corriente continua, el generador eléctrico de corriente continua, el transporte de electricidad a distancia, el alumbrado eléctrico, la lámpara incandescente, el motor eléctrico de corriente alterna, etc. A finales del siglo XIX se empezaron a extender las redes de distribución de energía eléctrica por todo el mundo desarrollado y el uso de la energía eléctrica en las ciudades empezó a convertirse en algo cotidiano. Con el invento en 1876 del motor de combustión interna, por Nikolaus August Otto, empezó a crecer espectacularmente la demanda de petróleo. Durante el primer tercio del siglo XX fue creciendo su importancia con respecto del carbón, que si a finales de la I Guerra Mundial suponía un consumo seis veces superior al del petróleo, en 1930 era ya sólo del doble para terminar finalmente desbancado por éste al término de la 2ª Guerra Mundial. Entre tanto el consumo de electricidad siguió creciendo a pasos agigantados y para satisfacerlo se desarrollaron centrales hidroeléctricas y térmicas, estas últimas basadas en el consumo de combustibles fósiles para producir electricidad. Por último durante el primer tercio del siglo XX se desarrollaron los fundamentos de la Energía Nuclear. Otra vez fueron los progresos de la Física, gracias a los trabajos de figuras como Becquerel o el matrimonio Curie entre otros, con sus estudios sobre los materiales radiactivos, los que se tradujeron en nuevos avances que culminaron en la primera fisión artificial del átomo de Uranio en 1938 por Otto Hahn y el desarrollo del primer reactor nuclear en los EE.UU por Enrico Fermi en 1942. Paralelamente se desarrolló la vertiente militar de la Energía Nuclear que culminó en las explosiones de Hiroshima y Nagasaki y tuvo como corolario la Guerra Fría, que ha ocupado la segunda mitad del siglo XX, entre las dos grandes superpotencias, EE.UU y la URSS. En el último tercio del siglo XX, con el aumento de la preocupación por el estado del medio ambiente y el agotamiento de los recursos energéticos fósiles, se han producido grandes avances en las producción de energías renovables, tales como la solar, la eólica o la biomasa. Subir

2. Los usos de la energía en la actualidad. Las sociedades industrializadas actuales demandan y utilizan cantidades ingentes de energía destinadas a hacer funcionar las máquinas, transportar mercancías y personas, producir luz, calor o refrigeración. Todo el sistema de vida moderno está basado en la disposición de abundante energía a bajo coste. Su consumo ha ido creciendo continuamente paralelamente a los cambios de los hábitos de vida y las formas de organización social. Existe un abismo entre las demandas energéticas de los individuos de las primeras comunidades primitivas que se dedicaban a la caza y a la recolección y los ciudadanos de las sociedades hipertecnológicas actuales de los países desarrollados. Por otro lado, es patente la evidente desigualdad existente en el mundo en lo que respecta a la producción y el consumo de recursos energéticos. Este desequilibrio entre países pobres y ricos, entre productores y consumidores, es fuente de continua inestabilidad que se manifiesta en modo creciente en forma de conflictos, tal y como las dos últimas Guerras del Golfo han puesto en evidencia. Las fuentes de energía se dividen en dos clases:

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Fuentes primarias. Fuentes secundarias.

Las fuentes primarias son aquellas que se encuentran de forma espontánea en la naturaleza y o bien se utilizan directamente o bien se emplean para producir electricidad o hidrógeno (fuentes secundarias). Entre las fuentes primarias están los combustibles fósiles, la energía nuclear o las energías renovables. Los combustibles fósiles son, junto con algunas formas de energía renovable, las únicas fuentes primarias, que pueden emplearse directamente para generar calor, vapor o producir energía mecánica. Pensemos en los motores de explosión (otto y diesel) empleados en el transporte terrestre, y las turbinas utilizadas en el transporte naval o aéreo. Igualmente se utilizan en toda suerte de procesos industriales como altos hornos, plantas químicas, etc. Por último se emplean en sistemas de calefacción en los hogares y los servicios. Todas las fuentes primarias antes mencionadas junto con la nuclear y el resto de las renovables sirven para generar las fuentes secundarias, que actúan de intermediarias transportando la energía al punto de consumo o sirven para almacenarla. No se encuentran en la naturaleza espontáneamente. En la actualidad podemos considerar dos: la electricidad y el hidrógeno. Es preciso hacer notar aquí que el proceso de generar esta energía secundaria implica pérdidas importantes, ya que de acuerdo con el 2º principio de la Termodinámica en cualquier conversión nunca se puede obtener una eficiencia del 100%. A esto debemos añadir las pérdidas producidas en el transporte. El resultado de restar a la energía primaria estas pérdidas es la energía final, empleada en los diversos usos. El consumo energético se distribuye entre los tres sectores de actividad económica, a los que hay que sumar los hogares:

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Sector primario:

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Pesca. Silvicultura. Minería.

Sector secundario: industria. Sector terciario:

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Agricultura y ganadería.

Transportes. Servicios, comercio, etc..

Hogares.

El porcentaje más importante de la energía consumida en los países desarrollados se lo llevan el transporte y la actividad industrial. Se ha experimentado una fuerte subida del consumo atribuido al transporte mientras que ha disminuido el consumo industrial. En cualquier caso el transporte supera ya a la industria en cuanto a consumo en los países desarrollados. Ha crecido de forma muy significativa el transporte por carretera, tanto de mercancías como especialmente de personas, y consume la parte principal del total. Igualmente ha crecido el total consumido por el transporte aéreo. Sin embargo la fracción atribuida al ferrocarril se ha mantenido estable e incluso ha descendido. El consumo atribuido a la industria se reparte entre los diversos sectores: químico, siderúrgico, de maquinaria y equipamiento, alimentario, papeleras, textiles, etc. El descenso que se ha experimentado en el consumo energético industrial se atribuye a una tendencia que se ha generalizado en los países industrializados a deslocalizar la industria pesada y a apostar por industrias ligeras de alta tecnología que aportan un mayor valor económico a la producción industrial mientras el consumo energético empleado tiende a disminuir. El siguiente en importancia es el consumo doméstico, que tiene un gran impacto en el total. Se distribuye entre la climatización y la producción de agua caliente sanitaria (la fracción mayor), la iluminación, la cocina y el funcionamiento

de los electrodomésticos. Ha experimentado un fuerte crecimiento según han mejorado las condiciones de vida y de confort en los hogares. A continuación está el sector servicios, que incluye la educación, la sanidad, el comercio, la banca, la administración, la hostelería, etc. Por último la agricultura, la ganadería y la pesca tienen un consumo muy bajo pero cualitativamente muy importante porque está en la base de la alimentación de la población. En la UE y para el año 2002 el consumo de energía final por sectores se repartió de la siguiente forma:

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40,3% para usos residenciales y comerciales. 31,3% en el transporte. 28,4 % en la industria.

Consumo de energía final por sectores en la UE en 2002. Subir 3. Evolución de las necesidades energéticas. Si estudiamos la evolución del consumo de energía podemos establecer una correlación entre su crecimiento y la industrialización. Antes de ella las demandas eran relativamente modestas y se cubrían por la madera, 90% en 1820. Pero a partir de 1850 empieza a utilizarse de forma creciente el carbón, cuyo rendimiento energético es superior, conforme las necesidades de la industria crecen. Podemos observar que en 1900 el consumo mundial de energía primaria era aún modesto, 600 Mtep. Cien años después, en 2000, el consumo se elevaba a 9023 Mtep. Se había multiplicado por 15. El consumo por habitante se multiplicó por 4 en el mismo periodo. A lo largo de estos cien años el crecimiento no ha sido constante, se produjo un sensible aumento antes de la 1ª Guerra Mundial para estabilizarse después durante un largo periodo que terminó con la 2ª Guerra Mundial. A partir de esta fecha el crecimiento del consumo aumentó notablemente. Sin embargo el alza de precios del petróleo en 1973, obligó a un replanteamiento de la política energética mundial basada en el bajo precio del crudo y se produjo una ralentización en el crecimiento. En los 90 la desaparición de la URSS y el desplome de su economía moderó nuevamente el crecimiento global. En los últimos años el desarrollo de las economías emergentes de Oriente, como China, Corea y la India, hacen presagiar un crecimiento sostenido en el consumo mundial de energía primaria. Se estima que entre 2002 y 2030 la demanda crecerá en un 60% en el mundo. En nuestro país el consumo de energía primaria, ha pasado de 57.660 kTep en 1975 a 137.761 en 2004. Lo que ha supuesto un incremento de casi el 140% en menos de 30 años. Subir

Sistemas de producción • • • • • • • • • • • •

1.Las fuentes primarias de energía. 1.1. Los combustibles fósiles. 1.1.1. El carbón. 1.1.2. El petróleo y el gas natural. 1.2. La energía nuclear. 1.2.1. La fisión. 1.2.2. La fusión. 1.3. Las energías renovables. 1.3.1. Solar. 1.3.2. Eólica. 1.3.3. Hidráulica. 1.3.4. Biomasa.

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1.3.5. Marina. 1.3.6. Geotérmica. 2. Las fuentes secundarias de energía. 2.1. La energía eléctrica. 2.2. El hidrógeno. 3. La eficiencia energética. 3. Bibliografía.

1. Las fuentes primarias de la energía. Como hemos podido comprobar, a lo largo de los siglos la Humanidad ha utilizado los diferentes recursos energéticos existentes en la Naturaleza. Bien en forma de energía de la biomasa, presente en combustibles de origen vegetal o en la fuerza de los animales, o en forma de energía de los vientos o las corrientes. En cualquier caso el origen común podemos identificarlo en la energía proveniente del Sol, un auténtico reactor nuclear de fusión por confinamiento gravitatorio que a millones de kilómetros de distancia de la Tierra actúa de motor del clima y de la fotosíntesis, sustento de la vida en el planeta. Cuando, siglos después, el hombre empezó a explotar los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) no hizo otra cosa que seguir utilizando esta energía solar acumulada por los ecosistemas de un pasado remoto, hace millones de años. En tiempos recientes, con el descubrimiento de la energía nuclear, el hombre ha sido capaz por primera vez de generar y utilizar una fuente de energía completamente independiente del Sol. Sin embargo, la mayor parte de la energía primaria utilizada en la actualidad (2000) en el mundo sigue proviniendo, en última instancia, del Sol: un 93% (88% de los combustibles fósiles más un 5% de fuentes renovables), frente a un 7% proveniente de la energía nuclear y de energías renovables como la geotérmica y la mareomotriz que son ajenas al sol. Como ya hemos señalado las fuentes primarias de energía son aquellas que son de uso directo o bien se emplean para generar electricidad. El criterio básico que se ha establecido para su clasificación es el de su finitud. Así se distinguen dos tipos fundamentales:

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Energías no renovables. Energías renovables.

Las primeras son finitas porque su consumo disminuye las existencias disponibles. Las segundas tienen su origen en el flujo continuo de la energía del Sol y se disipan a través de los ciclos naturales. Su uso es por tanto ilimitado. Entre las primeras se distinguen los combustibles fósiles y los nucleares. Las renovables incluyen todas las restantes. La distribución del consumo de energía primaria en el mundo en 2000 fue la siguiente (Fuente: Informe BP):

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34,6% petróleo. 21,6% carbón. 21,4% gas natural. 11,3% biomasa tradicional. 6,6% nuclear. 2,3% energía hidroeléctrica. 2,1% las nuevas energías renovables.

Distribución del consumo de energía primaria en el mundo en 2000 (Fuente: Informe BP). La distribución del consumo de energía primaria en la UE en 2004 fue la siguiente (Fuente: Informe Anual 2004 Sedigas):

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37,4% petróleo. 23,5% gas natural. 18,1% carbón. 14,7% nuclear. 6,1% renovables.

Distribución del consumo de energía primaria en la UE en 2004 (Fuente: Informe 2004 SEDIGAS). En España y para 2004, las cifras varían, con una mayor peso del petróleo y una menor proporción generada por la nuclear (Fuente: Secretaría General de la Energía. Mº de Industria, Turismo y Comercio):

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50% petróleo. 17,3% gas natural. 14,9% carbón. 11,7% nuclear. 6,3% renovables. 0,2 (saldo electr. imp/exp)

Distribución del consumo de energía primaria en España en 2004 (Fuente: Secretaría General de la Energía. Mº de Industria, Turismo y Comercio). Subir 1.1. Los combustibles fósiles. Los combustibles fósiles han sido históricamente la base sobre la que se han edificado las sucesivas revoluciones industriales y hoy día continúan siendo a pesar de todo, el principal recurso energético de las sociedades industrializadas. Se consideran combustibles fósiles el carbón, el petróleo y el gas natural. Su origen es el siguiente: en etapas tempranas de la historia biológica del planeta Tierra, la fotosíntesis sobrepasó, en determinados periodos, la actividad de los organismos consumidores y descomponedores. En consecuencia, enormes cantidades de materia orgánica, se acumularon en el fondo de ciénagas y mares poco profundos. Gradualmente, fueron sepultadas bajo capas de sedimentos y después de millones de años, se convirtieron en carbón, petróleo y gas natural en función de las condiciones geológicas específicas. Este proceso dio lugar a las actuales reservas de combustibles fósiles, en base a las cuales se ha desarrollado en gran medida nuestra civilización industrial. La energía solar captada por los ecosistemas de épocas remotas, quedó en parte almacenada en forma de energía química en estas reservas de gas, petróleo y carbón. De su combustión obtenemos gran parte de nuestra energía hoy día, pero también se derivan graves afecciones medioambientales como el calentamiento global o la polución de la atmósfera, el suelo y las aguas. Como es fácilmente observable, los combustibles fósiles son fuentes de energía no renovables ya que sus existencias no pueden reponerse o por lo menos no en un plazo de tiempo asumible a escala humana. Subir 1.1.1. El carbón .

El primero de los combustibles fósiles en explotarse fue el carbón y durante largos años constituyó la base del sistema energético de los países industrializados. En 1900 suponía el 68% del consumo mundial de energía primaria mundial, frente a sólo un 3% del petróleo y un 1% del gas natural. Tras la 2ª Guerra Mundial el petróleo desplazó por primera vez al carbón. En 2000 el petróleo suponía un 39%, el carbón mantenía un importante 25% y el gas un 24% del total. El carbón es una roca sedimentaria que contiene de un 40% a un 90% de carbono en peso. Se origina por el depósito en zonas húmedas (deltas, lagos y llanuras costeras) de restos vegetales y animales a un ritmo muy lento. Se originan así turberas, con sucesivas capas de sedimentos que al acumularse se comprimen , aumentando su densidad, dureza, negrura y contenido en carbono. Se crea entonces una jerarquía en los carbones:

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Turba. No es propiamente carbón y su contenido energético (PCI) es bajo. Lignito pardo. Es el carbón más joven y su PCI es algo superior, 2000 kcal/kg. Lignito negro. PCI 4000 kcal/kg. Hulla. PCI 7000 kcal/kg. Antracita. El más duro y negro de los carbones y de PCI similar a la hulla.

La extracción del carbón se verifica en dos tipos de explotaciones: subterráneas y a cielo abierto. Sus reservas son mucho más abundantes que las de petróleo o de gas natural y están distribuidas de forma más homogénea por el mundo. Se estima que son suficientes para satisfacer la demanda actual durante más de 200 años. Sus aplicaciones son las siguientes:

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Generación de electricidad (2/3 partes). Industria siderúrgica. Fabricación de cemento.

Subir 1.1.2. El petróleo y el gas natural. El petróleo y el gas natural tienen su origen, según la teoría más extendida entre los geólogos, en sedimentos orgánicos marinos acumulados en mares poco profundos y tranquilos, donde en un periodo de millones de años se han ido transformando en hidrocarburos por la acción de bacterias anaerobias, la presión y la temperatura. En etapas posteriores se han ido produciendo migraciones a regiones más próximas a la superficie, que se han detenido al alcanzar una capa de roca impermeable. Se han originado así yacimientos y agrupaciones de estos, denominados campos. Esta teoría explica porqué todas las acumulaciones comerciales de petróleo y gas se encuentran en cuencas sedimentarias. Los yacimientos de hidrocarburos están formados por una rica mezcla de moléculas de hidrocarburos, compuestos formados por átomos de carbono e hidrógeno en diferentes números y configuraciones, junto con otras sustancias como agua salada, sulfuro de hidrógeno, dióxido de carbono, etc. Se distinguen dos tipos de depósitos:

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Los que contienen principalmente hidrocarburos líquidos en condiciones normales, depósitos petrolíferos. Los que contienen hidrocarburos gaseosos, depósitos de gas natural.

Lo más habitual es encontrar estructuras que tienen zonas diferencias verticalmente de petróleo y gas. En ocasiones los gases y los líquidos más ligeros se han liberado a la atmósfera y los hidrocarburos más pesados y alquitranes han quedado en el yacimiento, formando depósitos llamados bituminosos. Los hidrocarburos se encuentran bajo la superficie bajo unas presiones y temperaturas más elevadas. Normalmente no ocupan grandes cavidades sino que están en pequeños poros de las rocas. A veces se les ha comparado con un terrón de azúcar mojado en el café. Previa a la explotación se hace necesaria una etapa de exploración, que puede durar varios años. Existen pocas diferencias entre la búsqueda de petróleo y gas. Una vez localizado el yacimiento y tomada la decisión de explotarlo es necesaria una infraestructura para su explotación (pozos, depósitos, oleoductos, etc.). Finalmente se hace necesario un proceso de refino para separar la mezcla de hidrocarburos en que consiste el crudo. Se obtienen así los siguientes productos:

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Gases del petróleo: utilizados sobre todo en la calefacción, cocina y ciertos procesos petroquímicos. Nafta. Producto intermedio. Gasolina: en motores convencionales. Queroseno: en motores de aviación y en vehículos terrestres muy pesados. Gasóleo: en motores diesel y para calefacción.

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Lubricantes. Fuelóleo: combustible industrial. Elementos residuales: asfalto, alquitrán, ceras, coque.

El transporte del petróleo se realiza mediante oleoductos y barcos petroleros (la mitad del volumen en toneladas del comercio marítimo mundial). Las reservas de petróleo están fuertemente concentradas: las dos terceras partes en Oriente próximo y de hecho un 25% del total en un solo país, Arabia Saudí. Después otros países como Iraq, Kuwait, EAU e Irán, con un 10% cada uno. Por detrás están países como Venezuela (7%) o Rusia (5%). El resto de países tienen reservas inferiores a un 5%. En los últimos 25 años las reservas de petróleo crecieron de 90.000 millones de toneladas a 140.000 millones. En cualquier caso existe una gran incertidumbre sobre las reservas de petróleo remanentes. Existen posturas más pesimistas que consideran que han tocado techo y no se producirán grandes hallazgos, frente a otras que, más optimistas confían en nuevas tecnologías que permitan la recuperación de recursos cuya explotación es económicamente inviable hoy día, además de la explotación de otras formas como las pizarras bituminosas. El gas natural se transportan mediante gasoductos y barcos metaneros y su transporte es más costoso que el del petróleo. Por eso con frecuencia se dice que es un combustible para países ricos, capaces de hacer frente la gran inversión inicial que implica. La distribución se realiza mediante canalizaciones que funcionan a presiones inferiores a 16 bares que los llevan a otras redes intermedias. Estas funcionan a medias presiones y alimentan a otras de baja presión que finalmente las conducen a las industrias y los hogares. Las grandes centrales productoras de energía pueden hallarse directamente conectadas a las redes de transporte. El gas natural está mejor distribuido que el petróleo, aunque la mayoría de las reservas se reparten entre Rusia, las repúblicas del Cáucaso y Asia Central y Oriente Próximo. Entre Rusia (31%) e Irán (15%) reúnen casi la mitad de las reservas mundiales. Existe en el caso del gas la misma disparidad de opiniones sobre el monto total de las reservas existentes, aunque las predicciones son más optimistas que en el caso del petróleo. Subir 1.2.La energía nuclear. La energía nuclear es de todas, la que despierta una mayor polémica en el mundo. En el año 2000, casi el 20% de la electricidad se producía en centrales nucleares. Incluso en algunos países como Francia el porcentaje asciende al 76%, o en el caso de Suecia al 51%. Su crecimiento se ha visto sin embargo detenido en Europa y Norteamérica tras la catástrofe de Chernobil. El principio con el que funciona es totalmente diferente a la quema de combustibles o cualquier otra reacción química. En estas los materiales envueltos no se ven alterados a nivel atómico, aunque se produzcan recombinaciones de átomos para formar otros compuestos distintos, liberando energía. La energía nuclear implica cambios en los átomos en dos formas: la fisión o la fusión nuclear. Subir 1.2.1 La fisión. En el primer proceso un átomo de un elemento determinado se rompe, fisión, al recibir un neutrón adicional, para producir dos átomos más pequeños liberando energía y dos o tres neutrones capaces de inducir la fisión de otros núcleos adicionales. En la mayor parte de los reactores nucleares hoy existentes se utiliza uranio 235, 235U. Normalmente, en una proporción de 3% de 235U y el 97% restante de 238U, más estable. En la naturaleza sólo un 0,7% del uranio natural es 235U, por lo que se hace necesaria una etapa previa denominada enriquecimiento. Dado que para que los núcleos de 235U absorban los neutrones con más eficiencia, éstos deben reducir la alta velocidad con la que resultan de la fisión, se utiliza una sustancia adicional conocida como moderador, con cuyos núcleos de sus átomos chocan los neutrones. Este moderador puede ser los núcleos de los átomos de hidrógeno del agua (H 2O), los del deuterio (isótopo del hidrógeno formado por un protón y un neutrón) del agua pesada (D2O) o el grafito. Como consecuencia del proceso de fisión se pueden producir nuevos materiales fisionables como el plutonio 239, o el 233U, según los casos.

239

Pu

Cuando la reacción se produce a ritmo constante para que el reactor produzca una potencia constante , es necesario que cada núcleo fisionado produzca un solo neutrón que a su vez fisionará otro núcleo. Se dice entonces que el reactor está en estado crítico, que es el normal. Como quiera que cada núcleo genera de media 2,5 neutrones, es necesario eliminar los sobrantes, para lo que se insertan materiales que absorben con gran facilidad los neutrones, en forma de barras de control de cadmio o boro. Si por la razón que fuera este sistema fallara, el número de neutrones crecería y se produciría una reacción en cadena. Lo cual constituye un grave accidente que puede provocar la rotura de la vasija del

reactor y una fuga radiactiva, aunque por sí mismo no puede conducir a una explosión nuclear, ya que el excesivo calor generado por la reacción provoca que el material fisionable se separe. El reactor se refrigera mediante un fluido, agua, dióxido de carbono o sodio líquido, en un circuito cerrado. Este circuito transfiere la energía térmica a través de un intercambiador estanco, que evita fugas radiactivas. El vapor de agua así generado es el que como en cualquier otra central térmica acciona las turbinas que mueven el generador eléctrico que transforma la energía mecánica en electricidad. Existen dos tipos básicos de reactores:

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Reactores térmicos. Reactores reproductores rápidos.

Los primeros son los más extendidos. Los más frecuentes son de agua ligera (Light Water Reactor). También existen reactores que utilizan agua pesada como moderador (Pressured Heavy Water Reactor) y agua ligera o pesada como refrigerante. Por último existen reactores que utilizan como moderador grafito. Los reactores reproductores rápidos son muy poco frecuentes y prácticamente carecen de moderador. En ellos se puede producir más material fisionable que el que se introdujo inicialmente. Para saber más. (Información sobre la energía nuclear ofrecida por el Foro nuclear) Subir 1.2.2. La fusión. La fusión es la fuente de la inmensa cantidad de energía emitida por el Sol y las estrellas. Pese a los intensos trabajos realizados por los científicos hasta la fecha, la fusión nuclear no es todavía una fuente de energía viable comercialmente. De conseguirse podría ser la solución para los problemas energéticos de la Humanidad, con una generación mínima de residuos. El principio básico consiste en la unión, fusión, de los núcleos de dos isótopos del hidrógeno (deuterio y tritio) para formar otro núcleo más pesado (helio), conocido como partícula alfa, y un neutrón. En el proceso se liberan grandes cantidades de energía. Se calcula que con 1 mg de combustible de fusión se pueden obtener, 100.000 Kilowatios hora de electricidad, equivalente a la obtenida quemando 8 Tm de carbón. En el núcleo del deuterio, a diferencia del del hidrógeno normal en el que hay un solo protón, hay además un neutrón. En el caso del tritio hay dos neutrones. El proceso se representa mediante la siguiente ecuación: Tritio (3H) + Deuterio (2H) -- >> Helio (4He) + un neutrón con alta energía (n) En un reactor de fusión se utiliza como combustible deuterio y litio. El primero se encuentra espontáneamente en ríos y mares, aunque muy diluido. Se calcula que haría falta procesar 100 t de agua para obtener 1 kg de deuterio puro. El litio, es un metal ligero muy frecuente, a partir del cual se genera tritio en el reactor, bombardeándolo con los neutrones obtenidos. Las reacciones de fusión se dan a altísimas temperaturas, cuando los núcleos colisionan con la suficiente energía para superar las fuerzas de repulsión motivadas por su carga eléctrica. En el interior del Sol, a temperaturas de entre 5 y 10 millones de ºC, este mecanismo se da de forma natural, gracias a las inmensas fuerzas gravitatorias que comprimen y calientan el combustible nuclear. Como en la Tierra estas condiciones de gravedad son imposibles de reproducir, se sustituyen calentando un plasma de baja densidad a 100 millones de ºC, una temperatura diez veces superior a la del núcleo del Sol. A estas temperaturas cualquier gas está completamente ionizado y se convierte en un plasma, el cuarto estado de la materia, formado por los núcleos cargados positivamente y los electrones cargados negativamente que se mueven libremente como las moléculas de un gas. El reto tecnológico es conseguir estas temperaturas elevadísimas y mantener el plasma aislado térmicamente, es lo que se conoce como confinamiento, de modo que se mantengan las condiciones adecuadas para la fusión. En la actualidad existen dos alternativas:

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Confinamiento magnético. Confinamiento inercial.

El confinamiento magnético, se basa en el uso de campos magnéticos para controlar el plasma. El hecho de que el plasma esté formado por partículas cargadas positiva y negativamente, permite hacer que éste se desplace a lo largo de las líneas del campo magnético y evita que se produzcan pérdidas de plasma en dirección perpendicular al mismo. El campo se crea mediante imanes superconductores dispuestos alrededor del reactor y corrientes eléctricas que fluyen por el plasma, que por estar formado por partículas cargadas es un excelente conductor.

Inicialmente se utilizaron diseños cilíndricos para el reactor, que se fueron sustituyendo por otras formas toroidales (en forma de anillo) más eficaces. La más sofisticada entre las utilizadas hoy día es la conocida como tokamak, aunque se investiga en otras formas alternativas como la tokamak esférica o la conocida como stellarator.

En este sistema, fueron precursores los trabajos de los científicos rusos Andrei Sakharov e Igor Tamm en los años 60. Es el método utilizado en el JET (Joint European Torus) en Gran Bretaña y en el TFTR (Tokamak Fusion Test Reactor) en Princetown (EE.UU.). Ambos han conseguido la fusión durante periodos extremadamente cortos, aunque ninguno ha producido más energía de la consumida en poner en marcha el sistema. Por último es el sistema escogido para el proyecto internacional ITER, en el que participan la UE, EE.UU, la Federación Rusa, Japón, China, la India y Korea. Este proyecto supondrá la creación de un reactor experimental tokamak en la localidad de Cadache, en el sur de Francia. Otra opción que se ha desarrollado es el confinamiento inercial, un sistema que reproduce en pequeño el sistema usado en la bomba de hidrógeno. En ella, el núcleo de deuterio-tritio está rodeado por una bomba de fisión nuclear. Al hacer ésta explosión comprime el núcleo, haciendo posibles las condiciones necesarias para la fusión. Lo que se pretende es conseguir esta implosión de forma controlada. El Lawrence Livermore National Laboratory de California ha sido líder en este sistema empleando la intensa radiación originada por un conjunto de laseres que se proyectan contra una esfera que contiene el combustible de tritio y deuterio. No hay que perder de vista que este sistema tiene implicaciones de uso militar. Igual que el sistema anterior hasta la fecha no se ha conseguido que el saldo neto de energía sea positivo. En un reactor de fusión la mayor parte de la energía obtenida en las reacciones que ocurren en el plasma es transportada por los neutrones generados, que son capturados y su energía transformada en energía térmica que en un circuito auxiliar produce vapor y se utiliza para generar electricidad como en cualquier otro dispositivo convencional. Parte de los neutrones se emplean para obtener tritio a partir del litio. La energía restante, presente en las partículas de helio, mantiene la alta temperatura del plasma, del que hay que retirar las impurezas generadas e inyectar continuamente deuterio y tritio. A pesar de los grandes avances es mucho lo que queda todavía por investigar y la opinión unánime de la comunidad científica es que todavía serán necesarios 50 años más de investigaciones para conseguir que la fusión sea viable a gran escala. En los últimos años se ha especulado mucho con la posibilidad de conseguir la fusión a temperatura ambiente y en determinadas condiciones. Algunos científicos han anunciado haberlo conseguido, en medio de una gran controversia ya que sus experimentos no han podido ser reproducidos con éxito por otros en condiciones objetivas por lo que se han rechazado. Para saber más. (Información de la Comisión Europea sobre proyectos europeos de investigación sobre la fusión nuclear) Subir 1.3. Las energías renovables. 1.3.1. La energía solar. La energía solar es la energía radiante producida en el Sol como resultado de reacciones nucleares de fusión. Llega a la Tierra a través del espacio en cuantos de energía llamados fotones que interactúan con la atmósfera y la superficie terrestres. La cantidad de energía que se recibe del sol anualmente se estima en 1,49·108 KWh. Se trata de una energía limpia, que utiliza una fuente, o combustible, inagotable y que no cuesta.Sin embargo el problema en relación a esta forma de energía radica en como poder aprovecharla de forma eficiente. Dos son las direcciones actualmente utilizadas: conversión eléctrica y conversión térmica. Ambas dan lugar a los dos tipos de aprovechamiento hoy existentes:

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Energía solar fotovoltaica. Energía solar térmica.

La energía solar como fuente de energía presenta ciertas ventajas e inconvenientes en función de las cuales llegará a asentarse de manera mas regular. Entre las ventajas destacamos la elevada calidad energética, el nulo impacto ecológico y su carácter inagotable a escala humana. Por otra parte, la forma semialeatoria en la que la tenemos disponible (sometida a ciclos de día-noche y estacionales), su forma dispersa de llegar a la tierra y que al no poderse almacenar de forma directa requiere una transformación energética, restringen moderadamente su uso.

La energía solar fotovoltaica es un tipo de energía solar renovable basada en la aplicación del llamado efecto fotovoltaico, que se produce al incidir la luz sobre unos materiales denominados semiconductores, de tal modo que se

genera un flujo de electrones en el interior del material, y ,en condiciones adecuadas , una diferencia de potencial que puede ser aprovechada. Como el resto de las energía renovables se caracteriza por presentar un impacto ambiental muy limitado y por ser inagotable a escala humana. Como ventajas adicionales presenta una elevada calidad energética y una ausencia total de de ruidos en los procesos energéticos. Debido a su sencillez , fiabilidad y operatividad , la energía solar fotovoltaica se emplea comercialmente para la generación eléctrica en el mismo lugar de la demanda, satisfaciendo pequeños consumos. Además , tiene la ventaja de no necesitar ningún suministros exterior ni la presencia de otro tipo de recursos.

Atendiendo a sus aplicaciones actuales, podemos dividir este tipo de energía en tres grandes grupos:

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Aplicaciones tradicionales, como el suministro eléctrico en emplazamientos de difícil acceso para la red eléctrica convencional o con áreas de difícil abastecimiento eléctrico: electrificación de viviendas o explotaciones rurales o suministro de diferentes sistemas de telecomunicaciones, señalización...

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Aplicaciones conectadas a la red: centrales de potencia o centrales fotovoltaicas y pequeñas instalaciones asociadas a consumidores domésticos o industrias.

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Aplicaciones singulares, dedicadas a la alimentación energética de objetos particulares, y que abarcaría desde los satélites artificiales a las pequeñas aplicaciones de objetos de bolsillo.

La energía solar térmica se basa en el efecto térmico producido por la luz solar. La naturaleza de la energía solar hace posible que el hombre la utilice directamente mediante diferentes dispositivos artificiales que concentran los rayos solares y transfieren la energía a los fluidos que le interesan. Se distinguen tres clases en función del nivel de temperatura alcanzado:

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Baja: (T < 100 º C). Media: (100 º C < T < 400º C). Alta: (T > 400º C).

Existe otra clasificación equivalente a la anterior, en función de la necesidad de seguimiento y concentración del sol en el colector:

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Sin seguimiento y pequeña concentración (baja temperatura).

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Con seguimiento en dos ejes y foco puntual (alta temperatura).

Con seguimiento continuo del sol en uno de los ejes y concentración de la energía solar en un eje (media temperatura).

En el primer caso, los que emplean fluidos de baja temperatura, los colectores empleados son de placa plana, seguidos de tubos de vacío y colectores de baja concentración. Para las aplicaciones de media temperatura, se emplean colectores cilindro parabólicos. Y para la alta temperatura, discos parabólicos o centrales de torre con helióstatos. Hay que hacer constar que la principal aplicación de la energía solar térmica de media y alta temperatura es la producción de vapor que se emplea en diferentes fines, fundamentalmente la producción de energía eléctrica de modo similar a las centrales convencionales. Las aplicaciones de los sistemas de baja temperatura son la producción de agua caliente sanitaria. Por último existe una variedad de la energía solar térmica de baja temperatura, consistente en su aprovechamiento pasivo. Consiste éste en introducir modificaciones en su diseño y los materiales empleados, para que se convierta en un instrumento de captación, acumulación y distribución de energía. Subir 1.3.2. Eólica. El viento es consecuencia de la radiación solar. Las diferencias de insolación entre los distintos puntos de la tierra generan diferentes áreas térmicas y los desequilibrios producen diferencia de densidad en las masas de aire que se traducen en diferencias de presión. Como todo gas, por tanto también el aire, se mueve desde las zonas de alta presión a las de baja presión y esto provoca el desplazamiento que origina el viento (aire en movimiento). Sin embargo, es el conjunto de las fuerzas (fuerza ejercida por las diferencias de presión, fuerza gravitacional, de rozamiento o de fricción, de coriolis) que intervienen en las masas de aire lo que determina su circulación en la atmósfera, que es de dos tipos:

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Circulación planetaria: es debida a la incidencia de los rayos del sol sobre la tierra y al efecto de rotación de esta, teniendo en cuenta también el movimiento de translación y la presencia de las masas continentales y oceánicas.

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Circulación a pequeña escala: es la producida por la orografía del terreno, que puede alterar el movimiento en las capas bajas de la atmósfera.

En síntesis, los factores que determinan los vientos de un punto determinado pueden resumirse en: situación geográfica, características climáticas locales, estructura topográfica de la zona, irregularidades puntuales del suelo, altura sobre el nivel del suelo. De la energía solar que llega a la tierra, aproximadamente el 2% se convierte en energía eólica, un 35% de esta se disipa en la capa inferior de la atmósfera, y se considera que solo un 10% del total de energía eólica es aprovechable. Sin embargo estos datos son optimistas para la energía eólica, pues ese, aparentemente, pequeño porcentaje supone un potencial energético de 1,3·1011 Kw. que equivale a 20 veces la producción mundial de energía. Subir 1.3.3. Hidráulica. El papel del sol en esta fuente renovable de energía es indirecto, actuando sobre el ciclo hidrológico. Este ciclo comienza cuando el sol calienta el agua de los mares, ríos y lagos, produciendo su evaporación. Después, el agua evaporada es distribuida por el aire caliente, formando las nubes. Al enfriarse estas el agua cae y vuelve a ríos lagos y mares; y el ciclo hidrológico comienza de nuevo. La energía que circula por un río se presenta en forma de energía cinética y potencial. Esta ultima, que es la que se utiliza en la práctica, no se puede aprovechar en su totalidad debido a que parte se disipa con el rozamiento. Por ello, cuando se crea una instalación de aprovechamiento de este tipo de energía se suele modificar el recorrido natural del agua. La cantidad de energía aprovechable de una corriente de agua depende de la altura disponible y de la cantidad de agua. Sin embargo no es fácil calcular el potencial disponible de esta fuente de energía, ya que habríamos de conocer el caudal total de los ríos recorridos, etc. Subir 1.3.4 Biomasa. El término biomasa hace referencia al material vivo presente en un organismo u organismos, incluidas también las partes de material inerte, es decir, es toda la materia viva existente en un momento determinado. Por otra parte, biomasa energética alude a todo aquello que siendo biomasa es susceptible de ser utilizado con fines energéticos. La biomasa, como el resto de las energías renovables (salvo la geotermia), proviene en ultima instancia de la energía solar ya que cualquier tipo de biomasa (animal o vegetal) tiene su origen en la fotosíntesis, proceso gracias al cual se producen moléculas de alto contenido energético, en forma de energía química, cuyo coste de almacenamiento es nulo y sin pérdidas. Energía solar | V 6 CO2 + 6 H2O -----> C6H12O6 + 6 O2 Así pues, la actividad fotosintética de los vegetales produce la masa viviente vegetal que, transformada, da lugar a los distintos niveles de seres vivos que se conocen. De este modo, podemos hablar de biomasa vegetal cuando se produce como consecuencia directa de la fotosíntesis y de biomasa animal para designar aquella que producen los seres que utilizan en su alimentación biomasa vegetal y, finalmente, biomasa fósil (que no se tratara en este apartado por ser una fuente de energía no- renovable: carbón gas natural, petróleo: combustibles fósiles. Por otra parte los animales utilizan solo una parte de la biomasa energética residuo orgánico no utilizado que abarca tanto a los residuos de producción tipo de biomasa la biomasa residual. La obtención de energía a partir de través de su transformación en productos industriales que sustituyan a combustible. En este ultimo caso se abren dos interesantes posibilidades:

a su disposición, constituyendo el resto un y de consumo, y que da lugar a un cuarto la biomasa se consigue indirectamente, a otros, o directamente, utilizándola como

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Utilización de residuos como fuente de biomasa. Los distintos tipos de residuos se pueden clasificar según el tipo de actividad en: residuos agrarios, industriales y urbanos. El desarrollo de esta fuente de energía resulta muy interesante ya que tiene en cuenta aspectos y rendimientos económicos, sociales y medioambientales.

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Utilización de los cultivos energéticos como fuente de biomasa.

Actualmente solo se obtienen pequeñas cantidades de energía procedentes de esta fuente y por diversos motivos solo podrá alcanzar una importancia significativa a medio o largo plazo. Los cultivos que se pueden aprovechar con fines energéticos se dividen en:

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Cultivos tradicionales.

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Cultivos poco frecuentes. Cultivos acuáticos. Cultivos de plantas productoras de combustibles líquidos.

Gran parte de la biomasa, ya sea recolectada directamente o recuperada de los residuos, no es adecuada para reemplazar a los combustibles fósiles, debido a su baja densidad física y energética y a su alto contenido en humedad, por esta razón se hace necesaria una transformación de la biomasa en combustibles de mayor densidad energética y física. De esta forma, aunque algunos combustibles pueden obtenerse dela biomasa directamente por extracción, lo más frecuente es someterla a distintos procesos para su transformación en combustible. Estas transformaciones pueden realizarse a través de procesos termoquímicos de conversión (combustión, gasificación o pirolisis) o mediante procesos bioquímicos (fermentación alcohólica o digestión anaerobia) en el caso de la biomasa con alto grado de humedad. En resumen la biomasa puede tener una aplicación directa como combustible por extracción, o elaborándola a través de procesos termoquímicos (biomasa seca) o bioquímicos (biomasa húmeda). Subir 1.3.5 Marina. Parte de la energía contenida en la radiación solar que incide sobre la superficie de la tierra es absorbida por el mar. Aunque esta energía es intermitente y de baja densidad suponen una acumulación energética bastante superior a las necesidades humanas actuales. Como los océanos actúan tanto como sistemas captadores como acumuladores de energía, muestran varias facetas respecto al aprovechamiento de esta como son: los gradientes de térmicos y salinos, corrientes de agua, el fenómeno de las mareas, las olas, los vientos oceánicos y la bioconversion. De este modo, podemos clasificar y analizar la energía de origen marino en tres grandes tipos: 1. 2. 3.

Energía maremotérmica. Energía mareomotriz. Energía de las olas.

La energía maremotérmica es la procedente de la radiación del sol es absorbida en una estrecha franja de agua superficial que se calienta, creándose un gradiente térmico con la profundidad. Como los gradientes térmicos son bajos, no se obtienen rendimientos elevados en las instalaciones desarrolladas (generalmente se recurre al uso de motores térmicos que operan entre los dos focos de calor que los océanos ofrecen. Sin embargo, se han realizado estudios sobre posibles diseños para instalaciones maremotérmicas que permiten mejorar su rendimiento que se concretan en el desarrollo de dos sistemas: los de ciclo abierto (ciclo de Claude) y los de ciclo cerrado(ciclo de Anderson. Por otro lado la gran inercia térmica de los océanos hacen que estos tengan una gran estabilidad térmica independientemente de momento del día, lo que evita la necesidad de un sistema de almacenamiento. La energía mareomotriz es la energía marina asociada a las mareas. Estas se originan debido a la variación de las fuerzas de atracción ejercida por la luna y la tierra sobre un punto concreto de la tierra a medida que esta va girando. En este caso se intenta aprovechar la energía potencial del agua, que se puede evaluar en unos 3·1012W, aunque la técnicamente explotable se reduce a 53·109 W . El aprovechamiento de la energía mareomotriz requiere una variación en la altura del nivel del mar de al menos 5 m, siendo necesario la existencia de un estuario, que permita la recogida y almacenamiento de agua cuando la marea sube, y que dicho estuario tenga la situación geográfica, extensión y profundidad que permitan el establecimiento de la instalación. La energía de las olas, que son producidas por la acción del viento sobre la superficie del mar, tienen energía mecánica que, a diferencia de lo que le ocurre a otras fuentes de energía renovable, tiene una alta densidad de energía. Esto repercute en los dispositivos que se utilizan para la transformación energética, haciendo que presenten una alta densidad de potencia. Por otra parte, al contrario de lo que sucede con la energía maremotermica, el valor de la amplitud y la frecuencia de las mismas varia de un punto a otro y de un instante a otro, lo que dificulta el diseño de maquinas e instalaciones que permitan su aprovechamiento. Sin embargo se han desarrollado diversos sistemas para convertir la fuerza de las olas en energía mecánica de rotación en un eje para accionamiento de maquinas. Aunque existen numerosas clasificaciones de dichos dispositivos (convertidores) solo destacaremos las mas utilizadas. La primera clasificación tiene en cuenta el modo de funcionamiento basado en si el convertidor es susceptible o no al movimiento de las olas; en este caso podremos distinguir entre convertidores activos y pasivos. La segunda clasificación tiene en cuenta su posición respecto al frente de olas. En este caso distinguimos entre: 1. 2. 3.

Totalizadores. Se encuentran en paralelo con el frente de la ola, absorbiendo la energía de la ola de una sola vez. Atenuadores. Se encuentran en dirección perpendicular a la del movimiento de la ola, absorbiendo la energía del frente de modo progresivo. Absorbedores puntuales. Capta la energía no solo del frente de la ola, sino también de una porción de mar que rodea al dispositivo.

Subir 1.3.6. Geotérmica.

Se denomina energía geotérmica a aquella derivada del calor almacenado en el interior de la tierra. Este calor se produce, principalmente por la desintegración espontánea, natural y continua de los isótopos radioactivos que existen en muy pequeña proporción en todas las rocas naturales. En el núcleo de la tierra el nivel térmico es muy superior al de la superficie. En él se pueden alcanzar temperaturas de hasta 4000ºc , disminuyendo a medida que se asciende hacia la superficie. Se denomina gradiente térmico a la variación de la temperatura con la profundidad, siendo el valor medio normal 3ºc por cada 100 metros. La diferencia de temperatura entre el núcleo y la superficie da lugar a un flujo de calor transfiriéndose la energía térmica por conducción. Las temperaturas que se alcanzan en el interior de la Tierra justifican el interés por utilizar su energía térmica, Sin embargo, el bajo flujo de calor, debido a la baja conductividad de sus materiales, hace que sea muy difícil su aprovechamiento. Por otra parte, hay zonas donde se producen anomalías geotérmicas que dan lugar a un gradiente de temperatura superior al habitual y constituyen una excepción; estas reciben el nombre de yacimientos geotérmicos (generalmente son zonas volcánicas. La forma de extraer la energía térmica del yacimiento es por medio de un fluido que pueda circular por las proximidades del mismo, calentándose, y que después pueda alcanzar la superficie donde se aprovechara su energía térmica. Sus aplicaciones dependerán del estado en que se encuentre el fluido, vapor o mezcla de ambas fases. Según el yacimiento, fluido formara parte de él o será inyectado artificialmente.De este modo podemos clasificar los sistemas de obtención de energía geotérmica según las diferentes posibilidades de yacimientos: 1. 2. 3.

Sistemas hidrotérmicos. Sistemas geopresurizados. Sistemas de roca caliente.

Los sistemas hidrotérmicos tienen en su interior el fluido portador de calor (agua procedente de la lluvia o deshielos), pudiendo encontrarse este en estado liquido o gaseoso en función del calor y/o presión del yacimiento. Estos son los únicos que se encuentran en etapa comercial de los tres que se exponen. Los geopresurizados son similares a los anteriores con la salvedad de que se encuentran a mayor profundidad. Este tipo de sistemas presentan una serie de inconvenientes que dificultan la explotación y el desarrollo de una tecnología apta para su uso, como son: su difícil acceso, alto grado de minerales disueltos y su bajo nivel térmico. Por otra parte, también ofrece la ventaja de una variedad de energías diferentes de manera simultanea: energía de presión del agua, energía térmica del agua y el gas natural. Por su parte, los sistemas de roca caliente están integradoss por formaciones rocosas impermeables que tienen una temperatura elevada (150-300ºC) sin que exista en su interior ningún fluido que las recorra. Aunque estos sistemas tienen un alto potencial térmico, la profundidad a la que se encuentran y el carácter impermeable de la roca dificultan su aprovechamiento, y aun se encuentra en vías de desarrollo. Subir 2. Las fuentes secundarias de energía. Las fuentes secundarias de energía no se encuentran de modo espontáneo en la naturaleza y el ser humano las utiliza para poder distribuir o almacenar la energía procedente de las fuentes primarias. Básicamente son dos: la energía eléctrica, ampliamente utilizada hasta la fecha y el hidrógeno poco extendido todavía pero con un futuro muy prometedor. 2.1. La energía eléctrica. En cuanto a la generación de electricidad, existen diversos sistemas:

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La forma más usual es generar vapor a alta presión, que mueve una turbina conectada a un generador (turbogenerador). La energía generada por la combustión de los combustibles fósiles como el carbón o el petróleo y la producida en un reactor nuclear son las fuentes primarias más utilizadas para ello con una abrumadora diferencia. Pero cada vez cobra más importancia el empleo de fuentes renovables como la biomasa, la solar de alta temperatura o la geotérmica.

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Las turbinas propulsadas por agua o gas. En el primer caso la energía potencial almacenada en el agua embalsada en un salto de agua acciona el turbogenerador. En el segundo son los gases producidos por la combustión de gas los que mueven la turbina.

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Los aerogeneradores movidos por el viento (energía eólica). Las células fotovoltaicas que transforman la energía de la luz solar en electricidad.

La electricidad así producida se distribuye mediante sistemas de transmisión de energía eléctrica, formados por redes de distribución, que pueden ser de alta o de baja tensión. Las primeras conducen la electricidad de alto voltaje a través de grandes distancias, hasta estaciones transformadoras, que tras convertirla la trasmiten a las redes de baja tensión, que son las que distribuyen la electricidad dentro de las poblaciones. Sus usos son múltiples: en los hogares (alumbrado, electrodomésticos, etc), en las industrias y los servicios. El proceso de producir electricidad es bastante ineficiente. Para poder mover la turbina con el vapor, éste ha de pasar desde la alta presión de la caldera a la baja presión del punto donde se condensa. Esta caída en la presión implica un

aumento de la entropía y una pérdida de calor, de acuerdo con el 2º Principio de la Termodinámica, que ha de liberarse en el medio ambiente. Esta pérdida oscila entre el 60 y el 70% de la energía primaria consumida. De este modo, sólo entre un 30 y un 40% de la energía original se convierte en electricidad. Incluso después un 10% de la potencia generada se disipa en las líneas de transmisión en forma de calor. Y aún después se producirán importantes pérdidas en los dispositivos que han de utilizar esa electricidad generada, como motores, lámparas, etc. Como veremos en el próximo epígrafe existen sistemas para mejorar la eficiencia de este proceso. Un porcentaje considerable de la energía primaria se destina a la producción de electricidad. En el conjunto de la UE y en el año 2004, un 31,9% provino de la energía nuclear, un 29,7% del carbón, un 6,2% del petróleo y sus derivados, un 17% del gas natural, un 10,9% de la energía hidráulica y 4,3 % de las restantes renovables (eólica, solar, geotérmica, biomasa y residuos urbanos e industriales). Subir 2.2. El hidrógeno. El hidrógeno no es una fuente de energía primaria. Su principal característica es la de actuar como vector de almacenamiento energético. Este hecho unido a la nula producción de contaminantes en su uso, ya sea en su combustión, generando sólo calor y vapor de agua y en algunos casos pequeñas cantidades de óxidos de nitrógeno, o en las llamadas pilas de combustible generando electricidad, supone una importante baza a su favor para determinados usos. Esta capacidad de almacenamiento, le permite competir con éxito en dos campos muy concretos: como combustible para motores de combustión interna, turbinas, etc. especialmente en la automoción, y como alternativa a dispositivos como las baterías eléctricas, en el caso de las pilas de combustible. La generación, transporte y aplicación del hidrógeno son técnicas ya desarrolladas desde hace algún tiempo pero no ocurre lo mismo con su aplicación práctica en otros sectores como el transporte. Su generalización implicaría grandes beneficios pero en las condiciones actuales supondría un elevado coste y por ello se está trabajando intensamente en su abaratamiento. Dado que el hidrógeno no se encuentra de forma espontánea en la naturaleza es preciso generarlo a partir de ciertas materias primas (agua, biomasa o hidrocarburos), consumiendo energía primaria de otras fuentes, renovables o no. Existen tres formas básicas de producir hidrógeno:

1. 2.

Por electrólisis: el paso de la corriente eléctrica disocia las moléculas de agua: H2O + energía ->H2 + O2. También se puede utilizar la luz solar para producir la corriente eléctrica que cause la electrólisis (fotoelectrólisis). Mediante proceso químicos a partir de materiales que contienen hidrógeno:

1.

3.

Reformado por vapor (steam reforming). A partir de gas natural, separando el hidrógeno del metano (CH4) y obteniendo como resultado hidrógeno y CO2. Es el sistema más empleado hoy día por la industria química. 2. A partir de la biomasa, por gasificación o por pirólisis. 3. A partir de metanol mediante oxidación parcial, reformado con vapor de agua o descomposición. Por procedimientos biológicos: mediante algas verdes y cianobacterias que a partir de la luz solar producen hidrógeno a partir del agua y de la enzima hidrogenasa.

Las pilas de combustible son dispositivos en los que la energía de una reacción química se transforma en electricidad. No funcionan como las baterías convencionales que se gastan y deben sustituirse o recargarse. En este caso mientras se inyecte combustible y oxidante el sistema continúa funcionando. Su funcionamiento es el opuesto a la electrólisis, la reacción del hidrógeno y el oxígeno para formar agua produce en este caso electricidad. Están formadas por un ánodo y un cátodo separados por un fluido electrolito conductor. En el ánodo se inyecta el combustible, hidrógeno, amoníaco o hidracina; mientras que en el cátodo se introduce el oxidante, aire u oxígeno. El resultado es una mayor eficiencia energética, entre un 30 y un 40% que en un motor térmico convencional que utilice combustibles fósiles. Existen diversos tipos de pilas de combustible:

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Membrana polimérica (PEM) Ácido fosfórico (PAFC) Conversión directa de metanol (DMFC) Alcalina (AFC) Carbonato fundido (MFCF) Óxido sólido (SOFC) Reversible (Regenerativa)

Entre las aplicaciones futuras de las pilas de combustible podemos citar: ·

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Dispositivos portátiles para alimentar aparatos de todo tipo: ordenadores, videocámaras, teléfonos móviles, etc, sustituyendo las baterías tradicionales.

• • •

El transporte, especialmente la automoción. Aplicaciones especiales: militares y viajes espaciales. Abastecimiento energético en aplicaciones fijas: áreas residenciales, hospitales, empresas, etc.

Las ventajas de las pilas de combustible son: 1.

Su elevada eficiencia energética. De entre el 30 y el 90%.

2.

Emisiones de contaminantes muy inferiores a las que generan los combustibles fósiles. En el caso de utilizar hidrógeno puro sólo se producen H2O y calor. Hay que hacer notar que para generar éste sí se producen emisiones de CO2 y otros contaminantes, pero en un nivel muy inferior que si se utilizaran como combustibles en un sistemas convencional. 3. Bajo nivel de ruido producido en su funcionamiento. 4. Modularidad. 5. Alta densidad energética. 6. Operan a bajas temperaturas y presiones, comparadas con los motores convencionales: entre 80 y 1000º C, frente a los 2500ºC de un motor convencional. 7. Son flexibles en la localización de su instalación. 8. Permiten la cogeneración, alcanzando niveles de eficiencia del 90%. 9. Admiten diversos combustibles: gas natural, metanol, etc. 10. No se reemplazan al agotarse ni es necesario un largo periodo de recarga como les ocurre a las baterías eléctricas, basta con inyectar más combustible. 11. Rápida respuesta: permiten obtener más energía si se inyecta más combustible. Los inconvenientes se centran hoy por hoy en el elevado coste al tratarse de una tecnología muy nueva y de escasa implantación que aún no ha generado un mercado suficiente para abaratar los precios. Existen además problemas técnicos, que son susceptibles de perfeccionamiento, como el elevado peso de las pilas actuales u otros como la llamada sensibilidad de los venenos catalíticos, problema que afecta a ciertos catalizadores necesarios en su funcionamiento, al reaccionar con compuestos como el monóxido de azufre o de carbono, dejándolos inservibles. El hidrógeno usado en las pilas de combustible puede ser producido a través del reformado de gas natural o la electrólisis del agua a partir de energía obtenida de fuentes no renovables. El reto actual es hacer rentable su obtención a partir de fuentes renovables como la energía eólica o la solar fotovoltaica o térmica. Su implantación a gran escala si se consiguen reducir los costes podría ayudar a reducir la dependencia de la sociedad actual de los combustibles fósiles. Para saber más. (Especial Tecnociencia sobre el hidrógeno y las pilas de combustible ) Subir 2.2. Eficiencia energética. Como tuvimos ocasión de comprobar al estudiar la 2ª ley de la Termodinámica, en ninguna conversión de energía se puede obtener nunca el 100% de eficiencia, puesto que una parte se degrada indefectiblemente y se pierde en forma de calor. La eficiencia energética trata de reducir este porcentaje que en ocasiones puede llegar a ser muy importante. La eficiencia energética permite reducir el consumo de recursos energéticos para obtener la misma cantidad final de energía utilizable. O en otras palabra obtener más consumiendo lo mismo. Las ventajas evidentes que se derivan de este hecho tienen importantes implicaciones económicas y medioambientales. Abundan los ejemplos de los beneficios obtenidos: grandes empresas como Dupont han sido capaces de incrementar su producción un 30% en la última década, reduciendo el gasto energético en un 7%, y con él las emisiones de CO2 en un 72%, lo que ha supuesto un ahorro aproximado de 2000 millones de dólares; otras multinacionales como British Telecom o IBM han sido capaces de reducir sus emisiones considerablemente, ahorrando millones de dólares. La eficiencia energética tiene una doble vertiente:

• •

Desde el punto de vista de la producción de energía. Desde el punto de vista del consumo final de energía.

Si nos centramos en la generación de energía eléctrica podemos comprobar que hay un elevado potencial para mejorar la eficiencia. De hecho la producción de energía eléctrica es muy ineficiente aun cuando ha ido mejorando progresivamente con el paso del tiempo y las innovaciones tecnológicas. La eficiencia en una planta eléctrica se mide por el porcentaje de la energía contenida en el combustible que se convierte en electricidad en un periodo determinado. Las pérdidas que se producen en el proceso oscilan entre el 60 y el 70% de la energía primaria consumida. De este modo, sólo entre un 30 y un 40% de la energía original se convierte en electricidad.

Las centrales eléctricas basadas en combustibles fósiles más eficientes hoy día son las de ciclo combinado, con más de un 50% de eficiencia. Podemos compararlas con las tradicionales, las más extendidas, que tienen una eficiencia de sólo un 30%. Tienen además la ventaja de funcionar con gas natural, lo que supone una menor emisión de CO2 adicional. Funcionan con turbinas convencionales, que se mueven con los gases producto de la combustión del gas, sólo que aprovechan el calor de estos gases de escape para producir vapor que mueve otra turbina adicional. Otro sistema para aprovechar el calor desprendido en la conversión, que habitualmente se disipa en el medio gracias a grandes torres de refrigeración, es utilizarlo para la calefacción de bloques de edificios próximos a la central. Esta opción está bastante extendida en países como Dinamarca. Otro coste añadido es el de la distribución de la electricidad. Incluso después de este proceso, un 10% de la potencia generada se disipará en las líneas de transmisión en forma de calor. El resultado final es que se habrá llevado al punto de destino una cantidad de energía que será en el mejor de los casos inferior al 50% de la contenida en el combustible original y en el peor del orden del 25%. Una alternativa en la misma línea que las anteriormente comentadas es la cogeneración, que se define como un sistema que permite el aprovechamiento dual de la energía del combustible para producir por un lado electricidad y por otro energía térmica aprovechable en forma de vapor, agua caliente, etc. Esta energía térmica se utiliza en otros procesos industriales. Una central de cogeneración de electricidad-calor funciona con turbinas o motores de gas. El gas natural es la energía primaria más utilizada corrientemente para hacer funcionar las centrales de cogeneración. Pero también pueden utilizarse fuentes de energía renovables y residuos. Al contrario que la central eléctrica tradicional, cuyos humos salen directamente por la chimenea, los gases de escape de la cogeneración son primero enfriados y transmiten su energía a un circuito de agua caliente/vapor, antes de verterse a la atmósfera. Las centrales de cogeneración de electricidad-calor pueden alcanzar un rendimiento energético del orden del 90%. El carbón, el petróleo y el gas cuando se usan directamente también implican un gasto de energía en su proceso, refino, limpieza y distribución. Sin embargo este gasto es del orden del 10% del total, lo que implica que las posibilidades de aumento de la eficiencia son aquí menores. Desde el punto de vista del consumo de energía puede incrementarse la eficiencia energética en:

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Los procesos industriales. El transporte. Los servicios. Los hogares. La agricultura, la pesca, etc.

En el ámbito de la industria es posible realizar avances significativos en amplios sectores. Dentro de la Estrategia de eficiencia energética en España 2005-2012, el Plan 2005-2007 estima que, para el caso de la industria española, los mayores porcentajes de reducción del consumo podrían darse en la industria alimentaria (10,6%), la siderurgia (7,2%), la industria de los minerales no metálicos (5,1) y la industria química (3,80%). Dada la diversidad de situaciones no las analizaremos aquí en profundidad. Baste decir que el instrumento fundamental de control que se adopta es la auditoría energética, que permite examinar los consumos en los procesos y detectar las ineficiencias energéticas para su corrección. Un procedimiento muy eficaz para reducir el consumo energético es potenciar el reciclaje de los residuos tanto industriales como agrícolas o urbanos. En el campo del transporte, que no olvidemos supone por sí solo el mayor porcentaje de consumo energético en la UE (un 40% en España) son posibles grandes avances. El citado plan contempla, entre otras las siguientes medidas: Medidas de cambio modal:

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Potenciando el uso de los transportes colectivos en el ámbito urbano mediante planes de movilidad. Implantando planes de transporte en las empresas de más de 200 trabajadores. Potenciando el transporte ferroviario interurbano. Potenciando el tráfico marítimo de mercancías. Medidas de uso más eficiente de los sistemas de transporte: o En el tráfico aéreo y marítimo.

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Mejoras en la gestión de las infraestructuras, incluyendo la introducción de peajes. Implantando herramientas de gestión en las flotas de vehículos. Potenciando los hábitos eficientes de conducción en el vehículo privado y entre los profesionales del transporte.

Medidas que aumenten la eficiencia energética de los vehículos: o Renovación de flotas aéreas y marítimas.

o o

Renovación de flotas de transporte por carretera. Renovación del parque automovilístico privado.

En cuanto a los aspectos técnicos, si nos centramos en los vehículos terrestres con motor de explosión podemos apreciar que son muy ineficientes. De la energía total del combustible sólo llega a las ruedas una pequeña fracción (13%) el resto se disipa en forma de calor, en el motor y la transmisión y aún de esta energía, una parte sustancial se pierde en el rozamiento con el suelo y el aire. Además tenemos que tener en cuenta que la mayor parte de la energía resultante se emplea en desplazar la masa del vehículo. Existe pues un extenso campo sobre el que los fabricantes llevan años trabajando. Las estrategias seguidas para reducir el consumo inciden en la eficiencia de los motores, la aerodinámica, el peso total y en los neumáticos. Ya existen en el mercado vehículos híbridos que funcionan de modo mixto con un motor de combustión interna y otro eléctrico aumentando la eficiencia. En algunos casos recuperan incluso la energía cinética que se pierde en el frenado. La fuente última de energía es el motor de combustión pero existen dos tipos en paralelo y en serie. En el primero ambos motores impulsan el vehículo y en el segundo el motor térmico genera la electricidad que se almacena en baterías que luego alimentan el motor eléctrico. Otra alternativa son los vehículos impulsados por hidrógeno, con una eficiencia un 22% superior a los equivalentes que utilizan gasolina. El peso es otro factor muy importante. Sin embargo los intentos de reducirlo, a pesar de los éxitos logrados, chocan a menudo con problemas de seguridad. El empleo de nuevos materiales (nuevas aleaciones y polímeros) pueden ser la solución al problema de compatibilizar ambas. En cualquier caso entran también aquí en juego otras consideraciones relacionadas con las preferencias de los usuarios y los comportamientos sociales. Por último la fricción de los neumáticos con la calzada puede llegar a suponer una parte muy significativa del consumo total y el uso de unos neumáticos adecuados puede significar una reducción en éste del 5%. Según datos del Libro Verde sobre la eficiencia energética de la Comisión Europea, el consumo por término medio de los vehículos nuevos comercializados en la UE será de 5,8 l de gasolina por cada 100 km, lo que supondrá una reducción del consumo de combustible del 25% con respecto a 1998. En cuanto a los servicios y hogares, que consumen en nuestro país un 20% del total de la energía final, es posible reducir el consumo energético en los siguientes aspectos:

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Calefacción, climatización y suministro de agua caliente sanitaria. Iluminación. Reducción en el consumo de los electrodomésticos.

Para mejorar el primer punto, que supone en España un 66% del gasto en los hogares, es necesario incidir sobre la eficiencia de calderas, equipos de refrigeración, ventilación, etc. Igualmente hay un amplio campo en la mejora del aislamiento térmico de los edificios y en el desarrollo de la arquitectura bioclimática. La iluminación implica un 7% del consumo energético en un hogar medio. Las lámparas incandescentes tradicionales sólo convierten en luz un 12% de la electricidad que consumen, el resto se disipa en forma de calor. Las modernas lámparas eficientes consumen la quinta parte y tienen una duración diez veces mayor. Existen diversos modelos para diversos usos. Las electrónicas se encienden instantáneamente mientras que las fluorescentes compactas tardan algo más. Los fluorescentes son aptos para zonas que necesitan una mayor iluminación durante más horas. Los electrodomésticos (de gama blanca, marrón, pequeño electrodoméstico y material informático) suponen una parte importante del consumo total en el hogar, en nuestro país un 26 %. En muchos países, como es el caso del nuestro, se ha implantado un sistema de etiquetado, al igual que con los automóviles, que informa a los consumidores sobre la eficiencia energética de los electrodomésticos. Para terminar cabe decir que en lo que atañe a los hogares y el transporte es fundamental la participación de los ciudadanos que pueden con su comportamiento influir de una forma muy significativa en que se haga un uso racional y eficiente de la energía. Muchos organismos, como por ejemplo el IDAE (Instituto para la Diversificación y el Ahorro Energético) en España, facilitan consejos en este sentido. Subir

Usos y necesidades • • • •

1. Evolución histórica de los usos de la energía. 2. Los usos de la energía en la actualidad. 3. Evolución de las necesidades energéticas. 4. Bibliografía.

1. Evolución histórica de los usos de la energía. El uso por el ser humano de fuentes de energía ajenas a su propia capacidad física se inicia con el descubrimiento del fuego. Existen evidencias de su uso ya por parte del Homo erectus hace cerca de 1.000.000 de años. Este hecho, datado en los albores de la humanidad, supuso el primer paso en la larga carrera de los humanos por explotar los recursos energéticos que la naturaleza les ofrecía. En un primer periodo que se extendió durante varios miles de años, el hombre fue incapaz de dominar por completo el fuego, pues carecía del conocimiento suficiente para poder encenderlo a voluntad. Había de mantenerse encendido permanentemente, conservándolo en recipientes adecuados, que evitasen que el fuego, vital para la supervivencia, se apagara. Posteriormente el ser humano aprendió a controlarlo definitivamente cuando consiguió encenderlo a su capricho. Fundamentalmente mediante dos sistemas: frotamiento y percusión. El primero, consistente en frotar con fuerza dos pedazos de madera, hasta hacer que lleguen por el rozamiento a ponerse incandescentes, y el segundo en el empleo de sílex o piritas, que al golpearse producen chispas que encienden estopas o materiales vegetales secos. El fuego servía para calentarse, cocinar los alimentos y garantizar la seguridad del grupo al iluminar y mantener alejadas a las fieras. Incluso se empleaba como auxiliar en la caza, del mismo modo que se sabe que lo utilizaban los aborígenes australianos en tiempos pasados. En un periodo posterior, en el Neolítico, los seres humanos descubrieron la forma de domesticar plantas y animales y criarlos para su propio provecho mediante la agricultura y la ganadería. Se aseguraron así una fuente más o menos constante de alimentos. Pronto los seres humanos aprendieron a obtener algo más de los animales, aparte de las proteínas de su carne, su leche o sus huevos, o subproductos como sus pieles o la lana. Descubrieron que podían utilizarlos para explotar su fuerza en actividades como la labranza o el acarreo de pesadas cargas. Caballos, asnos, bueyes, llamas o dromedarios, entre otros, fueron empleados para ello y lo siguen siendo hoy en día en diversas regiones del mundo. Además, la necesidad de almacenar excedentes agrícolas estimuló el desarrollo de la alfarería, que dio una nueva utilidad al fuego empleado ahora también en la cocción de la cerámica. Posteriormente el descubrimiento de los metales, llevó aparejado el desarrollo de la metalurgia, la obtención de metal a partir de las menas minerales, que implicó el uso intensivo de altas temperaturas que se obtenían por combustión de la madera o del carbón vegetal en grandes cantidades. Adicionalmente el hombre empleó el fuego para desbrozar grandes extensiones de bosque para su uso agrícola. Inventos posteriores como la rueda, datada hacia el 3500 A.C. supusieron una mayor ventaja para facilitar el transporte empleando la fuerza animal, al disminuir el rozamiento. Igualmente el invento de la vela permitió explotar la energía del viento en el trasporte marítimo. Otros adelantos, ya posteriores, como el molino hidráulico o el de viento, para moler el cereal, los minerales o bombear agua se generalizaron en la Edad Media en Europa. Igualmente se empezó a utilizar el carbón, como fuente alternativa a la madera, que empezaba a escasear tras siglos de explotación inmisericorde de los bosques. De Oriente, China, llegó a finales de la Edad Media el descubrimiento de la pólvora que se empleó con fines militares y que permitía generar un gran poder destructivo a partir de la energía química en ella almacenada. Durante un largo periodo no se produjeron avances significativos, hasta el final del siglo XVII, momento a partir del cual empieza a notarse el influjo de los descubrimientos científicos y los progresos realizados en el conocimiento de la Física y la Química aplicadas a la Ingeniería. Datan de este periodo los primeros intentos por construir máquinas de vapor, con un precedente en el ingenio ideado por Hierón de Alejandría en la Antigüedad, que puede considerarse más como un juguete carente de aplicación práctica que como una máquina útil. La primera aplicación práctica del vapor fue la bomba ideada por Thomas Savery, que se empleaba para extraer agua de explotaciones mineras. Presentaba grandes inconvenientes por su poca eficacia y porque las altas presiones hacían reventar con frecuencia las calderas. Posteriormente Thomas Newcomen desarrolló un ingenio más perfeccionado, que tenía ya un pistón y un cilindro y funcionaba con una presión menor. Problemas con las patentes hicieron que no gozase de mucho éxito. Hay que esperar a James Watt quien desarrolló su máquina de vapor entre 1769 y 1782, e introdujo evidentes mejoras que la convirtieron en el motor de la 1ª Revolución Industrial. Pronto se desarrollaron aplicaciones de la máquina de vapor para el transporte marítimo. Tras los tanteos iniciales, Robert Fulton fue el primero en explotar con éxito un buque de vapor. Inventos posteriores como la hélice o la turbina de vapor perfeccionaron notablemente el sistema. En tierra también empezó a aplicarse la máquina de vapor y en 1814, George Stephenson, basándose en trabajos anteriores, construyó la primera locomotora que funcionaba según este sistema. Se inventó así el ferrocarril, que mediante rieles permitió desplazarse al tren al aplicar el movimiento rotatorio generado por la máquina de vapor a las ruedas. Pronto se generalizó el sistema, de forma que a mediados del siglo XIX existían ya extensas redes de ferrocarril en Europa y Norteamérica y en en menor medida en algunas partes de Sudamérica, Asia y África. Hasta mediados del siglo XIX todo este desarrollo se sustentaba todavía en el consumo de madera, pero pronto hubo que recurrir a los combustibles fósiles, en primer lugar el carbón y posteriormente el petróleo. En 1859, Edwin Drake perforó el primer pozo petrolífero.

Los avances en la Física y la Química tuvieron su repercusión inmediata en la Ingeniería. Los descubrimientos de las leyes de la Termodinámica permitieron conocer eficazmente el funcionamiento de la máquina de vapor y se aplicaron al desarrollo de los motores térmicos. El estudio de la Electricidad y del Electromagnetismo, con los descubrimientos de figuras destacadas como Coulomb, Ampère, Ohm o Faraday, entre otros, hicieron posible transformar la energía eléctrica en trabajo mecánico. Pronto se produjeron inventos como el motor de corriente continua, el generador eléctrico de corriente continua, el transporte de electricidad a distancia, el alumbrado eléctrico, la lámpara incandescente, el motor eléctrico de corriente alterna, etc. A finales del siglo XIX se empezaron a extender las redes de distribución de energía eléctrica por todo el mundo desarrollado y el uso de la energía eléctrica en las ciudades empezó a convertirse en algo cotidiano. Con el invento en 1876 del motor de combustión interna, por Nikolaus August Otto, empezó a crecer espectacularmente la demanda de petróleo. Durante el primer tercio del siglo XX fue creciendo su importancia con respecto del carbón, que si a finales de la I Guerra Mundial suponía un consumo seis veces superior al del petróleo, en 1930 era ya sólo del doble para terminar finalmente desbancado por éste al término de la 2ª Guerra Mundial. Entre tanto el consumo de electricidad siguió creciendo a pasos agigantados y para satisfacerlo se desarrollaron centrales hidroeléctricas y térmicas, estas últimas basadas en el consumo de combustibles fósiles para producir electricidad. Por último durante el primer tercio del siglo XX se desarrollaron los fundamentos de la Energía Nuclear. Otra vez fueron los progresos de la Física, gracias a los trabajos de figuras como Becquerel o el matrimonio Curie entre otros, con sus estudios sobre los materiales radiactivos, los que se tradujeron en nuevos avances que culminaron en la primera fisión artificial del átomo de Uranio en 1938 por Otto Hahn y el desarrollo del primer reactor nuclear en los EE.UU por Enrico Fermi en 1942. Paralelamente se desarrolló la vertiente militar de la Energía Nuclear que culminó en las explosiones de Hiroshima y Nagasaki y tuvo como corolario la Guerra Fría, que ha ocupado la segunda mitad del siglo XX, entre las dos grandes superpotencias, EE.UU y la URSS. En el último tercio del siglo XX, con el aumento de la preocupación por el estado del medio ambiente y el agotamiento de los recursos energéticos fósiles, se han producido grandes avances en las producción de energías renovables, tales como la solar, la eólica o la biomasa. Subir 2. Los usos de la energía en la actualidad. Las sociedades industrializadas actuales demandan y utilizan cantidades ingentes de energía destinadas a hacer funcionar las máquinas, transportar mercancías y personas, producir luz, calor o refrigeración. Todo el sistema de vida moderno está basado en la disposición de abundante energía a bajo coste. Su consumo ha ido creciendo continuamente paralelamente a los cambios de los hábitos de vida y las formas de organización social. Existe un abismo entre las demandas energéticas de los individuos de las primeras comunidades primitivas que se dedicaban a la caza y a la recolección y los ciudadanos de las sociedades hipertecnológicas actuales de los países desarrollados. Por otro lado, es patente la evidente desigualdad existente en el mundo en lo que respecta a la producción y el consumo de recursos energéticos. Este desequilibrio entre países pobres y ricos, entre productores y consumidores, es fuente de continua inestabilidad que se manifiesta en modo creciente en forma de conflictos, tal y como las dos últimas Guerras del Golfo han puesto en evidencia. Las fuentes de energía se dividen en dos clases:

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Fuentes primarias. Fuentes secundarias.

Las fuentes primarias son aquellas que se encuentran de forma espontánea en la naturaleza y o bien se utilizan directamente o bien se emplean para producir electricidad o hidrógeno (fuentes secundarias). Entre las fuentes primarias están los combustibles fósiles, la energía nuclear o las energías renovables. Los combustibles fósiles son, junto con algunas formas de energía renovable, las únicas fuentes primarias, que pueden emplearse directamente para generar calor, vapor o producir energía mecánica. Pensemos en los motores de explosión (otto y diesel) empleados en el transporte terrestre, y las turbinas utilizadas en el transporte naval o aéreo. Igualmente se utilizan en toda suerte de procesos industriales como altos hornos, plantas químicas, etc. Por último se emplean en sistemas de calefacción en los hogares y los servicios. Todas las fuentes primarias antes mencionadas junto con la nuclear y el resto de las renovables sirven para generar las fuentes secundarias, que actúan de intermediarias transportando la energía al punto de consumo o sirven para almacenarla. No se encuentran en la naturaleza espontáneamente. En la actualidad podemos considerar dos: la electricidad y el hidrógeno. Es preciso hacer notar aquí que el proceso de generar esta energía secundaria implica pérdidas importantes, ya que de acuerdo con el 2º principio de la Termodinámica en cualquier conversión nunca se puede obtener una eficiencia del 100%. A esto debemos añadir las pérdidas producidas en el transporte. El resultado de restar a la energía primaria estas pérdidas es la energía final, empleada en los diversos usos. El consumo energético se distribuye entre los tres sectores de actividad económica, a los que hay que sumar los hogares:

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Sector primario:

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Pesca. Silvicultura. Minería.

Sector secundario: industria. Sector terciario:

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Agricultura y ganadería.

Transportes. Servicios, comercio, etc..

Hogares.

El porcentaje más importante de la energía consumida en los países desarrollados se lo llevan el transporte y la actividad industrial. Se ha experimentado una fuerte subida del consumo atribuido al transporte mientras que ha disminuido el consumo industrial. En cualquier caso el transporte supera ya a la industria en cuanto a consumo en los países desarrollados. Ha crecido de forma muy significativa el transporte por carretera, tanto de mercancías como especialmente de personas, y consume la parte principal del total. Igualmente ha crecido el total consumido por el transporte aéreo. Sin embargo la fracción atribuida al ferrocarril se ha mantenido estable e incluso ha descendido. El consumo atribuido a la industria se reparte entre los diversos sectores: químico, siderúrgico, de maquinaria y equipamiento, alimentario, papeleras, textiles, etc. El descenso que se ha experimentado en el consumo energético industrial se atribuye a una tendencia que se ha generalizado en los países industrializados a deslocalizar la industria pesada y a apostar por industrias ligeras de alta tecnología que aportan un mayor valor económico a la producción industrial mientras el consumo energético empleado tiende a disminuir. El siguiente en importancia es el consumo doméstico, que tiene un gran impacto en el total. Se distribuye entre la climatización y la producción de agua caliente sanitaria (la fracción mayor), la iluminación, la cocina y el funcionamiento de los electrodomésticos. Ha experimentado un fuerte crecimiento según han mejorado las condiciones de vida y de confort en los hogares. A continuación está el sector servicios, que incluye la educación, la sanidad, el comercio, la banca, la administración, la hostelería, etc. Por último la agricultura, la ganadería y la pesca tienen un consumo muy bajo pero cualitativamente muy importante porque está en la base de la alimentación de la población. En la UE y para el año 2002 el consumo de energía final por sectores se repartió de la siguiente forma:

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40,3% para usos residenciales y comerciales. 31,3% en el transporte. 28,4 % en la industria.

Consumo de energía final por sectores en la UE en 2002. Subir 3. Evolución de las necesidades energéticas. Si estudiamos la evolución del consumo de energía podemos establecer una correlación entre su crecimiento y la industrialización. Antes de ella las demandas eran relativamente modestas y se cubrían por la madera, 90% en 1820. Pero a partir de 1850 empieza a utilizarse de forma creciente el carbón, cuyo rendimiento energético es superior, conforme las necesidades de la industria crecen. Podemos observar que en 1900 el consumo mundial de energía primaria era aún modesto, 600 Mtep. Cien años después, en 2000, el consumo se elevaba a 9023 Mtep. Se había multiplicado por 15. El consumo por habitante se multiplicó por 4 en el mismo periodo. A lo largo de estos cien años el crecimiento no ha sido constante, se produjo un sensible aumento antes de la 1ª Guerra Mundial para estabilizarse después durante un largo periodo que terminó con la 2ª Guerra Mundial. A partir de esta

fecha el crecimiento del consumo aumentó notablemente. Sin embargo el alza de precios del petróleo en 1973, obligó a un replanteamiento de la política energética mundial basada en el bajo precio del crudo y se produjo una ralentización en el crecimiento. En los 90 la desaparición de la URSS y el desplome de su economía moderó nuevamente el crecimiento global. En los últimos años el desarrollo de las economías emergentes de Oriente, como China, Corea y la India, hacen presagiar un crecimiento sostenido en el consumo mundial de energía primaria. Se estima que entre 2002 y 2030 la demanda crecerá en un 60% en el mundo. En nuestro país el consumo de energía primaria, ha pasado de 57.660 kTep en 1975 a 137.761 en 2004. Lo que ha supuesto un incremento de casi el 140% en menos de 30 años.

Impacto de la energía • • • • • • • • • • •

1. Impacto medioambiental de la energía. 1.1. La contaminación y sus efectos. 1.1.2. En la atmósfera. 1.1.2.1. Contaminantes secundarios: la lluvia ácida y el smog foto-químico. 1.1.2.2. El calentamiento global: sus causas y efectos. 1.1.3. En la hidrosfera. 1.1.4. En los suelos y la biosfera. 1.1.5. La contaminación radiactiva. 1.2. Otros formas de impacto ambiental. 2. Impacto socieconómico de la energía. 3. Bibliografía.

1. Impacto medioambiental de la energía. Las sociedades humanas generan un importante impacto en el medio ambiente, como resultado de sus actividades. La agricultura, la ganadería y la pesca, la minería, la industria o los servicios son los responsables de lo que la mayoría de las veces se traduce en un grave deterioro. En este sentido cabe señalar que la producción y el consumo de energía generan efectos que se manifiestan en forma de calentamiento global, contaminación atmosférica, lluvia ácida, contaminación radiactiva o vertidos de hidrocarburos, entre otros, dando lugar a graves afecciones medioambientales. Para evaluar el impacto de las actividades relacionadas con la energía debemos tener en cuenta su ciclo completo y no sólo sus etapas finales. De este modo, no se debe centrar la atención únicamente en el ámbito puramente inmediato de los procesos de producción y consumo, sino que se deben estudiar también las actividades extractivas que determinadas fuentes energéticas requieren, el impacto del transporte previo a su utilización, así como los procesos de tratamiento a que deben someterse antes de ser utilizadas. Igualmente hay que estudiar no sólo los focos de emisión de contaminantes a la atmósfera, hidrosfera y suelos sino que hay que seguirlos hasta su destino final en los ecosistemas, llegando finalmente hasta el hombre. Todo ello considerando que sus efectos son susceptibles de extenderse en el tiempo y el espacio. Subir 1.1. La contaminación y sus efectos. Como subproducto de las actividades de producción de energía se generan contaminantes que afectan a la atmósfera, la hidrosfera, el suelo y los seres vivos. Estas emisiones contaminantes tienen una doble naturaleza. Por un lado existe una contaminación inherente a la operación normal de los sistemas de producción y por otro una contaminación producida, en situaciones catastróficas de carácter accidental. Ambas deben ser valoradas y reducidas hasta niveles asumibles en términos medioambientales y socioeconómicos. En esencia, se trata de implementar tecnologías que permitan reducir la contaminación en origen, estudiar su impacto sobre el medio y la capacidad de éste para diluir, transferir y asimilar esta contaminación, determinando los límites por encima de los cuales los efectos pueden llegar a hacerse irreversibles. Al tiempo se intenta diseñar estrategias que permitan la recuperación del medio ambiente de los daños causados. Subir 1.1.2. En la atmósfera. La atmósfera está compuesta por una mezcla de gases: nitrógeno (78%), oxígeno (21%), dióxido de carbono (0,04%) y otros gases inertes, en pequeñas proporciones, como el helio, neón, argón, xenón y kriptón. También existen cantidades de metano (CH4) y otras variables de vapor de agua. Se cree que la atmósfera es el resultado de procesos químicos y fotoquímicos realizados a distintas velocidades de escape del campo gravitacional terrestre. Si se estudia la composición de la atmósfera en relación con las de otros planetas, resulta especialmente anómalo el hecho de que la

atmósfera esté tan oxidada y su bajo contenido en hidrógeno. Lo primero se explica, según algunas teorías, por el efecto de la fotosíntesis de los vegetales y según otras por la fotodisociación de las moléculas de agua. La atmósfera se divide en capas esféricas a partir de la distribución vertical de la temperatura, con sus cimas marcadas por pausas:

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Troposfera. Estratosfera. Mesosfera. Termosfera.

La troposfera es la más cercana a la Tierra y donde ocurren los fenómenos importantes desde el punto de vista meteorológico: vientos, anticiclones, depresiones, frentes, huracanes, nubes de lluvia, etc.; en su parte inferior conocida como capa límite y que no suele sobrepasar los 2-3 km se producen principalmente los procesos relacionados con la contaminación atmosférica. La estratosfera que se extiende desde los 10 hasta los 50 km es generalmente muy estable. La mesosfera se extiende hasta los 80 km aproximadamente. Por último la termosfera llega al límite externo de la atmósfera y recibe directamente la energía de la radiación solar y en ella tienen lugar fenómenos como la aurora. Los agentes contaminantes presentes en la atmósfera pueden ser de origen tanto natural como artificial. Entre los primeros cabe destacar los producidos por las emisiones de polvo y gases de los volcanes, los incendios forestales naturales, o las partículas salinas dispersas por las tormentas. Aunque en ocasiones la contaminación natural ha revestido gran importancia, baste recordar los efectos del volcán Pinatubo en Filipinas, lo cierto es que la forma de contaminación que más efecto tiene en la atmósfera es la de origen humano o antropogénico. La gran importancia que se le da a la contaminación atmosférica y a su control viene dada por una doble causa: por un lado su impacto sobre el clima, influyendo en el efecto invernadero, del que nos ocuparemos después, y por otro por su comportamiento como vehículo que transporta los contaminantes a otros lugares, a veces a grandes distancias y a otros medios como el suelo o el agua. También, con gran frecuencia, es el lugar donde se producen reacciones químicas que generan nuevos contaminantes. La dispersión de los contaminantes emitidos por una determinada fuente, viene condicionada por factores como la velocidad del viento, las turbulencias y los remolinos que éste produce y por las turbulencias térmicas. Otros factores secundarios son la lluvia, la niebla y la radiación solar. El mayor impacto, y el que más preocupa globalmente, es el causado por la emisión a la atmósfera de los gases producidos en la combustión, de la madera y sobre todo de los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas). Tomemos como ejemplo el carbón. Como resultado de su combustión se generan fundamentalmente:

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Gases de efecto invernadero: dióxido de carbono (CO2). Monóxido de carbono: CO. Gases precursores de la lluvia ácida: dióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOX) .

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Vapor de agua. Partículas, incluyendo en ocasiones metales pesados. Compuestos orgánicos.

Del mismo modo, la combustión del petróleo y sus derivados, como la gasolina o el gasóleo, generan unos resultados que se asemejan a los del carbón. En ellos se puede disminuir sensiblemente la proporción de azufre, para reducir la emisión de SO2. En el extremo contrario se encuentran las emisiones de NOX más altas, responsables del smog fotoquímico, tan frecuente en nuestras ciudades. Igualmente es posible reducir el contenido de metales pesados, plomo, presente en las gasolinas utilizadas en el transporte terrestre. Un efecto particular es el causado por las emisiones de la aviación en la estratosfera, que es como hemos dicho especialmente estable, pudiendo verse afectada la capa de ozono por las emisiones de óxidos de nitrógeno. Las emisiones producidas por la quema de la madera se parecen a las del carbón y aunque su uso ha decaído extraordinariamente en el mundo desarrollado, el consumo de leña sigue teniendo un gran importancia en amplias áreas de África y Asia. En cualquier caso el impacto mayor viene causado por la deforestación que se genera cuando su explotación se hace de forma descontrolada. Por último el gas natural se presenta, de forma creciente, como una alternativa más limpia, que permite reducir el impacto medioambiental del resto de los combustibles fósiles. En él resulta más fácil la reducción en su producción de la cantidad de azufre y partículas, al tiempo que en la combustión genera CO 2 y NOX en cantidades mucho menores por unidad de energía útil producida. La atmósfera, por sí misma, tiende a eliminar los contaminantes de varias formas:

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Lavado.

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Agregación. Sedimentación por gravedad. Turbulencia.

En el primer caso las gotas de lluvia acarrean los contaminantes al pasar entre ellos. En la agregación, se unen a las gotas que forman las nubes y se precipitan luego con ellos. La sedimentación por gravedad se da en el caso de partículas grandes (>20 micras) o de otras pequeñas que se agregan por diferentes razones formando partículas grandes que se sedimentan. También se produce la bioasimilación de ciertos compuestos por parte de los seres vivos. La diferencia entre el ritmo de depuración natural y el de producción de los contaminantes es la causa de que los contaminantes aumenten a escala global. Tal es el caso paradigmático del CO2 , cuya concentración ha aumentado sensiblemente en los últimos 200 años como efecto de la actividad industrial. También existen excepciones a esta eliminación de los contaminantes, especialmente en el caso de compuestos poco reactivos, cuyo tiempo de permanencia en la atmósfera puede ser muy largo. Subir 1.1.2.1. Contaminantes secundarios: la lluvia ácida y el smog foto-químico. Además de los contaminantes que podemos denominar primarios, se producen reacciones químicas en la atmósfera que generan nuevos agentes, contaminantes secundarios, que inciden muy negativamente en el medio ambiente originando problemas como la lluvia ácida y el smog foto-químico. Lluvia ácida es el término que se emplea para denominar a cualquier forma de precipitación (agua, nieve, granizo o niebla) que tiene una acidez superior a un nivel determinado. El nivel de acidez, PH, a partir del cual se considera lluvia ácida es de 5,5 o inferior. La acidez normal del agua de lluvia es de 5,6, debido a la disolución del dióxido de carbono atmosférico en el agua. Más ampliamente el fenómeno es conocido como deposición ácida. Las características propias de los ácidos se deben a la presencia de iones de hidrógeno H +, formados por un átomo de hidrógeno sin su electrón, que liberan cuando se encuentran disueltos en agua. Cuanto mayor es la concentración de iones de hidrógeno mayor es la acidez, y menor el PH, la variable con que se mide. El análisis de la lluvia ácida pone de manifiesto la presencia de dos ácidos: ácido sulfúrico (H 2SO4) y ácido nítrico (HNO3), en una proporción de dos a uno. Su origen está en la emisión en la atmósfera dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno. Estos óxidos se consideran los precursores de la lluvia ácida: liberados en grandes cantidades en la troposfera pueden transportarse a grandes distancias y originar en regiones distantes de la fuente, el fenómeno de la lluvia ácida. El proceso en esencia es el siguiente: los óxidos de azufre y de nitrógeno reaccionan en la atmósfera con el agua y el oxígeno para producir ácido nítrico y sulfúrico, que se disuelve en las gotas de lluvia o se absorbe en las partículas presentes para terminar precipitándose de esta forma en la tierra. Las fuentes de estos contaminantes primarios, precursores de la lluvia ácida son de carácter natural (volcanes, incendios forestales y la actividad bacteriana) y antropogénico, producidos por la actividad industrial y muy especialmente por las centrales térmicas donde se queman combustibles fósiles para producir energía. Otra fuente de naturaleza antropogénica muy importante son las emisiones producidas por el transporte por carretera, basado en vehículos propulsados por motores de explosión. La contaminación de origen humano es con mucho la principal responsable de la lluvia ácida por su mayor volumen y por la elevada concentración de los contaminantes en las áreas industriales y urbanas. Además los niveles de emisión han tendido a crecer con la industrialización. Los efectos de la lluvia ácida se hacen sentir sobre:

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Las aguas continentales, produciendo un descenso del PH, factor crítico en la supervivencia de los animales acuáticos, incapaces de sobrevivir en medios tan ácidos.

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Las masas forestales, especialmente las coníferas, que sufren una defoliación y una mayor vulnerabilidad ante las plagas que las hacen sucumbir finalmente.

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Las cosechas y los suelos agrícolas. Efectos en las construcciones humanas, sobre todo en ciertos materiales como la piedra caliza.

La lluvia ácida es la responsable de un serio declive de los bosques de Europa Central y de la acidificación y consecuente desaparición de la vida en muchos lagos de Escandinavia. Igualmente ha afectado a extensas áreas de Norteamérica y Japón. Conscientes del problema, los países industrializados se hallan empeñados en disminuir las emisiones causantes de la lluvia ácida. La mayor parte de la responsabilidad de las emisiones de dióxido de azufre, SO 2, reside como ya dijimos, en las centrales térmicas que queman carbón y es en este campo donde se están tomando las iniciativas más importantes:

•

Se trata de incidir sobre la calidad de los combustibles, sustituyendo unos tipos de carbón por otros o empleando otros alternativos como el petróleo o el gas.

•

Se emplean métodos de lavado del carbón, que tienen el inconveniente de producir una gran contaminación en las aguas.

•

Se emplean sistemas de combustión como el denominado de lecho fluido, de arena y caliza, que neutraliza las emisiones.

•

Se instalan torres de lavado de gases (scrubbers),que hacen pasar los gases producto de la combustión a través de un spray de partículas de agua que contienen caliza disuelta y que neutraliza el dióxido de azufre.

•

Se sustituyen por otras centrales (nucleares o renovables) que no consumen combustibles fósiles y no generan este tipo de emisiones.

Por último hemos de tratar un fenómeno típico de las grandes urbes, generado por las emisiones contaminantes del tráfico urbano y los efectos de las radiaciones solares: el smog foto-químico. Las ciudades que gozan de un clima soleado y sufren una elevada densidad de tráfico, como Los Ángeles o Madrid, se ven especialmente afectadas. Se origina a partir de los óxidos de nitrógeno, procedentes fundamentalmente de los tubos de escape, y los hidrocarburos presentes en el aire. Una vez en la atmósfera, reaccionan gracias a la energía de la luz solar, dando lugar al llamado smog fotoquímico. Su componente más dañino es el ozono troposférico O3, que lejos de resultar beneficioso como el estratosférico, que a gran altura nos defiende de las radiaciones ultravioleta, provoca irritaciones en las mucosas, en los ojos y en el sistema respiratorio y daña seriamente a la vegetación. Otro contaminante secundario que también se genera en este tipo de reacciones es el nitrato de peroxiacetilo (PAN). Entre las soluciones que se barajan, todas tratan de incidir sobre las emisiones originadas por el parque automovilístico, principal responsable del problema:

• • •

Obligación de instalar convertidores catalíticos en los tubos de escape.

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Utilización alternativa de nuevos tipos de motor: eléctricos, híbridos gasolina-eléctricos, de pila de combustible, hidrógeno, propulsados por gas natural, etc.

Instalación de métodos de control por ordenador del funcionamiento del motor. Desarrollo de mejoras en la mecánica del motor: sistemas mejorados de inyección, convertidores catalíticos mejorados, etc.

Subir 1.1.2.2. El calentamiento global: sus causas y efectos. Todos estamos familiarizados con los invernaderos, edificios con grandes superficies de cristal o plástico que permiten el cultivo de especies vegetales propias de climas cálidos en otros más fríos. El principio en que se basan es el siguiente: el vidrio que forma el techo y las paredes del invernadero permite el paso de la radiación solar, que es absorbida por el aire, los objetos que hay dentro y por la superficie interior del invernadero, siendo emitida a su vez por éstos en forma de radiación infrarroja hacia el exterior que a su vez es bloqueada por el vidrio, de forma que la temperatura en el interior del invernadero aumenta. El clima de nuestro planeta es un sistema complejo, fruto de la interacción de la atmósfera, la hidrosfera (mares y océanos), la criosfera (casquetes polares), la biosfera y la litosfera, incluyendo los suelos. Por otro lado se sabe que el clima no ha sido algo estático a través del tiempo. Gracias a las evidencias geológicas se conoce la existencia de periodos glaciares que se han ido alternando con otros más cálidos. Entre las causas que se han aducido para justificar esta alternancia se pueden citar cambios cíclicos en las radiaciones solares, variaciones en la trayectoria e inclinación del eje de rotación terrestre, etc. Además existen evidencias de variaciones en la composición de la atmósfera que pudieron influir en la evolución del clima en épocas pasadas. A un nivel planetario, se estima que un tercio de la radiación solar que incide sobre la Tierra es reflejada al espacio, el resto penetra y es absorbida por el aire, el agua, la tierra y las plantas, convertida en energía térmica y emitida en forma de radiaciones infrarrojas que se devuelven a la atmósfera. Los gases como el dióxido de carbono, CO 2, el metano, CH4, el óxido nitroso, N2O, y los CFC juegan un papel análogo al de los cristales del invernadero, permitiendo el paso de las radiaciones solares, pero cerrándoselo a las radiaciones infrarrojas, originando así un calentamiento de la atmósfera terrestre. El vapor de agua H2O es también un gas de efecto invernadero , pero al estar en la atmósfera en proporciones muy variables no se conoce con exactitud su contribución total en el proceso. Los gases antes citados presentes en la troposfera absorben estas radiaciones. A estos efectos sólo es importante la troposfera porque la estratosfera está térmicamente aislada de la parte más baja de la atmósfera y por tanto de la superficie del planeta. Este efecto, totalmente natural, lejos de ser perjudicial, es el que permite la existencia de la vida en la Tierra al elevar la temperatura, que de otra forma sería del orden de 33º C, más baja. De esta forma los gases de efecto invernadero, que como el CO2, CH4 o el N2O, o el H2O se encuentran de forma natural en la atmósfera se convierten en los reguladores del clima, influyendo según sus concentraciones en éste. Dentro de este esquema hay que tener en cuenta que el nivel de CO 2 que se encuentra presente en la atmósfera de forma natural es producto del equilibrio entre las emisiones naturales y las cantidades de esta gas que se fijan por lo que se conoce como sumideros de CO2: la cubierta vegetal y los océanos. Sin embargo el impacto de la industrialización, en los últimos doscientos años, ha venido a trastocar este equilibrio: el consumo de combustibles fósiles, que libera grandes cantidades de CO2 inmovilizadas en eras geológicas pasadas, es el principal responsable de

que las concentraciones de este gas hayan pasado de 280 a 360 ppm. Aproximadamente un incremento del 23%, entre 1870 y 1991. Adicionalmente el aumento de la población humana en todo el planeta ha supuesto un crecimiento paralelo en las necesidades de tierra cultivable, que ha sido la causa de la la roturación de enormes extensiones de bosque, generalmente por medio del fuego, sobre todo en los trópicos, destruyendo así estos sumideros y aportando cantidades muy significativas de CO2 a la atmósfera. La comunidad científica cree que de no tomarse las medidas adecuadas y continuar creciendo al ritmo actual el consumo de combustibles fósiles y la deforestación, las concentraciones se duplicarán entre 2030 y 2050. El CO2 es el gas con mayor importancia en la contribución antropogénica, no natural, al calentamiento global. Se estima que es responsable de un 60% del total. Le sigue en importancia el metano, CH 4, que supone sobre un 20% y del que se estima que la mitad de sus emisiones son responsabilidad humana (ganado vacuno, arrozales y emisiones de gas natural). Al óxido nitroso, N2O, se le atribuye una responsabilidad del 6% y su origen se atribuye a los abonos nitrogenados. Finalmente los clorofluorocarbonados (CFCs), sustancias totalmente artificiales, son responsables de un 14% del total.

Responsabilidad de los distintos gases en el efecto invernadero. Estos incrementos en los gases de efecto invernadero son, en opinión ya prácticamente unánime de la comunidad científica, los responsables de la elevación de la temperatura media del planeta experimentada en las últimas décadas. Según el informe de 2001 del IPCC, esta ha aumentado 0,6 ºC en los últimos cien años. Las predicciones del IPCC para el año 2100 estiman que la temperatura global ascenderá entre 1,4 ºC y 5,8 ºC, según los cálculos. Los cinco años más calurosos que se han registrado desde 1860, fecha en que comenzaron a realizarse medidas fiables, han tenido lugar en los últimos 10 años. Como consecuencia de este aumento global de las temperaturas se está empezando ya a constatar una reducción en la superficie de los glaciares de montaña y una disminución de los casquetes polares (En el Ártico un 10% en extensión y un 40% en grosor), lo que sin duda acelerará el proceso de calentamiento al reducir el efecto albedo producido por estos. Como resultado el nivel del mar podría ascender entre 0,1 y 0,9 metros. Existen otras estimaciones, como las de la NASA, que pronostican que la subida del nivel del mar será de entre 0,4 y 0,65 metros. En cualquier caso estas subidas del nivel del mar pueden ser potencialmente catastróficas al suponer la inmersión de los espacios costeros donde se concentra un elevado porcentaje de la población mundial. También se cree que el calentamiento global no será homogéneo y que será mayor en los polos que en el ecuador, con lo que se modificará la forma en que fluye el calor entre estos y se alterarán los sistemas atmosféricos (borrascas, anticiclones, etc.) lo que podría traducirse en importantes variaciones en el régimen de precipitaciones de diversas áreas con la acentuación de sequías y lluvias torrenciales. Todo ello es de esperar que tendrá un importante impacto, por ahora difícil de estimar en los ecosistemas naturales y en las áreas cultivadas, así como en el aumento de las catástrofes producidas por causas meteorológicas. Como hemos dicho esta visión es la más extendida entre la comunidad científica, con una abrumadora diferencia. Todo ello gracias al acúmulo de evidencias presentadas por los climatólogos, aunque existen opiniones, muy pocas, que todavía niegan que exista una relación directa entre el aumento de las emisiones de los gases de efecto invernadero debidas a la actividad industrial y el calentamiento global. Se aduce en contra la complejidad del mecanismo del clima y el desconocimiento de todos los factores implicados como el papel del vapor de agua, así como la existencia de cambios en el clima producidos por causas naturales en periodos geológicos anteriores. Lo que si está fuera de toda duda es la gran complejidad de los factores implicados. Por ejemplo la actividad volcánica parece ser responsable con la emisión de grandes cantidades de cenizas a la atmósfera de la formación de un velo que refleja los rayos del sol. Igualmente las emisiones de origen antropogénico de aerosoles contaminantes provenientes de las fábricas, centrales térmicas, motores de explosión, etc. podrían estar detrás del fenómeno conocido como oscurecimiento global, consistente en una disminución de la cantidad de radiación solar que llega a la superficie terrestre. Algunos científicos lo relacionan con catástrofes como las sequías y hambrunas que se produjeron en el continente africano en los años 80. También se afirma que puede estar enmascarando aumentos mayores del efecto invernadero. Para terminar hay que decir que los científicos estiman que los mecanismos que se han puesto en marcha al alterar la composición atmosférica por la actividad antropogénica son muy difíciles de detener y aunque se logre estabilizar la proporción de dióxido de carbono en la atmósfera, dada la gran inercia del sistema climático la temperatura del planeta seguirá aumentando y con ella el nivel del mar durante siglos. Lo que sí que será posible, sin embargo, será influir en esta evolución y hacer que los daños sean menores.Para ello se han tratado de poner en funcionamiento acuerdos internacionales, como el Protocolo de Kioto. Con el fin de aminorar las emisiones de CO2 de origen antrópico se barajan distintas alternativas:

•

Optar por otras alternativas no basadas en los combustibles fósiles: renovables, energía nuclear.

• • •

Mejorar la eficiencia energética. Implementar mecanismos para capturar las emisiones de CO2 a la atmósfera y confinarlas en el subsuelo Luchar contra la deforestación.

Subir 1.1.3. En la hidrosfera. Aproximadamente el 74% de la superficie del planeta Tierra está cubierto por agua, bien sea que esté en estado líquido o sólido. La hidrosfera está compuesta por: mares y océanos, lagos de agua dulce, mares interiores y lagos salados, ríos, marismas y humedales, aguas subterráneas, glaciares y casquetes polares. Estos últimos constituyen la llamada criosfera. Los principales efectos contaminantes producidos por la producción de energía en la hidrosfera se derivan de:

•

Los vertidos accidentales o no de hidrocarburos ocurridos durante el transporte en: o Desastres marítimos.

o o

Averías en oleoductos. Vertidos intencionados por limpieza de tanques, etc.

• • •

Los efectos de la lluvia ácida sobre las aguas continentales.

•

Los vertidos de residuos nucleares en los océanos.

Los efectos de la minería y otras actividades extractivas. La contaminación térmica en las aguas continentales producida por las centrales productoras de energía (atómicas y térmicas).

Los problemas derivados de los vertidos de hidrocarburos, pueden llegar a ser de enorme importancia, afectando a extensas áreas, y alcanzando dimensiones catastróficas. Baste pensar en tragedias como la del Exxon Valdez o más recientemente del Prestige. Sin embargo, desde el punto de vista técnico, también pueden ser controlados con relativa menor complicación, comparados con otros que afectan a la atmósfera, cuyo alcance es sin duda mayor a pesar de todo. En muchos casos las soluciones técnicas existen y se trata de tomar medidas legislativas e impulsar su eficaz cumplimiento para establecer políticas preventivas y correctoras que pueden con una adecuada planificación, disminuir el problema hasta dimensiones controlables o hacerlo prácticamente desaparecer. Subir 1.1.4. En los suelos y la biosfera. El suelo no es como podría parecer a primera vista un medio inerte, que se limita a ser mero soporte de las actividades de los seres vivos. Constituye un sistema complejo y dinámico integrado por tres componentes: partículas minerales, detritus y organismos que se alimentan de esos detritus. En él se producen procesos biológicos y geoquímicos fundamentales para el mantenimiento de los ciclos de los nutrientes. De este modo el suelo provee a las plantas de nutrientes, actuando también como el medio en el que crecen. En resumen, de su mantenimiento depende el sostenimiento de los ecosistemas terrestres y particularmente de los cultivos humanos. Con respecto a los agentes contaminantes, se aprecia que su pervivencia en el suelo es más larga que en la atmósfera o la hidrosfera, por lo que con frecuencia son más difíciles de detectar, factor que ha influido en la menor preocupación que la contaminación del suelo ha generado tradicionalmente. Además las diferencias existentes en los diversos tipos de suelo y su cubierta vegetal hacen más difícil cualquier intento de generalización sobre el particular. Entre los procesos de degradación de los suelos inducidos por las actividades relacionadas con la producción de energía se encuentran:

• •

La acidificación. La contaminación por metales pesados y compuestos orgánicos (hidrocarburos).

La primera, consecuencia de la lluvia ácida, de la que hemos tenido tiempo de ocuparnos, depende de dos factores: la carga de contaminantes recibida y de la propia sensibilidad del suelo. Para evaluar el impacto del depósito se ha creado el concepto de carga crítica, umbral por debajo del cual no se registran efectos apreciables. Igualmente es aplicable al segundo tipo de contaminación. Finalmente existen otros impactos sobre el suelo relacionados con la energía que se derivan de la minería del carbón, especialmente a cielo abierto, que suponen la destrucción total de ecosistemas enteros y graves problemas que no siempre son fáciles de subsanar con medidas correctoras. Los efectos sobre la biosfera pueden clasificarse del siguiente modo:

• •

Sobre la cubierta vegetal. Sobre los animales y especialmente el hombre.

Ambos, animales y plantas, sufren un estrés añadido causado por la contaminación que los hace más vulnerables a otros factores ambientales como enfermedades y parásitos. Lo que provoca que con frecuencia sea difícil aislar los efectos de un contaminante determinado. Los efectos sobre la vegetación son causados fundamentalmente por la lluvia ácida y el ozono troposférico y pueden tomar dimensiones muy graves en algunos lugares, como ha ocurrido con grandes áreas forestales en Europa Central y Norteamérica. Un caso especial es el de los líquenes, asociación simbiótica de un hongo y un alga, que son extremadamente sensibles a la contaminación atmosférica, lo que les ha valido el jugar un papel de bioindicadores de la salud de la atmósfera de un determinado lugar La interacción de los contaminantes y los animales, a nivel celular y molecular tienen un especial interés. En lo que toca a los seres humanos son causantes de problemas crónicos y agudos:

• •

Enfermedades respiratorias: bronquitis crónica, enfisema, asma, etc. Cáncer, al producirse una interacción entre los contaminantes y el material genético, con el resultado de la producción de mutaciones. Aunque no está claramente establecida, por la gran diversidad de los factores implicados, la relación directa entre cáncer y contaminación atmosférica.

Finalmente hay que hacer notar los efectos corrosivos que los elementos contaminantes tienen sobre los materiales que componen los bienes de los seres humanos: metales, piedra y cemento, pinturas, papel, cerámicas, etc. Los contaminantes más corrosivos son el dióxido de azufre, el ácido sulfúrico, el ozono troposférico y el ácido nítrico. Quizá la manifestación más dramática de este problema sean sus efectos sobre el patrimonio histórico y artístico de la Humanidad, visible en muchos cascos históricos y áreas monumentales del mundo industrializado. Subir 1.1.5. La contaminación radiactiva. Se pueden cifrar los principales impactos medioambientales de la energía nuclear en los siguientes puntos:

• • • •

Peligro de accidente nuclear. Peligro de utilización bélica. Producción de residuos radiactivos. Contaminación térmica de las aguas.

El problema más acuciante y el más visible para la opinión pública, altamente sensibilizada sobre el particular, es el peligro de un accidente que pueda producir la liberación incontrolada de altas cantidades de radiactividad al medio ambiente. En 1979 se produjo el accidente de Three Mile Island en los EE.UU., el más grave ocurrido hasta la fecha en el mundo occidental. Se produjo una fusión parcial del núcleo del reactor de la central, pero gracias a que las medidas de seguridad existentes funcionaron supuso un mínimo escape de radiactividad al medio. Como resultado en el mundo occidental se incrementaron las medidas de seguridad y se implementaron planes de evacuación de las áreas adyacentes a las centrales nucleares. Sin embargo, en la década siguiente, en 1986, este incidente se vio ampliamente superado por la catástrofe ocurrida en Chernobil, en el territorio de la extinta URSS, hoy Ucrania. Su impacto sobre el medioambiente, la economía y la salud de los habitantes de un amplia área de Bielorrusia, Rusia y Ucrania fue enorme. Como resultado del accidente se produjo la liberación de grandes cantidades de radiactividad a la atmósfera cuyos efectos se extendieron y se hicieron notar por un amplia área del continente europeo. Fue necesario evacuar de un amplio radio en torno a la central a centenares de miles de habitantes, a pesar de lo cual un número indeterminado y muy elevado de personas, especialmente trabajadores de los servicios de emergencia, quedaron expuestas a unas dosis muy altas de radiación que se cree que han causado ya un número muy grande de casos de cáncer. Según un polémico informe de la OMS (septiembre de 2005) el número de fallecidos podría terminar llegando a 4000, aunque afirma que los fallecimientos efectivamente constatados hasta la fecha no superan los 50. Según este informe el número de casos de cáncer de tiroides en niños y adolescentes alcanza los 4000, aunque con un alto nivel de supervivencia entre los afectados. Otras fuentes, como la organización ecologista Greenpeace son bastante más pesimistas y estiman en 67.000 los fallecidos por causa del accidente en el periodo comprendido entre 1990 y 2004. En cualquier caso las consecuencias han sido desoladoras para el futuro de la región, con grandes extensiones de terreno inutilizables en mucho tiempo por la contaminación, una fuerte pérdida demográfica y con la amenaza pendiente de nuevas fugas procedentes del sarcófago en que ha sido confinado el reactor nuclear, que al parecer se está deteriorando. Las causas del accidente estuvieron en las deficiencias estructurales del reactor, de un modelo cuyo uso estaba descartado en Occidente por su inestabilidad, y en los bajos niveles de preparación científica y técnica del personal implicado, sumados al secretismo, la opacidad y el desprecio general por la seguridad de la ciudadanía y el medioambiente de que hacía gala el sistema soviético, víctima de sus propias carencias intrínsecas.

Más recientemente, el devastador terremoto sufrido en Japón en marzo de 2011 y el posterior tsunami que le siguió provocaron el colapso del sistema de refrigeración de la central de Fukushima, dando lugar en esta a uno de los más graves accidentes nucleares de la historia (nivel 7, igual al de la central de Chernobil), con fusión parcial incluida del núcleo de varios reactores. Las consecuencias han sido extraordinariamente graves para el medio ambiente (emisiones radiactivas a la atmósfera y al mar) y para la población que tuvo que ser evacuada en un radio de 30 km en torno a la central (más de 170.000 personas afectadas). El suceso ha tenido importantes consecuencias en el debate social en torno a la energía nuclear. Como resultado inmediato de estos accidentes, la confianza de amplios sectores de la sociedad en la energía nuclear se ha visto seriamente disminuida, lo que ha supuesto un parón en los planes previstos de desarrollo de la misma, sobre todo en los países de la OCDE. Y ello a pesar de que los graves problemas relacionados con el calentamiento global y la inestabilidad en los mercados de petróleo que se vienen registrando en los últimos tiempos han favorecido la aparición de voces favorables a la reactivación de los programas nucleares. En nuestro país, donde el organismo competente en materia de seguridad nuclear es el Consejo de Seguridad Nuclear, se ha producido un importante debate en los últimos tiempos, en torno al cierre y la prolongación de la vida activa de algunas centrales (Zoritay Garoña). Otro problema adicional es el originado por el hecho de que la tecnología nuclear puede ser de doble uso: civil y militar. La misma tecnología que puede permitir la creación de centrales nucleares para producir energía eléctrica con fines pacíficos puede modificarse para ser utilizada con fines bélicos y constituir una amenaza para la paz mundial. Aunque es cierto que la industria nuclear civil no ha estado nunca involucrada en el desarrollo de armas nucleares, el desarrollo de instalaciones de enriquecimiento levanta un fuerte recelo internacional. Recordemos el reciente caso de Irán o el más antiguo de Irak. Otros países como la India, Pakistán o Israel, que se han dotado de armamento nuclear, lo han hecho en reactores de investigación, que no eran de uso civil. Un peligro relacionado también con conflictos armados , que recientemente se ha puesto de relieve, es la posibilidad de sufrir atentados terroristas con potenciales consecuencias catastróficas. Por último, pero no menos importante, es el problema de los residuos nucleares. Como consecuencia de la actividad de las centrales nucleares se generan isótopos radiactivos cuya peligrosidad y larga vida hace que constituyan un serio problema. Es cierto que hay otras actividades como la industria o la medicina que también generan estos residuos, pero son las centrales nucleares las que los originan en mayor cantidad y de mayor duración. Los residuos radiactivos se clasifican en tres categorías:

• • •

Baja actividad. Media actividad. Alta actividad.

Los dos primeros, presentan menor problemática, por las moderadas dosis de radiación que emiten. En casos de muy baja actividad se opta por su dilución y dispersión en el medio ambiente, sólo en el caso de que ello no suponga elevar de forma inadmisible la radiactividad natural. En el resto de casos su tratamiento consiste en depositarlos en contenedores especiales que se almacenan en superficie, para después confinarlos en depósitos subterráneos controlados, en terrenos geológicamente estables. En nuestro país existe una instalación de este tipo, El Cabril (Córdoba), gestionada por ENRESA, Empresa Nacional de Residuos Radiactivos, con capacidad para 50.000 m3 para este tipo de residuos. Hasta 1992 también se vertieron en el mar encerrados en bidones especiales, con el grave riesgo que esto supone en caso de deterioro del contenedor, ya que una vez vertidos es imposible ningún tipo de supervisión de su estado. El problema más grave lo plantean los residuos de alta actividad, restos del combustible utilizado en las centrales y de armamento atómico. Su vida útil puede llegar a varios cientos de miles de años. Como consecuencia, tras un periodo de decaimiento, el combustible gastado debe ser almacenado (ciclo abierto). Existe la alternativa de reprocesar el combustible usado (ciclo cerrado) y utilizarlo en plantas especiales, con el fin de utilizar el uranio y el plutonio presentes en los residuos y disminuir el volumen total de éstos. En cualquier caso, también el residuo final debe ser almacenado de forma segura por largo tiempo. La solución técnica que se maneja es su vitrificación y almacenamiento en contenedores especiales no corrosibles, que se emplazarían a gran profundidad, en depósitos refrigerados de alta seguridad en terrenos de una gran estabilidad geológica. En Estados Unidos está ya operativa desde 1999, la instalación denominada WIPP (Waste Isolation Pilot Plant) para almacenamiento geológico profundo de residuos de alta actividad producidos en el programa de defensa y existen planes para crear una instalación de este tipo por parte del Departamento de Energía en el emplazamiento de Yucca Mountain. Países como Francia, Japón o Reino Unido han optado por el ciclo cerrado y el reprocesado, mientras que otros como Suecia lo han hecho por el ciclo abierto y su almacenamiento profundo. Nuestro país ha optado en la actualidad, por mantener estos residuos en las piscinas habilitadas al efecto dentro de las centrales nucleares, de acuerdo con el Quinto Plan General de Residuos Radiactivos, que retrasa la toma de cualquier decisión hasta el año 2010. Por último, hay que hacer notar que la relativa corta vida de las centrales nucleares hace que se produzcan en su desmantelamiento grandes cantidades de residuos de alta, media y baja actividad que han de ser tratados por los procedimientos antes descritos. Subir

1.2. Otras formas de impacto ambiental. Además de todo lo referido hasta ahora existen otros impactos ambientales derivados de la producción energética. Son quizá menos importantes globalmente, pero en muchas ocasiones tienen una gran efecto en el ámbito local. Ni siquiera las conocidas como energías renovables, verdes o limpias están exentas de ciertos costes ambientales. Entre ellos podemos destacar:

• • • • •

Los derivados de la construcción de grandes centrales hidroeléctricas. El impacto sobre el paisaje y la avifauna que pueden crear los parques eólicos. Los problemas de deforestación que el uso incontrolado de la biomasa puede generar. Los problemas causados por los tendidos eléctricos. La invasión de espacios naturales para hacer realizar explotacioness petrolíferas.

La construcción de grandes embalses para producir energía hidroeléctrica supone el desplazamiento de los habitantes de la zona, así como variaciones en el régimen natural de los cursos fluviales. Como consecuencia extensas áreas pueden verse afectadas, viéndose sumergidos por las aguas ecosistemas enteros y zonas de cultivo. El ejemplo más evidente de ello en los últimos tiempos es el de la presa de las Tres Gargantas, en China. Es el mayor proyecto realizado hasta la fecha con fines energéticos y su construcción ha implicado el desplazamiento de más de 1 millón de personas y de más de 140 núcleos urbanos. Los científicos cree que la acumulación de cienos y sedimentos, interrumpida por la gigantesca presa, puede generar graves problemas que afecten a la vida útil del mismo e incluso a la navegabilidad del Yangtzé. Para evitarlo se han tomado medidas que faciliten su salida por medio de una serie de agujeros en la parte inferior de la presa y que además permitan mantener el caudal ecológico. Por otro lado, existe el temor, más que fundado, de que al represarse las aguas aumente la concentración de contaminantes en el río, ya de por sí elevada. Así mismo el proyecto amenaza gravemente la supervivencia de especies como el esturión chino, auténtico fósil viviente, que vería reducidas sus áreas de desove y al escasísimo delfín chino (Lipotes Vexillifer) del que se cree que pueden quedar unas decenas de individuos. Para terminar el proyecto inundará importantes monumentos y yacimientos históricos. El gobierno chino argumenta que la presa producirá a partir de 2009 el 10% de la energía consumida en el país, con un potencial de 17680 MW, y evitará quemar 50 millones de toneladas de carbón al año reduciendo así de manera importante las emisiones de CO2 y de óxidos de azufre y nitrógeno. Además impedirá inundaciones catastróficas, muy graves en el pasado, protegiendo a una población de 15 millones. Los parques eólicos y los tendidos eléctricos pueden causar, sin las medidas correctoras adecuadas, un importante impacto sobre las aves, produciendo una elevada mortalidad de algunas especies de gran envergadura como águilas perdiceras, imperiales, milanos, cigüeñas, etc. Se calcula por parte de la Sociedad Española de Ornitología que son 25.000 las aves muertas anualmente en los tendidos eléctricos en España. Las muertes se producen sobre todo por electrocución al posarse las aves en torretas de diseño peligroso y entrar en contacto con los cables. También, en menor medida, por el choque con los cables o las palas de los rotores de los aerogeneradores. Ya existen algunos proyectos que han permitido reducir en gran medida la mortalidad de especies protegidas allí donde se han puesto en práctica, pero aun siguen sin generalizarse en los tendidos más antiguos y más peligrosos. Por último este tipo de instalaciones son también responsables de importantes modificaciones en el paisaje. Los problemas de deforestación asociados con la explotación de la biomasa se producen cuando se sobrepasa la capacidad del bosque de regenerarse. Esto ha sucedido muchas veces en el pasado. No tenemos más que contemplar el estado de muchos de nuestros montes, afectados por años de explotación abusiva, sometidos a una fuerte presión para extraer leña y fabricar carbón vegetal. Este problema se ha reducido extraordinariamente en los países desarrollados, donde se practica en general, una explotación del bosque basada en criterios racionales. Sin embargo subsiste todavía en muchos países del Tercer Mundo, donde la biomasa es con frecuencia el único recurso disponible para la mayor parte de la población. En último lugar se encuentra la invasión de espacios naturales, sobre todo para crear instalaciones petrolíferas. Existen múltiples ejemplos en los últimos tiempos, en la Amazonía ecuatoriana, el Golfo de Guinea, etc. Pero el de más actualidad, sin duda, es el de la pretensión del gobierno de los EE.UU. de abrir a las explotaciones petrolíferas amplias extensiones de la Reserva Ártica, creada en los años 50 en Alaska y que atesora una valiosísima fauna ártica. Los efectos en estos casos no se limitan a los de las propias instalaciones, sino a la creación de oleoductos, carreteras, etc. que terminan por hacer imposible la supervivencia de la fauna salvaje. Subir 2. Impacto socioeconómico de la energía. El funcionamiento de la economía mundial se basa en el consumo de energía. Sin ella sería imposible extraer las materias primas necesarias, ni hacer funcionar el sistema productivo para generar los bienes y servicios que la sociedad necesita, tampoco su transporte ni el de las personas. Gracias a disponer de un suministro adecuado y suficiente de energía las sociedades desarrolladas disfrutan de un elevado nivel de bienestar.

En principio parece evidente establecer una correlación entre consumo energético y nivel de vida: los países más ricos, fuertemente industrializados y urbanizados, con importantes sistemas de transporte y una fuerte mecanización, consumen cantidades muy superiores de energía per cápita, mientras que los más pobres con economías a veces de mera subsistencia se limitan a actividades primarias y artesanales y tienen un escaso desarrollo industrial, lo que se traduce en un bajo consumo energético. Igualmente en los países ricos se disfruta de múltiples comodidades en los hogares gracias a disponer de multitud de electrodomésticos que utilizan importantes cantidades de energía, mientras en muchos países pobres millones de personas carecen de acceso a servicicios básicos como el agua, la electricidad, el teléfono, etc. Estas diferencias se ilustran en el siguiente cuadro. TABLA 1 Consumo de Energía Comercial Primaria en el MundoEvolución por Áreas (Mtep)

Área geográfica /año

1987

1990

1996

1997

Cuota Total %

América del Norte(*)

2.095

2.231

2.471

2.490

29,3

253

270

341

357

4,2

Europa

1.738

1.739

1.787

1.782

20,9

Antigua Unión Soviética

1.353

1.397

923

891

10,5

Oriente Medio

226

253

340

352

4,1

África

191

212

249

258

3,1

Asia y Oceanía

1.493

1.746

2.307

2.376

27,9

Total Mundo

7.352

7.850

8.421

8.509

100

Países OCDE

4.202

4.437

4.917

4.950

58,2

Unión Europea (15)

1.266

1.308

1.395

1.389

16,3

América del Sur y Central

(*) Incluye Méjico Fuente: Foro Nuclear, “Energía 1999” Sin embargo cabe hacer una matización a la afirmación anterior ya que un consumo elevado puede también ser debido a una falta de eficiencia, cuando no al simple derroche de recursos. De este modo es perfectamente posible obtener cuotas de bienestar idénticas o superiores con un consumo de energía inferior, gracias a las mejoras en el ahorro y la eficiencia energética, que se producen por los avances tecnológicos y las variaciones en los hábitos sociales. De hecho el desarrollo de políticas que estimulen la eficiencia energética se ha convertido en un impulsor del I+D+I (Investigación + Desarrollo + Innovación), que puede traducirse en importantes ventajas competitivas para las empresas y los estados. Si nos centramos en la evolución del consumo mundial de energía primaria desde el término de la 2ª Guerra mundial, podemos observar como hasta la década de los 70 se produjo un incremento sostenido, satisfecho gracias a aumentos correlativos en la producción energética. Además en este periodo el papel del petróleo fue creciendo en importancia hasta hacerse dominante: en 1971 el petróleo suponía un 49% del total frente a sólo un 29% del carbón. El escenario era entonces el de un fuerte crecimiento económico sostenido por un consumo creciente de petróleo que se suministraba a precios bajos. Este escenario de precios energéticos bajos tuvo su final con la crisis energética de 1973. Una crisis energética se define como un desajuste temporal entre la oferta y la demanda de energía, lo que genera un inevitable incremento de su precio. Esta crisis tuvo como causa inmediata la decisión de la OPEP, organización que agrupa a una parte fundamental de los países productores de petróleo, de quintuplicar los precios del petróleo en bruto, que pasó de 2 a 10 $. Como consecuencia de la fuerte subida de los precios del crudo, los países más industrializados, importadores netos, sufrieron una fuerte disminución en el crecimiento económico, un aumento del desempleo y un alza de la inflación que alcanzó tasas de dos dígitos. Igualmente, como consecuencia del encarecimiento de los productos energéticos se produjo en ellos un deterioro en la balanza de pagos con el exterior. Por otro lado los países menos desarrollados, no tardaron en experimentar también las consecuencias, por la contracción que sufrió el comercio internacional y sufrieron un fuerte empobrecimiento y endeudamiento, al tiempo que los países exportadores de petróleo aumentaron de forma muy importante sus ingresos, obteniendo cuantiosos superávits en su balanza de pagos. La consecuencia más inmediata de la crisis energética en las políticas de los países industrializados fue la toma de conciencia de los gobiernos de la vulnerabilidad de sus economías, excesivamente dependientes del petróleo. Hay que tener en cuenta que las dos terceras partes de las reservas existentes se localizan en Oriente Medio, una de las áreas más calientes del planeta en términos geopolíticos. Todo ello supuso un acicate para el desarrollo de nuevas políticas

más favorables, al menos en teoría, al ahorro, el aumento de la eficiencia energética y la diversificación de las fuentes de abastecimiento, con el fin de reducir la dependencia. En 1979 la Revolución Islámica en Irán supuso la llegada de un régimen político hostil a Occidente y la desaparición del mercado mundial de 4 millones de barriles diarios. Ello trajo consigo el alza de los precios hasta los 40 $ por barril. Con la disminución del precio del petróleo que se produjo a mediados de los 80, gracias a la producción de otras áreas como México, Alaska y el Mar del Norte, el consumo de petróleo volvió a una senda de crecimiento pero con tasas más moderadas. Por áreas, se aprecia en este periodo una relativa estabilidad en Europa, frente a un fuerte desplome en los países integrantes de la ex Unión Soviética tras la caída del muro y un fuerte crecimiento en los países de Asia y el Pacífico. Los sucesivos conflictos que se han ido produciendo en el segundo tercio del siglo XX en Oriente Medio (Guerra del Yom Kippur, Revolución Iraní e invasión de Kuwait) han tenido su correspondencia en un incremento paralelo de los precios del barril de crudo. Sin embargo los efectos de estos acontecimientos han sido más moderados en intensidad y duración comparados con el alza sostenida que se viene experimentando en los últimos tiempos. En la actualidad el precio del barril ya supera los 70 $.

Evolución del precio del barril en $.Fuente: Wenceslao Martínez del Olmo. Las fuertes subidas registradas se atribuyen a diferentes causas, algunas de ellas coyunturales como la escalada bélica sufrida en Irak o las revoluciones árabes de los últimos tiempos. Sin embargo no es posible obviar el importante papel que puede jugar a medio y largo plazo el aumento de la demanda en las economías emergentes de Asia, China e India fundamentalmente. Estos países, que no hay que olvidar, suman una tercera parte de los habitantes del globo, están experimentando un fuerte desarrollo en todos los aspectos, que afortunadamente les está llevando a dejar atrás la pobreza en que se encontraban. Lógicamente este desarrollo lleva aparejado el que fracciones cada vez mayores de su población accedan a comodidades que aquí son frecuentes, pero que allí no están en absoluto generalizadas, tales como el uso de vehículos particulares o algo tan elemental como la electricidad doméstica. Todo ello hace suponer, con todo fundamento un incremento de las demandas energéticas aun mayor en el futuro. Éstas generarán, sin duda, nuevas tensiones en el mercado. A pesar de que las reservas de petróleo crecieron en los últimos 25 años del siglo XX de 90.000 millones de toneladas a 140.000 (BP Statistical Review) y que se han producido grandes avances en las técnicas de exploración y producción de hidrocarburos, muchos expertos albergan serias dudas sobre la posibilidad de que se pueda satisfacer en los próximos años las nuevas demandas a precios accesibles. De hecho en los años 50, un geólogo norteamericano llamado M. King Hubbert predijo, basándose en las estadísticas, que la producción petrolífera en los EE.UU. alcanzaría un punto máximo en los 70 para empezar a decaer inflexiblemente a partir de entonces. El tiempo le dio la razón. Las causas de su acierto radican, de manera sucinta, en que el ritmo al que crece la explotación de los yacimientos para cubrir la demanda creciente es superior a aquel en que lo hace la exploración y descubrimiento de nuevas reservas. Para terminar de complicar el panorama, hay que añadir las incertidumbres que genera el hecho de que las 2/3 partes de las reservas mundiales de petróleo se encuentran concentradas en Oriente Medio, escenario de frecuentes conflictos internacionales y de tensiones bélicas constantes. En el caso del gas natural y del carbón la situación es algo mejor, con reservas estimadas de 150 billones de metros cúbicos del primero y suficientes para satisfacer la demanda actual del segundo durante 200 años. Además están más repartidas por el planeta. Esta situación, de agotamiento de las reservas, lleva a muchos expertos a pronosticar que el modelo energético actual basado en el consumo de combustibles fósiles va a entrar en una fuerte crisis en un horizonte nada lejano, cuando la

demanda sobrepase a las posibilidades de la oferta. A ello que hay que añadir los gravísimos problemas tratados en puntos anteriores relacionados con el calentamiento global. En cualquier caso las implicaciones económicas y geopolíticas que se derivarán del fin de este ciclo basado en el petróleo, especialmente cuando empiece a visualizarse con claridad el final, son hoy por hoy una incógnita. Para saber más: (Especial mercado y crisis del petróleo de Tecnociencia ; Artículo del especialista de Repsol YPF Wenceslao Martínez del Olmo, en Madrid+D.)

2) ¿Cuáles son las tendencias respecto a la generación de energía en el contexto mundial? Identifique quienes tienen mayor desarrollo energético justificando la respuesta.

Sostenibilidad • • • •

1. Desarrollo sostenible. 2. Energía y desarrollo. 3. El protocolo de Kioto y otras iniciativas. 4. Bibliografía.

1. Desarrollo sostenible. El concepto de desarrollo sostenible fue formulado por la Comisión Mundial sobre el Medio Ambiente y Desarrollo, en 1987 en el informe titulado Nuestro futuro común, más conocido por el nombre de la presidenta de la Comisión como Informe Brundtland. Entre sus antecedentes podemos citar: la Conferencia Intergubernamental de Expertos de 1968, que supuso el nacimiento del Programa Internacional sobre el Hombre y la Biosfera ; la Conferencia sobre el Medio Humano celebrada en Estocolmo en 1972, primera reunión mundial sobre medio ambiente y que supuso un punto de inflexión en el predominio de las tesis que primaban un desarrollo económico a ultranza sobre otras consideraciones ambientales; la publicación en 1972 del informe titulado Los límites del crecimiento, por parte del Club de Roma. Como consecuencia, en 1983 la Asamblea General de las Naciones Unidas crea la Comisión Mundial sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo (CNUMAD), redactora del informe antes mencionado. A partir de entonces el concepto de desarrollo sostenible informará todas las actuaciones de la ONU en este campo. En 1992, se celebra en Río de Janeiro, coincidiendo con el 20 aniversario de la Conferencia de Estocolmo, la Conferencia sobre Medio Ambiente y Desarrollo, más conocida como Cumbre de la Tierra. En ella se trató de fijar un nuevo modelo de desarrollo y el establecimiento de acuerdos vinculantes y la creación de órganos y mecanismos de control. Fruto de la misma fueron documentos como la Agenda 21, que establece una serie de normas para establecer un desarrollo sostenible social, económica y medioambientalmente; o como la Declaración de Río sobre Medio Ambiente y Desarrollo. También implicó el nacimiento del denominado Foro Global con representación de 1500 ONGs. Por último hay que destacar el Convenio Marco sobre Cambio Climático, que pretende estabilizar los niveles de estos gases en la atmósfera. En Johannesburgo, 10 años después, en 2002 tuvo lugar un nuevo encuentro internacional, con el nombre de Cumbre Mundial sobre Desarrollo Sostenible. En ella se alcanzaron diversos compromisos, aunque también se constataron las profundas diferencias existentes entre países sobre la disminución de los gases de efecto invernadero y la ratificación del Protocolo de Kioto. La Comisión Brundtland definió el desarrollo sostenible como aquel "que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus propias necesidades". De esta definición podemos extraer algunas conclusiones. Si hasta entonces se consideraba que en el desarrollo intervenían exclusivamente variables de tipo económico y social, a partir de ese momento entraron en juego otro tipo de consideraciones relativas al medio ambiente. En consecuencia se hizo patente la necesidad de alcanzar un equilibrio entre las necesidades de crecimiento socioeconómico de las generaciones actuales con el imperativo de preservar los recursos medioambientales para las generaciones futuras. A su vez, el informe propugnaba el establecimiento de

estrategias ambientales para el desarrollo sostenible y hacía un llamamiento para aunar esfuerzos comunes para lograr un nuevo orden económico internacional. Con el tiempo se han ido haciendo aportaciones teóricas que han profundizado en el concepto inicial, superando las visiones demasiado restrictivas que tendían a centrarse exclusivamente en los aspectos medioambientales. De este modo la propio Gro Harlam Brundtland, matizó su definición inicial en 2002: "El desarrollo sostenible exige la integración de los objetivos económicos, sociales y medioambientales de la sociedad con el fin de optimizar el bienestar humano actual sin comprometer el bienestar de las generaciones futuras". Subir 2. Energía y desarrollo. Globalmente, la distribución del consumo de energía se revela como profundamente desigual. Si tuviéramos la oportunidad de observar nuestro planeta por la noche desde el espacio, podríamos rastrear las diferencias de desarrollo entre los diversos países, con sólo observar su grado de iluminación. Percibiríamos entonces el contraste entre los países desarrollados y ricos (Europa Occidental, Norteamérica, Japón, áreas de Extremo Oriente y Sudamérica y Australia) con el inmenso vacío del continente africano, donde apenas destacan las leves luces del Magreb y de Sudáfrica y el resplandor del fuego de los pozos petrolíferos, que queman el gas natural de los yacimientos, en África Occidental. Apreciaríamos el poblamiento costero de Sudamérica y los inmensos espacios vacíos del interior del continente. Podríamos observar el crecimiento de la iluminación en los países del sudeste asiático, China e India, frente al descenso causado por el declive económico en algunos países del antiguo bloque soviético que aún así continúan reflejando una significativa industrialización y urbanización. Igualmente podríamos distinguir los grandes espacios vacíos, apenas habitados, en Asia Central, el Sahara, la Amazonía, las Montañas Rocosas, el gran norte Canadiense, el despoblado australiano o el interior de Siberia y constatar la continua penetración de la civilización en esos últimos espacios cada vez menos vírgenes, observando las vías de colonización alrededor de las cuales se agrupan los nuevos núcleos de poblamiento y los efectos de los incendios forestales, cuyo resplandor es visible desde el espacio y que consumen millones de hectáreas de selva tropical.

Reconstrucción del aspecto de la Tierra iluminada de noche. Fuente: Nasa Se estima que el consumo de energía en los países desarrollados es 80 veces superior al del África subsahariana. Menos de la cuarta parte de la población mundial, la que habita en el mundo industrializado, consume las 3/4 partes del total de energía disponible. En el mundo hay 2000 millones de personas que no tienen acceso a la electricidad y 1200 millones que no disponen de agua potable. Frente a ello el caso extremo de los EE.UU. que con menos del 5% de la población mundial realiza más del 20% del consumo energético total. Otro ejemplo nos puede ilustrar: el 92 % de la población mundial no tiene coche; mientras en EE.UU y en la UE hay un coche por cada 1,8 y 2,8 habitantes respectivamente, en África sólo 1 por 110, y en China 1 por 1375. Existe una correlación, casi lineal, entre grado de desarrollo y consumo de energía por habitante. Lo cual es lógico si tenemos en cuenta que el desarrollo económico de un país se relaciona con sus capacidades productivas, en el sector primario (agricultura, ganadería, pesca y minería), secundario (industrias) y terciario (servicios). Dentro de estos últimos juega un papel determinante el transporte que permite el comercio entre diversas comunidades humanas. Todas estas actividades suponen un elevado consumo de energía, como ya hemos visto. De forma idéntica existe también una clara diferencia en la proporción de responsabilidad en el impacto total generado sobre el medio ambiente. Así si tomamos en consideración las emisiones medias de CO2 por persona y año en los diferentes países para el año 2002 (Fuente: United Nations Statistics Division) :

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EEUU: 20,1 toneladas. Rusia: 9,9 toneladas. Alemania: 9,8 toneladas. Japón 9,4 toneladas. España: 7,3 toneladas China: 2,7 toneladas. India: 1,2 toneladas. Etiopía: 0,1 toneladas.

Emisiones medias de CO2 por persona y año 2002. En un contexto de población mundial creciente, que ya ha rebasado los 6000 millones, se ve cada vez más claro que la presente situación de desigualdad extrema es insostenible por más tiempo. Se hace imprescindible una colaboración entre países ricos (Norte industrializado) y pobres (Sur empobrecido), para fijar y cumplir objetivos que hoy están al alcance de la Humanidad, tal como recoge el progama de Naciones Unidas, conocido como los Objetivos del Milenio para el desarrollo:

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1. Erradicar la pobreza extrema y el hambre. 2. Garantizar el acceso universal a la educación primaria. 3. Promover la igualdad de géneros y la autonomía de la mujer. 4. Reducir la mortalidad infantil. 5. Mejorar la salud materna. 6. Combatir el VIH, el sida, el paludismo y otras enfermedades. 7. Garantizar la sostenibilidad del medio ambiente. 8. Fomentar una asociación mundial para el desarrollo.

Es en este contexto donde se sitúa la necesidad de una mayor equidad en el acceso a la energía, de forma que todos puedan acceder a unos mínimos imprescindibles para una vida digna. Todo ello al tiempo que de forma ineludible se toman las medidas necesarias para impedir que el impacto sobre el medio ambiente siga creciendo y llegue a provocar daños irreversibles en el planeta de consecuencias catastróficas. Pensemos en las alteraciones que se derivarán del cambio climático: inundación de espacios costeros al subir el nivel de los océanos por la fusión de los casquetes polares, variaciones en el régimen de lluvias, con fuertes sequías en unos lugares y lluvias torrenciales en otros, elevación de las temperaturas medias, aumento de las catástrofes ligadas al clima: huracanes, tifones, inundaciones, etc. Catástrofes todas ellas, que incidirán fuertemente sobre la población mundial, especialmente en los países más pobres, los más vulnerables por carecer de recursos adecuados para hacerles frente. Es de preveer que como consecuencia lógica de este panorama se acentúen también en el mundo las divisiones y los conflictos, empezando por las tensiones migratorias y continuando por posibles conflictos bélicos. La solución a este problema que constituye una auténtica encrucijada para el futuro de la Humanidad implicará necesariamente un replanteamiento de las bases mismas del sistema energético mundial, que descansa fundamentalmente en un recurso finito, como son los combustibles fósiles cuyo uso está generando un grave problema medioambiental, y en un reparto extremadamente desigual de los recursos que son consumidos de manera insostenible por una pequeña fracción de la Humanidad. Para ello es imprescindible no sólo un desarrollo tecnológico que haga posible el cambio sino también una modificación de los patrones sociales de conducta, de modo que las sociedades actúen de acuerdo a criterios de racionalidad y de solidaridad con nuestros semejantes, presentes y futuros y con nuestro planeta. Corresponde a las sociedades industrializadas del mundo, en gran medida causantes del problema y a la vez las únicas capaces de ponerle remedio, arbitrar las soluciones que permitan resolverlo, a través de mecanismos que ayuden a

reducir las emisiones y la transferencia de recursos y tecnología a los países más pobres. Es en esta línea donde se sitúan los esfuerzos realizados a través de iniciativas como el Protocolo de Kioto. Subir 3. El protocolo de Kioto y otras iniciativas. La cuestión del cambio climático viene preocupando a la comunidad internacional con creciente intensidad desde finales de los años 80. En 1990 se presentó el primer informe del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), que constituyó la piedra angular para las posteriores negociaciones del Convenio Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático aprobado en 1992. En la Cumbre de Río, celebrada en junio de 1992 se estableció el objetivo de estabilizar las emisiones de gases de efecto invernadero a un nivel inferior al de 1990. El convenio Marco entró en vigor en 1994 y en 1995 se celebró en Berlín la 1ª Conferencia de las Partes. En el año 1997 tuvo lugar en la ciudad japonesa de Kioto la 3ª Conferencia de las Partes del Convenio Marco sobre Cambio Climático. En ella intervinieron representantes de 125 países que consensuaron un documento, conocido como Protocolo de Kioto, que obliga a aquellos estados que lo ratifiquen a reducir las emisiones de los seis gases que se consideran responsables del calentamiento global:

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Dióxido de carbono (CO2). Metano (CH4). Óxido nitroso (N2O). Hidrofluorocarbonos (HFC). Perfluorocarbonos (PFC). Hexafluoruro de azufre (SF6).

El acuerdo establecía una reducción de las emisiones del 8% para la UE, del 7% para EE.UU. y del 6% para Japón. Mientras que las correspondientes a Rusia se mantenían inalteradas y las de otros estados como Australia aumentaban un 8%. Puede afirmarse que desde un principio el acuerdo ha contado con las reticencias, que han terminado convirtiéndose en franca oposición, de los EE.UU. y de un grupo de países que han apoyado sus tesis en mayor o menor medida, aunque con importantes variaciones en el tiempo: Rusia, Australia, Canadá y Japón (el denominado grupo paraguas). Frente a ellos se ha situado la UE que se ha mantenido unida en su apoyo al protocolo. A finales de los 90 la situación se estancó: la 4ª y 5ª Conferencias de las Partes desembocaron en un fracaso que se escenificó en la 6ª Conferencia, celebrada en La Haya, donde los países no lograron ponerse de acuerdo en la ejecución del protocolo. En 2001 se alcanzó el máximo grado de desacuerdo entre EE.UU. y la UE, cuando el primero anunció su negativa a ratificar el protocolo. Conversaciones posteriores desbloquearon el acuerdo y aun cuando EE.UU. persistió en su negativa al menos desistió de su intención inicial de bloquear su firma. Posteriormente tuvo lugar la 6ª Conferencia de las Partes en Bonn y 180 países firmaron un acuerdo, Rusia, Australia, Canadá y Japón entre ellos. EE.UU., el mayor responsable de las emisiones quedó entonces solo en su postura. En 2002 el Protocolo de Kioto recibió un importante espaldarazo con la ratificación por parte de la UE, tras su aprobación previa por los parlamentos nacionales. También se adhirió en este año el cuarto emisor en importancia del planeta, Japón. En este año se celebró además la Cumbre Mundial sobre Desarrollo Sostenible en Johannesburgo, con pobres resultados para el avance en la lucha contra el cambio climático. En 2004 se produjo la adhesión de Rusia, lo que ha permitido finalmente la entrada en vigor del Protocolo, firmado por 126 estados, que representan el 80% de la humanidad y el 44,2% de las emisiones globales. El protocolo establece para los países industrializados una reducción conjunta del 5,2% de los gases de invernadero respecto de los niveles de emisión de 1990, para el periodo 2008 a 2012. Se espera conseguir este objetivo a través de la mejora de la eficiencia energética, desarrollo de fuentes renovables y secuestro de CO2, reducción y eliminación de las ineficiencias del mercado o de los sistemas legales y tributarios y mejoras de las prácticas agrícolas Además toma en consideración los denominados sumideros de carbono. El término hace referencia a la capacidad de las áreas forestales y de cultivo de absorber el CO2, gracias a la actividad fotosintética de los vegetales. Este mecanismo ofrece dificultades a la hora de evaluar la cantidad total eliminada por este sistema ya que varía en función de las especies. En orden a favorecer el objetivo de la reducción de las emisiones, permite a los países firmantes una serie de mecanismos para conseguir la reducción y estabilización de las emisiones, llamados flexibles:

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El establecimiento de un mercado de compra-venta de emisiones. El mecanismo de desarrollo limpio. La implementación conjunta.

El mercado de compra-venta de emisiones es uno de los mecanismos más polémicos del tratado. Pretende optimizar el sistema, permitiendo a aquellos estados que reduzcan sus emisiones por encima de lo estipulado comerciar con la diferencia, vendiéndosela a otros que se hayan excedido. El mecanismo de desarrollo limpio permite compensar emisiones a estados con compromisos de reducción, con transferencias de tecnologías limpias a otros sin ellos. De esta forma se les descuentan a ellos las emisiones que se evitan con estas tecnologías. Por último el mecanismo de implementación conjunta es similar pero se realiza entre estados con compromisos. Con el fin de cumplir sus compromisos el Gobierno de España ha creado la Oficina Española de Cambio Climático, dependiente del Ministerio de Medio Ambiente. Para saber más. (Monográfico elaborado por el WWF, Protocolo de Kioto: situación actual y perspectivas )

3) ¿Qué desarrollos o aplicaciones en el área de Energía renovable conoce dentro de nuestro país? ¿Cual es el principal obstáculo para estas energías? Justifique la respuesta.

El panorama de las energías renovables en Argentina Por Rodrigo Herrera Vegas Para lanacion.com Es costumbre decir que nuestro país tiene de todo un poco: es rico en tierras, en minerales, en diversidad de climas. Todo eso es correcto, tanto como que Argentina es uno de los países con más potencial para las energías renovables. En la Patagonia tenemos una fuente inagotable de energía: el viento. Es de los mejores del mundo en su tipo para generar electricidad por su intensidad y constancia. A su vez, en el noroeste tenemos muchos días de sol fuerte al año para la energía solarmientras que la zona cordillerana posee una gran cantidad de sitios para la energía geotérmica. La larga línea de costa contra el océano Atlántico, por su parte, puede aportar una fuente inagotable de energía oceánica, mediante mareas u olas. Si Argentina se lo propone, podría suplir la totalidad de su consumo eléctrico con energías de fuentes limpias y renovables, e incluso podría llegar a ser exportadora neta. En el año 2006 se creó el marco regulatorio, con la sanción de la ley 26.190/06. Esta última otorgó a las energías renovables el carácter de interés nacional, dejando asentado que para el año 2016, la Argentina deberá asegurarse que hasta un ocho por ciento de la generación de energía eléctrica provenga de fuentes renovables. Se realizaron estudios y mapas para conocer el potencial de energías renovables en cada provincia con la mayor exactitud posible y en el año 2009 se reglamentó la ley por decreto presidencial. Ese mismo año, el gobierno nacional, junto con ENARSA , la empresa pública de energía, lanzaron el programa GENREN , que ofrecía comprar 1000 MW de energías renovables mediante contratos fijos a 15 años.

Las licitaciones tuvieron buena respuesta por parte de empresas privadas: se presentaron 22 ofertas por 49 proyectos que ascendían a un total de 1461 MW, superando las estimaciones oficiales en un 46 por ciento. En junio de 2010, luego de un exhaustivo análisis, se conocieron los ganadores y se aprobaron un total de 895 MW. La mayoría de las ofertas fueron por energía eólica, una de las que requiere menos inversión y menores riesgos financieros. En el país existe una experiencia eólica de larga data. En 1994 se instaló el primer parque eólico en Comodoro Rivadavia. Si bien fue uno de los primeros del mundo, la explotación está recién despegando en este año 2011, dado que anteriormente la infraestructura del tendido de cables de alta tensión no estaba preparada. También existen medianas y grandes empresas nacionales que fabrican aerogeneradores con componentes locales. Una de ellas es IMPSA, con base en Mendoza, que ha conseguido la adjudicación de cuatro proyectos, en dos parques: Malaspina, en Chubut (50 y 30 MW) y Koluel Kayke, en Santa Cruz (50 y 25 MW). Ya han iniciado la producción y se espera que los parques estén funcionando para fines de este año. A su vez, la empresa Isolux Corsán logró la aprobación de cuatro proyectos que forman un único parque eólico de 200 MW de potencia llamado Loma Blanca, en la provincia de Chubut, con 100 aerogeneradores. Otras fuentes de energías renovables recibieron menor atención tanto en proyectos presentados como en aprobados. Se otorgaron tan sólo 20 MW para energía solar fotovoltaica, en San Juan. Esta provincia que viene apostando por la energía solar, cuenta con proyectos a largo plazo de investigación y con la intención de fabricar paneles solares in situ. Se instalarán allí cinco plantas solares a lo largo de este año. También se aprobaron cinco pequeños aprovechamientos hidroeléctricos por 10,6 MW, en Mendoza, Catamarca y Jujuy. La energía hidroeléctrica es actualmente la fuente más importante en renovables aunque no siempre los proyectos hidroeléctricos son sinónimo de energía limpia y amigable con el medioambiente. Los proyectos a gran escala, por ejemplo, llamados de acumulación, requieren de agua embalsada por un dique y suelen destrozar el ecosistema que los rodea. En cambio, los pequeños aprovechamientos hidroeléctricos se valen de la fuerza de la corriente del río, y se los suele llamar "de paso". Estas turbinas pequeñas son más fáciles de construir y de mantener. La empresa IECSA Hidrocuyo SA fue la que más proyectos consiguió: dos en Jujuy y uno en Catamarca, por un total de casi 8 MW de potencia. Los otros dos proyectos se ubican en Mendoza, por 2,7 MW. La energía térmica a base de biocombustibles también logró su avance con 110 MW. Si bien se producen emisiones de CO2, el más conocido de los gases de efecto invernadero (GEI) al menos las plantas captaron previamente CO2 del aire durante su crecimiento antes de liberarlo nuevamente durante la combustión. Argentina cuenta con las condiciones favorables para el desarrollo de energías renovables, y en abundancia. El GENREN fue el primer paso hacia esa dirección. El siguiente paso será el GENREN II, cuando esté operativo el primero. Los gobiernos provinciales, e incluso algunos

municipales, se están animando a iniciar proyectos por su cuenta. Este año 2011 es clave para las renovables en Argentina, sin duda el inicio de una etapa promisoria. 25/03/2009 - Medios digitales

Argentina-Industrias Pescarmona firmó un contrato millonario con La Rioja IMPSA ganó la licitación para realizar las obras en un parque eólico, que se convertirá en el más grande del país en mayo de 2010. La empresa Industrias Metalúrgicas Pescarmona SA (IMPSA) firmó un contrato con la Provincia de La Rioja, por un monto de 230 millones de pesos, correspondiente al la segunda etapa del Proyecto eólico ARAUCO I . La unidad de negocios IMPSA Wind resultó ganadora de la licitación publica internacional realizada por el gobierno de La Rioja en Diciembre del 2008 para la provisión e instalación de un parque eólico bajo la modalidad “llave en mano” ubicado en la zona de La Puerta, a 15 kilómetros de Aimogasta, cabecera del departamento de Arauco. Tras su expansión se convertirá en el más grande de la Argentina y contará con 12 aerogeneradores de 2.1MW sumando una potencia total de 25.2 MW y entrará en funcionamiento a principios de 2010. Los aerogeneradores de 85 metros de altura y con un diámetro de rotor de 83 metros cuentan con tecnología de punta desarrollada 100 por ciento en Argentina. En la actualidad están siendo fabricados en las instalaciones que IMPSA cuenta en el departamento de Godoy Cruz. La empresa mendocina ya instaló aerogeneradores en otras provincias del país y en el resto del mundo. Con esta obra La Rioja tendrá en funcionamiento el parque eólico más grande de la Argentina, poniéndose a la vanguardia en la generación de energía mediante fuentes renovables que estaría un funcionamiento en mayo de 2010. ... ---------------Impsa firmó un millonario contrato con el gobierno de La Rioja La empresa mendocina IMPSA del grupo Pescarmona, se hará cargo de operar y mantener la ampliación del Parque Eólico del Departamento Arauco, en tierras riojanas, donde la firma trabaja en la instalación de nuevos generadores que fueron diseñados en la provincia de Mendoza. Según afirmaron, el precio del suministro eléctrico superará los 230 millones de pesos. Industrias Metalúrgicas Pescarmona (Impsa) que trabaja en la instalación de generadores de electricidad eólica en el departamento riojano de Arauco firmó un contrato “llave en mano” con el gobierno de La Rioja para operar el parque eólico.Los equipos de generación, diseñados en la planta que tiene la empresa en Mendoza, abastecerán alrededor de 2000 hectáreas productivas de la región. Según publica el sitio MDZonline, el contrato firmado el pasado lunes con el gobierno riojano comprende el proyecto, provisión llave en mano, operación y mantenimiento de la ampliación del Parque Eólico La Rioja de una potencia base instalada de 2,1 MW (actualmente en construcción) a una de 25,2 MW. El precio total de este suministro es de 230,5 millones de pesos.

Imsa es una empresa mendocina que desde hace más de 101 años exporta casi la totalidad de su producción de generadores hidroeléctricos y eólicos. Ya desarrolló contratos de este tipo para clientes de Brasil, Venezuela, Colombia, Paraguay y el sudeste asiático. La empresa cuenta con un plantel de más de 2.700 empleados en el país, de los cuales 1.200 son profesionales y técnicos, incluyendo más de 200 ingenieros dedicados al diseño de productos y desarrollo de proyectos. La tecnología de generadores eólicos ha sido desarrollada en su totalidad por los ingenieros de Impsa en su centro de Investigación y Desarrollo ubicado en la Provincia de Mendoza. ... www.deriojanos.com.ar/detalle.php ---------------IMPSA gana licitación por $230 millones para ampliar un parque eólico Celebró con el gobierno de La Rioja un contrato para ampliar la potencia y generar 25,2 megavatios. La firma impulsa proyectos por u$s1.800 M en esa área Neuquen: Proyecto de energía renovable viernes, 18 de mayo de 2012

Será para Chorriaca y Cochico. Presentarán un proyecto en forma conjunta el Ministerio de Energía, Duke Energy y la Fundación Energías Renovables. El Ministerio de Energía, Ambiente y Servicios Públicos de la provincia de Neuquén, conjuntamente con la empresa Duke Energy Argentina y la Fundación Energías Renovables, presentará hoy proyectos energéticos para las localidades de Chorriaca y Cochico, con una inversión de 2,5 millones de dólares. La totalidad de los fondos serán asumidas por el grupo GSEP, con aportes de empresas de Estados Unidos, Italia, Canadá y Rusia. El principal aportante e impulsor del proyecto es Duke Energy. En el caso de Chorriaca, se prevé la instalación de un sistema hídrico eólico-diésel, de unos 75 a 100 KW para abastecer toda la demanda de la localidad. En Cochico, el proyecto impulsa una microcentral hidroeléctrica de unos 65 KW sobre el arroyo Alhueco, a unos 5 kilómetros de la población. Convenios Se establece en los respectivos convenios que las instalaciones se transfieren al EPE para operación y mantenimiento, y luego en propiedad, asumiendo el compromiso de reinversión futura en la generación de otros proyectos de energías renovables. Además, colabora en la inversión construyendo líneas de media tensión para llevar la energía desde los generadores a los poblados. La presentación se realizará durante una conferencia de prensa programada para las 11, en el piso 12 del Ministerio de Hacienda. Participarán el subsecretario de Planificación y Servicios Públicos de la provincia, Guillermo Gesualdo; la presidenta de Duke Energy, Mariana Schoua; el presidente del Ente Provincial de Enertgía (EPEN), Alejandro Nicola; el coordinador del proyecto, en representación de la Global Sustainable Electricity Paternship (GSEP), Bruno Menard; entre otros funcionarios y directivos de la compañía.

Presentan proyectos de energía renovable para abastecer a Chorriaca y Cochico Será mediante una conferencia de prensa pautada para este jueves a las 11 en el ministerio de Hacienda. El gobernador Jorge Sapag se reunió hoy con los directivos de la empresa Duke Energy, impulsora de los proyectos.

El gobernador Jorge Sapag recibió esta tarde, en la residencia de la costa, a la nueva presidenta de la empresa Duke Energy, Mariana Schoua. La visita es parte de la presentación de los proyectos de energía renovable que la empresa desarrolla para las localidades del norte neuquino Chorriaca y Cochico, a las que se prevé abastecer a partir de un sistema hídrico eólico y de una microcentral hidroeléctrica. La presentación se realizará durante una conferencia de prensa programada para las 11 en el ministerio de Hacienda. Participarán el subsecretario de Planificación y Servicios Públicos, Guillermo Gesualdo; la presidenta de Duke Energy; el presidente del Ente Provincial de Energía del Neuquén (Epen), Alejandro Nicola; el coordinador del proyecto, en representación de la Global Sustainable Electricity Paternship (GSEP), Bruno Menard; entre otros funcionarios y directivos de la compañía. Al término de la visita, el gerente de Planeamiento Comercial de la firma Duke Energy, José Tierno, indicó que “vinimos a comentarle al gobernador sobre el grado de avance y actualización de los proyectos que estamos realizando en las localidades de Chorriaca y Cochico, del norte neuquino” y agregó que “estamos haciendo un gran tarea junto al Epen y con un gran apoyo del gobierno neuquino”. Tierno afirmó que en enero próximo los pobladores beneficiarios de Chorriaca ya podrán acceder al uso de estas energías limpias “únicas en Argentina”, mientras que en la localidad de Cochico lo harán en abril”. Con respecto a los proyectos explicó que “comenzamos a trabajar hace dos años y en el próximo mes de octubre comenzaremos la etapa de construcción de las obras para finalizar en abril del año que viene”. Proyectos Estos proyectos de energía renovables para Chorriaca y Cochico cuentan con una inversión de 2,6 millones de dólares. La totalidad de la misma es asumida por la Global Sustainable Electricity Paternship (GSEP), con aportes de empresas de Estados Unidos, Italia, Canadá y Rusia. El principal aportante e impulsor del proyecto es Duke Energy. En el caso de Chorriaca, se prevé la instalación de un sistema hídrico eólico-diésel, de unos 75 a 100 kilowatts (Kw) para abastecer toda la demanda de la localidad, obra única en Argentina. En Cochico, el proyecto impulsa una microcentral hidroeléctrica de unos 65 kilowatts (Kw) sobre el arroyo Alhueco, a unos 5 kilómetros de la población. En los respectivos convenios se establece que las instalaciones se transfieren al Epen, para operación y mantenimiento, y luego en propiedad, asumiendo el compromiso de reinversión futura en la generación de otros proyectos de energías renovables. Además, colabora en la inversión construyendo líneas de media tensión para llevar la energía desde los generadores a los poblados. Schoua estuvo acompañada también por Gustavo Vannucci, Director de Operaciones de Duke Energy y el coordinador del proyecto en representación de la Global Sustainable Electricity Paternship (GSEP), Bruno Menard; entre otros funcionarios y directivos de la compañía.

4) ¿Cómo se puede contribuir individualmente al aprovechamiento de la energía?.

5) Averigue y justifique hasta que año se dispondrá de combustibles fosiles (hidrocarburos) según las estimaciones actuales. ¿Cómo se vivirá los momentos previos y posteriores a este momento, según su opinión.¿ Se dará la misma situación en los países desarrollados que en los no desarrollados?

El Futuro del Petróleo y Fósiles Energéticos o

Sector Energético

Enviado por Clubmacro el 1 May, 2004 - 00:00

Por Alberto Pontoni.Mayo 2004 Uno de los problemas más importantes que enfrenta la humanidad, derivado del modelo tecnológico adoptado, es la dependencia del petróleo como fuente de energía. Al carácter agotable de este recurso y la alta concentración del grueso de las reservas en pocas zonas del planeta se suma el fuerte deterioro ambiental que esta provocando su uso.A continuación se presenta una selección de párrafos de un reciente articulo del Prof. Jeffrey D. Sachs (Universidad de Columbia), "El futuro energético en peligro", en el que se pasa revista a los riesgos que reviste la situación actual y se señalan algunas acciones que deberían implementarse para evitar esas consecuencias. Dos problemas energéticos moldearán nuestro futuro económico y geopolítico de las próximas décadas: la dependencia del petróleo de Medio Oriente y la desestabilización del clima del planeta. Depender del petróleo de Medio Oriente resulta cada vez más riesgoso. Nadie sabe cuánto petróleo queda y cuánto costará extraerlo. El crecimiento económico de China, India, Brasil y otros países determinará un fuerte aumento de la demanda mundial de energía. Si Medio Oriente ya está en un punto límite, imaginen qué podría ocurrir de intensificarse la competencia entre Estados Unidos, Europa, China, India, Japón y otras naciones por el petróleo de esa región. El segundo gran desafío radica en que nuestro sistema energético moderno está desestabilizando el clima del planeta. El petróleo y otros combustibles fósiles (la hulla y el gas natural) provocan cambios climáticos en el largo plazo, pero poca gente aprecia la gravedad de los riesgos implícitos. Estos cambios afectarán el clima en todos sus aspectos: desde las temperaturas, hasta las precipitaciones y las pautas de tormentas. Asimismo, causarán alteraciones fundamentales en el medio físico: por ejemplo, elevarán el nivel del mar y modificarán los procesos químicos oceánicos. Los efectos son impredecibles. Cabe suponer que serán enormes en cuanto a producción agrícola, enfermedades, disponibilidad de agua -tanto potable como para riego- erosión de las costas, etcétera. Tal vez estas alteraciones sean bruscas, ya que la historia ha demostrado que pueden producirse cambios impresionantes en cuestión de décadas.

Estos cambios generarán una gran zozobra económica y podrían provocar reacciones negativas de la conducta humana, llevando a una intranquilidad política masiva, movimientos de refugiados y conflictos violentos. De allí que estos desafíos -escasez de petróleo, aumento de la inestabilidad en Medio Oriente y cambios climáticos- exijan una reflexión lúcida. Frente a esta situación algunos proclaman la necesidad de reducir drásticamente el consumo mundial de energía. Sin embargo, esta alternativa debilitará la economía sin solucionar el problema del suministro de petróleo a largo plazo ni el del cambio climático. Otros, nos exhortan a desacostumbrarnos a los combustibles fósiles y emprender una carrera alocada hacia las fuentes energéticas renovables, como la solar o la eólica. Pero estas alternativas son costosas y, en términos realistas, no pueden reemplazar los combustibles fósiles. Alternativa Por suerte, si trazamos planes de largo plazo a escala mundial, es posible hallar el modo de superar los desafíos y conseguir suministros energéticos confiables, seguros desde el punto de vista ambiental y a precios accesibles. Para ello hay que tener en cuenta dos ideas fundamentales. Primera: debemos reconocer que aun cuando el petróleo comience a escasear otros combustibles fósiles (hulla, gas) y no convencionales (arenas de pizarra y alquitranada) seguirán abundando durante siglos. En consecuencia, se debe encarar el desarrollo de tecnologías e infraestructuras que posibiliten el uso eficiente y seguro de estos otros combustibles fósiles. Por ejemplo, ya existen procesos químicos para convertir la hulla en gasoil. También podemos convertirla en hidrógeno y sustituir, como propulsor, al motor de combustión interna de los automóviles. Sin embargo, todavía no existe consenso respecto del balance costo-eficacia de esta tecnología. Segunda: cuando la producción de petróleo se mantenga estable o empiece a declinar y entren a tallar esos otros combustibles fósiles, deberemos controlar sus efectos climáticos. En el futuro, siempre desde la perspectiva ambiental, la forma segura de usar combustibles fósiles será capturar el anhídrido carbónico en la usina, antes de que salga a la atmósfera, y neutralizarlo en algún tipo de depósito subterráneo. Este procedimiento, denominado "captura y neutralización del carbono", ya es objeto de estudio. En definitiva, nuestro futuro energético no dependerá de una solución única, sino de diversas medidas: (i) explorar y explotar nuevos yacimientos petrolíferos, en especial fuera de Medio Oriente; (ii) mejorar la eficiencia energética; (iii) desarrollar y adoptar, en el largo plazo, otras fuentes de energía renovables a precios asequibles; (iv) usar otros combustibles fósiles, como la hulla, de modo tal que no dañen el medio ambiente.

Hoy, no estamos pensando en el agotamiento del suministro mundial de petróleo; confiamos demasiado en la producción de Medio Oriente y pasamos por alto las consecuencias ambientales del uso de combustibles fósiles. Por este camino, estamos llegando a un callejón sin salida y la realidad nos alcanzará. ¿Cómo debemos encarar el futuro? Los mayores consumidores de energía del mundo, empezando por Estados Unidos, Europa, China, Japón e India, tienen que acordar acciones colectivas con un doble objetivo: por un lado, desarrollar nuevas tecnologías de captura y almacenamiento del carbono; por el otro, explotar y usar fuentes energéticas alternativas a un costo accesible. Asimismo, debemos hacer que los precios de mercado de la energía reflejen los verdaderos costos sociales de dicho consumo. Así, tanto los consumidores como los proveedores podrán decidir mejor respecto a la eficiencia de la energía, la explotación de fuentes alternativas y la adopción de tecnologías seguras para el medio ambiente.

Energía del futuro El modelo energético actual se basa mayoritariamente en el consumo de combustibles fósiles para el transporte y la generación de energía eléctrica. Hoy en día, dos factores ponen en entredicho la supervivencia de este modelo, en pie desde comienzos del Siglo XX. Dichos factores son el agotamiento de las reservas de combustible y el calentamiento global. Según la teoría de Pico de Hubbert el agotamiento de las reservas de petróleo y gas natural podría ser un hecho antes de que acabase el presente Siglo XXI. Por otro lado, cada vez son más los científicos y grupos de opinión que alertan sobre el comienzo de un período de calentamiento global asociado al incremento de emisiones de gases de efecto invernadero. Aun cuando todavía no hay acuerdo sobre la inminencia y el alcance de ambos problemas, existe un consenso generalizado sobre el hecho de que tarde o temprano, el ser humano deberá de dejar de utilizar los combustibles fósiles como su principal fuente de energía primaria y decantarse por fuentes más seguras, abundantes y menos dañinas para el medio ambiente En el presente se utilizan los combustibles fósiles como el 97% de la energía primaria que se consume en el mundo, 38% es carbón, 40% es petróleo y 19% es gas natural. Estas generan contaminación y no son renovables. Se estima que el petróleo durará 45 años más, el gas natural 65 y el carbón 230.1 No obstante, existen diversas opciones de generación eléctrica ajenas a los combustibles fósiles que podrían mitigar la dependencia que la sociedad moderna tiene de estos recursos escasos y contaminantes. Algunas de estas opciones ya están disponibles y otras son meras hipótesis, y cada una genera distintos y enfrentados puntos de vista sobre sus supuestas ventajas e inconvenientes.

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1 Fuentes de energía

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1.1 Energía eólica

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1.2 Energía hidroeléctrica

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1.3 Energía de biomasa

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1.4 Energía solar

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1.4.1 Sistema fotovoltaico

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1.4.2 Sistema solar térmico

o

1.5 Energía geotérmica



1.5.1 Funcionamiento de una central

o

1.6 Energía nuclear de fusión

o

1.7 Energía mareomotriz

o

1.8 Biofuel

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2 Vectores

o

2.1 Hidrógeno

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3 Caso de Islandia

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4 Referencias

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5 Véase también

[editar]Fuentes [editar]Energía

de energía

eólica

Parque eólico.

La energía eólica se basa en la energía potencial que poseen las corrientes de viento. Dicha energía potencial es captada por las aspas de los generadores eólicos, y es transformada en energía eléctrica en los alternadores presentes en el interior de dichos generadores. Las zonas más favorables para la implantación de torres eólicas son las regiones costeras y las grandes estepas, donde vientos constantes soplan regularmente: es necesaria una velocidad media

del viento superior a 30 km/h para que una turbina eólica funcione con eficiencia.Ademas los aerogeneradores se pueden montar y desmontar sin apenas dejar huella en la naturaleza. La energía eólica presenta diversas ventajas, entre las cuales está la de no depender de combustible alguno para operar, sus emisiones casi nulas, y el hecho de ser una tecnología muy desarrollada y probada. También presenta un coste bajo de mantenimiento y explotación y requiere de relativamente poco espacio para ser instalada (en comparación con otras energías más extensivas, como la solar fotovoltaica o termoeléctrica). Entre sus problemas, se puede destacar su elevado coste (si bien este problema se está solucionando poco a poco con la evolución tecnológica y la aparición de fuertes economías de escala debido a la generalización de su producción). La energía eólica también tiene un elevado impacto visual y sonoro, y un discutido impacto medioambiental (como por ejemplo el desplazamiento de los recorridos de aves migratorias). Por último, el problema quizá más importante de la energía eólica es su difícil gestión dentro de un sistema eléctrico. La energía eólica es una energía poco constante, dependiente de vientos a menudo muy variables, de manera que no se puede depender de ella para generar electricidad en momentos de alta demanda eléctrica. Es por ello que la eólica solo puede suponer un porcentaje limitado (en el entorno del 20%) de la generación eléctrica, a riesgo de tener un sistema eléctrico inestable, donde la falta de viento un día concreto provoque apagones generalizados. Los parques eólicos abundan por todo el mundo. Dinamarca es el líder mundial destacado en esta tecnología, tanto terrestre como marina. Es el país en el que una mayor fracción de su energía eléctrica está generada a través de molinos eólicos. Además, tres de los cuatro mayores productores mundiales de turbinas y torres eólicas tienen su sede en Dinamarca (Vestas, NEG Micon yBónus. En segundo puesto se sitúa Alemania, seguido por Estados Unidos y España. Canadá, Francia y los Países Bajos son otros países con alto desarrollo de la industria eólica. La energía eólica puede funcionar para generar electricidad y para bombear agua de pozos subterráneos. [editar]Energía

hidroeléctrica

Esta energía es una energía limpia, renovable e inagotable. La energía hidroeléctrica se aprovecha en las centrales hidroeléctricas. En las centrales hidroeléctricas se genera la electricidad mediante la energía cinética y potencial del agua, que al caer y mover la turbina, mueve un generador eléctrico. La energía hidroeléctrica puede generar un impacto ambiental si no está bien adaptada al río en el cual se construye. Una central hidroeléctrica puede tener un gran impacto ambiental produciendo una alteración en el ambiente de un río y afectando la fauna y flora de una zona. En Costa Rica el 81% de la energía proviene de la hidroeléctrica, el 10% geotérmica, 7,7% es térmica, 1,1% es eólica y 0,2% es de otras.2

Esto ocurre también en otros países donde los recursos hídricos son tan grandes que más del 80% de la energía proviene de la hidroeléctrica. [editar]Energía

de biomasa

La biomasa es la abreviatura de “masa biológica” y se obtiene de los recursos biológicos. La biomasa comprende una inmensa gama de materiales orgánicos. La energía proveniente de la biomasa se divide en muchos grupos.



Energía de combustión directa



Energía de conversión térmica



Energía por fermentación alcohólica



Energía por descomposición anaeróbica

La energía de combustión directa se saca de la leña y otros desechos orgánico como excrementos de animales y celulosa se utiliza para obtener calor. La energía por conversión térmica que consiste en la destilación de leña para generar carbón de leña, metanol, alcohol metílico, entre otros. La energía por fermentación alcohólica que consiste en la fermentación de restos orgánicos tales como la caña de azúcar, la yuca y la madera, se cree que podría reemplazar a loscombustibles fósiles. El etanol (alcohol etílico) se está usando actualmente como añadido de la gasolina. La energía anaeróbica que consiste en la producción de gas en cámaras cerradas; se denominan biodigestores. Esta se logra mediante la fermentación de desechos orgánicos (excrementos, residuos orgánicos, etc.). El gas obtenido sirve para el gas de cocina y la iluminación. [editar]Energía

solar

La energía solar es la energía obtenida de la radiación solar transformándola en calor o electricidad. Los colectores solares transfieren la energía proveniente de la radiación solar al agua y la calientan. Las celdas fotovoltaicas que generan su energía eléctrica de la radiación electromagnética del sol, transformándola en energía eléctrica. [editar]Sistema fotovoltaico

Es el sistema por el cual se genera la electricidad por la radiación electromagnética (luz visible, infrarrojos, ultravioletas...), éste consta de:



Un generador solar, compuesto de paneles fotovoltaicos que generan una corriente

eléctrica, en función de la radiación solar.



Un acumulador, que guarda la energía eléctrica para disponerla en la noche y en los días

nublados, baterías



Un regulador, que evita sobrecargas en el acumulador o descargas excesivas, ajustando la

tensión y corriente.



Un conversor, que convierte la electricidad producida (continua) en el mismo tipo que la red

(España es 230 V alterna a 50 Hz).



Aprovecha la energía,radiante del sol, para transformarla en energía eléctrica para calentar

agua,etc. [editar]Sistema solar térmico

Este sistema funciona calentando agua por el calor producido por la radiación solar. Este calentamiento puede producirse mediante concentración de radiación solar produciendo vapor de agua, y con una turbina energía eléctrica; O bien, puede emplearse sin concentración en calefacción o agua caliente sanitaria (ACS). [editar]Energía

geotérmica

Este tipo de energía trata de aprovechar el calor desprendido por la Tierra para obtener energía eléctrica. Dicho de otra forma, es la energía calórica contenida en el interior de la Tierra que se transmite por conducción térmica hacia la superficie. También puede generarse energía eléctrica mediante la utilización de un vapor que pasa a través de una turbina que está conectada a un generador, y que produce electricidad. Los usos más comunes son:



Uso sanitario.



Varios usos industriales como la pasteurización de la leche.



La implantación de calefacción en distritos enteros y viviendas individuales.



Balnearios.



Cultivos en invernaderos durante el periodo de nevadas.



Reducir el tiempo de crecimiento de pescados, crustáceos, etc.

Entre sus ventajas, podemos destacar:



Es un recurso de bajo coste.



Contribuye tanto a la generación de energía (produce electricidad) como con usos

directamente de calor.



Evita la dependencia energética del exterior.



Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los

combustibles fósiles (petróleo, carbón, etc.)



No produce ningún tipo de combustión

[editar]Funcionamiento de una central



Primero se perfora un agujero hasta el pozo de agua subterránea.



Se monta una tubería, destinada a llevar el vapor de agua a la superficie.



El vapor de agua pasa por una depuradora, porque lleva minerales que podrían ocasionar

desperfectos en las turbinas.



Luego, pasan por las turbinas, que a su vez mueven un generador. El generador produce

la electricidad y un transformador la convierte en corriente eléctrica. La energía geotérmica es capaz de crear energía limpia para autos, casas etc. Islandia es unos de los lugares donde más se aprovecha esta forma de energía [editar]Energía

nuclear de fusión

Las estrellas como el sol producen su energía mediante la fusión nuclear.

La fusión nuclear promete ser la energía del mañana, aunque hasta ahora no se haya logrado producir más energía de la que se consume. La energía de fusión nuclear consiste en la unión de dos núcleos atómicos, el nuevo átomo tiene una masa inferior a la masa de los dos átomos juntos, así que esa diferencia de masa se libera en energía, de acuerdo con la famosa ecuación de Einstein E=Mc2. Esta energía puede parecer fácil de lograr, pero es necesario llegar a temperaturas de entre 50 y 100 millones de grados centígrados y además a presiones exorbitantes, porque si no, el átomo de deuterio no se fusionará con el tritio, esto es porque ambos tienen cargas positivas. Las cargas positivas hacen que ambos tritio y deuterio (deuterio y tritio son los isótopos del hidrógeno) se repelan, pero en condiciones de alta temperatura y presión se fusionen. Este tipo de energía tiene las ventajas de que los elementos necesarios para la fusión nuclear abundan en el planeta y los desechos que produce son, además de poco cuantiosos, elementos estables que pueden ser devueltos a la naturaleza. [editar]Energía

mareomotriz

La energía mareomotriz es la energía potencial o cinética que contienen los océanos. Esta energía se está desarrollando y se piensa podría ser una energía que sustituiría a los combustibles fósiles,

porque esta energía es renovable y tres cuartas partes del planeta son océanos, así que casi todo país con costa puede emplearla. Está energía la producen en conjunto el viento, el Sol y la Luna, que hacen:



Las olas



Las mareas



Las corrientes marinas

La energía de una central mareomotriz convencional se toma de las diferentes alturas que puede tener la marea en el día, reteniéndola y haciendo mover una turbina. La energía mareomotérmica consiste en usar la diferencia de temperatura entre la superficie y las profundidades oceánicas. Esa diferencia de temperatura hace que se genere una corriente de convección. Las corrientes de convección son el fenómeno físico que se produce en un fluido cuando una parte de éste está más caliente (y por tanto es menos densa) que otra que se sitúa por encima de la primera. Esto hace que intercambien sus posiciones, y por tanto se muevan y generen una corriente. Estas corrientes pueden hacer a una turbina moverse para generar energía eléctrica. También se pueden aprovechar las olas y corrientes marítimas. Esta tecnología se está desarrollando, Francia ya está pensando en hacer su segunda central mareomotriz. Aunque no contaminen la atmósfera, éstas pueden influir en la biodiversidad y en la salinidad del agua. [editar]Biofuel

Las plantas usan la fotosíntesis para crecer y producir biomasa. También sabemos que podemos usar la biomasa para obtener energía directamente de ella o producir un combustible llamado biofuel. La agricultura puede producir diferentes fuels como por ejemplo biodiesel ,etanol u otros combustibles provenientes del cultivo de la caña de azúcar.Todos estos combustibles se pueden usar en motores de explosión para producir energía mecánica que después se trasformará en eléctrica.Los típicos biofuels arden para liberar la energía química que tienen en su interior.También hay otros métodos para convertir estos combustibles en electricidad de forma más eficiente utilizando células de combustibles.

El nombrado anteriormente biofuel es a menudo algún tipo de bioalcohol, como por ejemplo el etanol o algún derivado de este como por ejemplo el biodiesel o aceites de origen vegetal.El biodiesel está siendo usado en los coches actuales con algunas modificaciones o sin éstas, este biodiesel puede estar hecho a partir de vegetales y de las grasas de algunos animales. Dichos combustibles son capaces actualmente de sustituir a las gasolinas convencionales. Con el mismo coche puedes usar los dos tipos de combustibles. La gran ventaja de los biodiesels respecto a las gasolinas convencionales es que usando bioconbustibles se emiten menos gases contaminantes a la

atmósfera.El uso de biodiesel reduce la emisiones de dióxido de carbono y el de otros gases en torno al 20 o al 40 por ciento. En la actualidad algunas áreas de cultivo de maíz, azúcar y otros vegetalas están siendo usados íntegramente para producir etanol (que sabemos que es un derivado del alcohol) este liquido está siendo usado para producir la combustion interna necesaria para que anden algunos medios de transporte.Ahora se está formando la estructura energética de estos biocombustibles E85 es un fuel compuesto por un 85 por ciento de etanol y un 15 por ciento de gasolina.También se está desarrollando el biobutanol que es una alternativa al bioetanol.Sin embargo está creciendo una idea critica sobre los biofuels porque se utilizan alimentos para producir gasolinas y por que contribuye a la deforestación y al balance de energías. [editar]Vectores [editar]Hidrógeno

Es importante notar que el hidrógeno no es una fuente de energía, sino un vector: no existe aislado en la naturaleza, por lo que no se puede extraer de ningún sitio a bajo costo. Esto significa que si queremos usar hidrógeno para cualquier fin, primero hemos de generarlo, proceso en el que siempre se consume más energía de la que se obtiene después al usarlo. Aunque todavía no se hagan vehículos de hidrógeno a gran escala, se están dando grandes saltos en la tecnología de la energía mediante el hidrógeno. Los vehículos de hidrógeno funcionan con una pila de combustible. La pila de combustible es una batería, ésta genera electricidad para los motores mediante la reacción del hidrógeno de un depósito y el oxígeno del aire. Esta reacción genera agua utilizada para refrigerar la pila de combustible y la energía eléctrica liberada se utiliza para mover motores que impulsan el vehículo. Tambien existen vehículos con motor de combustión interna pero además de vapor de agua producen emisiones de dióxido de carbono [cita requerida] y son menos eficientes

[cita requerida]

.

Los avances han sido muy notables porque el nuevo automóvil BMW 750 hL alcanza fácilmente una velocidad de 226 km/h, tiene una potencia de 150 kW. La BMW estima que en 2020 el 20% de sus automóviles funcionarán con hidrógeno. [editar]Caso

de Islandia

3

Mediante los géisers se produce el hidrógeno en Islandia.

Islandia es un pequeño país el cual se provee de energía mediante la energía geotérmica e hidroeléctrica. La energía geotérmica abunda en Islandia por la gran cantidad de volcanes y géiseres. Islandia no es autosuficiente y no se puede proveer del petróleo que consume, así que debe importarlo en su totalidad. En el 2002 se encontró una alternativa que separa los átomos de hidrógeno mediante la electrólisis, implementando el su potencial geotérmico. Lo que se pretende es que dentro de pocos años la flota de autobuses sea completamente de hidrógeno, y que coches y barcos también. Por ahora hay una estación de hidrógeno y algunos coches y autobuses. Luego,se pretende exportar el hidrógeno. Islandia es en este momento uno de los países con la tecnología del hidrógeno más desarrollada y le llevará una ventaja contundente a demás países que en este momento están empezando a desarrollar la energía de hidrógeno.

El futuro de los combustibles fósiles GONZALO MARTÍNEZ CORBALÁ

L os combustibles fósiles permanecen como las fuentes dominantes de energía primaria, en todo el mundo, en el escenario de referencia empleado en el aumento total de la energía, entre 2007 y 2030. En términos absolutos, el carbón se ve, por mucho, como el más grande incremento de proyección de demanda seguido por el gas y el petróleo. De cualquier manera el petróleo permanecerá como el más grande porcentaje en la mezcla de combustibles primarios hasta 2030. Ésta es una especie de introducción en el Panorama Mundial de la Energía, de la Agencia Internacional de Energía, la cual es el brazo técnico de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE). Este estudio se hizo por acuerdo del G-20, se elaboró en diciembre de 2009 y suponemos que no tardará en salir a la opinión pública en este 2010. En términos absolutos, el petróleo permanecerá como el más grande combustible en las mezclas primarias hasta 2030, aunque caerá hasta 30 por ciento del actual 34 por ciento. La demanda de petróleo (excluyendo los biocombustibles) se proyecta que crecerá más o menos uno por ciento en promedio anual, que se estima en 85 millones diarios, o en 105 millones de barriles por día en 2030. Todo el crecimiento viene de los países no pertenecientes a la OCDE; por el contrario, esa organización se cae en cuanto a demanda. Otro hecho que hay que tomar en cuenta es que el aumento en la demanda de petróleo se deberá 97 por ciento a la del sector transportes. La demanda eléctrica mundial se proyecta que crecerá a una tasa anual de 2.5 por ciento hasta 2030. Se han realizado, según estadísticas disponibles, adicionalmente 4 mil 800 gigavatios para 2030, que son casi cinco veces la capacidad en Estados Unidos. Los aumentos o adiciones (de 2.8 por ciento del total actual) se estarán dando principalmente en China.

El carbón pertenece a la columna vertebral del sector potencia y su parte de la generación actual aumenta hasta 44 por ciento en 2030. La generación actual nuclear de potencia se da principalmente en una mezcla por tres puntos. La producción anual nuclear crece en las regiones mayores, bloqueando a Europa, la región que se carateriza en su caída en la generación. El uso del modelo moderno de tecnologías de generación de energía renovable no hidráulica (incluyendo en estas consideraciones la energía solar, la del viento, geotérmica y de las mareas, así como de bionenergía) parece ser la tasa de crecimiento más alta en la generación de potencia, en el escenario de referencia. La parte de la energía renovable no hidráulica en términos de generación global aumentará de 2.5 por ciento en 2007 a 8.6 por ciento en 2030, con el poder de la generación del viento con el más absoluto crecimiento. El consumo de biocombustibles por transporte también aumentará fuertemente. La parte de la potencia proveniente del agua, por contraste, cae de 16 a 14 por ciento. La inversión en energía en todo el mundo ha sufrido una notable disminución y la demanda cae, de tal manera que debilita semanalmente tanto a los productos por venta de energía como una notable alteración negativa en el flujo de caja correspondiente. Todos estos factores son consecuencia directa de la crisis económica y financiera que se presentó a finales del año pasado, y que si bien en algunos países importantes se considera controlada o en vías de serlo, no se puede decir lo mismo, por ejemplo, de Grecia, en cuyo rescate han acudido tanto Reino Unido como Estados Unidos. Dicha crisis ha afectado seriamente a varios países del mundo, sobre todo en Europa, por supuesto. La inversión en energía en todos los grandes consumidores del mundo se ha visto afectada, es decir, disminuida en relación con las inversiones del año anterior, y la proyección del flujo de caja corriente se prevé y se esperan todavía efectos negativos, tanto para finales del presente año como hasta 2011. Mientras ahora es cuando más sería necesario reforzar la inversión financiera, sobre todas las cosas en alguna fase de un proceso que se espera que produzca un aumento general a la creciente demanda de energía. Es ahora mismo cuando se requiere redoblar los esfuerzos en la investigación y en el uso de nuevas tecnologías, pues es bien sabido que los aceites delgados están escaseando en todo el mundo y se hace necesario enfilar las perforaciones a aguas profundas, que si bien puede finalmente dar resultados positivos, tambien es cierto que el cambio de los aceites a refinar hacia los más pesados, exigirá también nuevas tecnologías en el proceso de refinación en el uso de los combustibles así obtenidos. En Estados Unidos se dio el caso, considerado prometedor, de que el Congreso autorizó iniciar nuevas perforaciones en la vertiente norte de Alaska, en Bahía de Hudson, lo cual se negó sistemáticamente al presidente Bush, argumentando razonamientos de orden ecológico, lo cual es algo tomado con mucha seriedad en Alaska. También se aprobaron nuevas zonas de perforaciones en la costa este estadunidense, con claras definiciones hacia el norte, ya cerca del estado de Nueva Jersey, si no me equivoco. Tratando de ser más breve, podemos afirmar que no está resuelta, ni financiera ni tecnológicamente, en todos sus aspectos, la extracción de petróleo y su refinación, así como tampoco, hacia los años de 2030 y 2050, el difícil caso de la disminución de las emisiones de CO2. Anterior Siguiente Subir al inicio del texto

LOS RIESGOS DE LA ENERGIA EOLICA Publicado el 5 de noviembre de 2007 | 39 comentarios Hace unas semanas la revista alemana Spiegel publicaba en su número 34 del año 2007 un artículo sobre los problemas prácticos con que se enfrentaba la energía

eólica (Unerwartete Kräfte, cuesta 0,50€ el verlo). Una traducción al español bastante aceptable puede leerse en esta página (Los Peligros de la Energía Eólica). En general, la energía eólica es un gran avance para la Humanidad. Lo que no es cierto es lo que se dice sobre su rentabilidad. Aquel emprendedor que se plantee participar en un proyecto de parque eólico debe saber que las rentabilidades que le van a prometer son bastante engañosas, por no decir una auténtica tomadura de pelo.

No hay negocios garantizados y este es uno más de tantos. Se invierte mucho capital para recuperar la inversión y entrar en beneficios al cabo de diez o quince años. Pero nadie puede asegurarte que los molinos vayan a durar tanto tiempo. El artículo de Spiegel se centra en la situación en Alemania, muy representativa por cuanto es el país con mayor volumen de producción eólica del mundo. En la anterior legislatura se hizo notar el paso por el gobierno del partido de los Verdes, que promovió todo tipo de medidas que facilitaran el desarrollo de estas tecnologías. Cerca de la casa de una amiga en el norte de Alemania tienen algunos parques importantes. A muchos podrá parecerles una molestia menor la sombra de las aspas del molino en la distancia. Durante las horas en que el sol pasa cruzando molinos de viento se produce una especie de eclipse parpadeante. Primero se ve la luz perfectamente y un segundo después el sol queda tapado por un aspa, para a continuación volver la luz, así durante bastante tiempo. El efecto discotequero es bastante molesto, y a mi amiga no le queda sino resignarse. Pensaba que todos los problemas terminaban ahí, o con algunos pájaros que de vez en cuando mueren a causa de los potentes motores. Pero la lista de inconvenientes, de los que no se habla por tratarse de una energía cool, es bastante extensa.

• Los mayores problemas son de ámbito tecnológico. Las empresas fabricantes simplemente no dan abasto. Tienen pedidos pendientes durante varios años y el ritmo de producción no da para más. Esto es muy positivo para los fabricantes de parques eólicos. Pero tremendamente negativo para aquellos que deseen comprarlos.El problema más sorprendente es el tamaño del molino. Digamos que consta de dos partes, la base y las aspas junto a la turbina. La base es una pieza maciza que no puede ensamblarse, así que debe transportarse entera. Los molinos pueden medir hasta 100 metros con lo que nos encontramos con algo casi imposible de transportar. No se pueden hacer bases de molino más largas porque sería imposible llevarlas por carretera, así que nos encontramos con una limitación en el crecimiento de los molinos.Con el tiempo, se ha ido optando por hacer más y más largas las aspas del molino, para optimizar el rendimiento. Esto provoca problemas físicos, por cuanto la base tiene que soportar un peso considerable y las aspas, al ser tan grandes, tienen problemas de estabilidad. • En los prototipos de molino todo funciona a la perfección, pero la experiencia ha demostrado que el comportamiento de los molinos es siempre inesperado. Las fuerzas a que deben someterse las aspas y las turbinas son superiores a las que se esperaba en un principio. El viento cambia de dirección y de fuerza en formas imprevisibles. Y como no estaba previsto, se producen roturas. • A veces se rompen los molinos. No hay ni un caso ni dos sino muchos más. Si se rompen las aspas mientras están girando los fragmentos más pequeños que se desprendan pueden llegar a cientos de metros e incluso algunos kilómetros de distancia. Aunque los molinos están alejados de las viviendas y las carreteras, siempre estarán cerca de lugares poblados y de carreteras que pueden tener coches en circulación. Todavía no se han producido accidentes importantes pero pueden ocurrir en un futuro. Y el responsable será el dueño del parque eólico.

• También los molinos se pueden quemar. Al estar a tanta altura, los bomberos no pueden hacer nada, porque las escaleras no llegan tan alto – otra cosa es ver qué podrían hacer, a casi 100 metros de altura en un fuego eléctrico y con un viento que no pone las cosas más fáciles. • Se han producido suficientes accidentes y averías como para que las aseguradoras entiendan que los parques eólicos son un producto de alto riesgo. Tras perder mucho dinero pagando compensaciones se han vuelto muy severas. Los seguros obligatorios son mucho más caros y obligan a mayores revisiones y al reemplazo de alguna de las piezas más susceptibles de averías, pero también más caras. Todo esto menoscaba la rentabilidad enormemente. En algunos casos la aseguradora podría no aceptar cubrir los riesgos de un molino que tenga demasiados años de funcionamiento, por lo que aunque los fabricantes prometan que el molino durará 20 años por lo menos, si no se puede tener en uso más allá del tiempo que las aseguradoras estén dispuestas a aceptar, de nada servirá esa supuesta duración.

• A pesar de ser productos altamente tecnificados, la calidad deja mucho que desear. Encuestas realizadas entre compradores de parques eólicos arrojan una imagen de muy poca satisfacción entre los clientes. En general, el mayor problema son las reparaciones y el mantenimiento. Como no paran de fabricar y de vender, apenas si tienen tiempo o se preocupan con las reparaciones, aun cuando las cubra el periodo de garantía. El tiempo de espera hasta que te arreglen la avería puede ser de más de seis meses. Esos seis meses que tienes el molino averiado es tiempo en que no estás produciendo energía y por lo tanto no estás recuperando tu inversión. • Elegir dónde montar un parque eólico no es fácil. Cerca de buenas carreteras pero alejado de grandes poblaciones. En lugares donde haya mucho viento y que sea fácil conectar el suministro al resto de la red eléctrica. Las mejores ubicaciones ya están escogidas y quien trate de construir uno nuevo debe buscar mucho dónde colocar sus molinos. Hacerlo en un lugar sin demasiado viento provocará que el molino no sea tan rentable. Si está demasiado cerca de un pueblo, cualquier accidente por pequeño que sea puede desembocar en un cierre forzoso del molino, lo que aniquilaría toda perspectiva de rentabilidad. • La idea de situar los molinos en el mar, aunque con mucho futuro, es actualmente una quimera. Todos los intentos hasta el momento han sido sonoros fracasos. Dinamarca tuvo que desmantelar un parque eólico completo hace pocos años porque las turbinas no eran capaces de soportar vientos tan fuertes. También se han producido fracasos en el Reino Unido. Con tan ilustres precedentes, hay que ser muy valiente para intentarlo en otro lugar. • A efectos del beneficio a largo plazo no hay que olvidar que se trata de una fuente de energía subvencionada. Esto quiere decir que el gobierno favorece con impuestos bajos y ayudas la producción de energías renovables. Pero es de esperar que a medio plazo estos beneficios vayan disminuyendo lo que se traducirá en que tendrá que ser vendida a precios más y más bajos conforme vaya pasando el tiempo. • Un problema sorprendente es la variabilidad del viento. Cuando no sopla, el molino no produce electricidad. Cuando sopla con fuerza, como en las tormentas, produce unas cantidades de energía muy superiores a las que se pensaba en el laboratorio. Estas potencias son tan fuertes que el molino no es capaz de

aprovechar toda la energía por riesgo de sobrecalentamiento y avería por lo que tiene que desaprovechar la mayoría. Si se pudiera aprovechar toda, la rentabilidad aumentaría drásticamente. Actualmente se está trabajando en este sentido. Un proyecto interesante (página en alemán) propone almacenar ese aire “sobrante” bajo tierra, aprovechando bolsas de aire subterráneas como las que se obtienen de las minas de gas ya extintas. Ese aire se podría procesar por separado generando mucho mayor beneficio. • Se está investigando menos de lo que se debería. Pero es lógico: si produces Seats 600 y la gente te los quita de las manos, ¿Para qué empezar a investigar en los Seats Ibiza? Pero aún así, se avanza. Los molinos de hace diez años son mucho menos eficientes que los actuales, se rompen más y durarán menos años. Como con la compra de un ordenador, hacer una compra a 20 ó 30 años (para obtener rentabilidad) de un producto que está en continua evolución, supone un enorme riesgo económico. En los comentarios a la traducción al artículo de Spiegel los hooligans de las energías renovables atacan con fiereza. Todo tiene que ser o bueno o malo. El petróleo es malo, ganar dinero con él es sucio. Las energías renovables son sanas, baratas y hasta rentables. Para mí lo ideal sería que los inversores siguieran cayendo como moscas atrapadas en la miel de los cantos de sirena que recorren los medios de comunicación. Ellos son los pardillos que pagan el pato de un mundo mejor. Poca gente está ganando dinero comprando parques eólicos. Estamos ganando todos los demás. Me molesta que engañen a la gente valiente que arriesga su dinero y por eso publico esto. Los que escriben en los foros las maravillas de estas nuevas energías no estarían dispuestos a pagar un 20% más por su recibo de la luz si les garantizaran que iba a ser “energía verde”. Queremos un mundo mejor, pero que se esfuercen los demás, que no me cueste a mi el dinero. Como resumen, los parques eólicos tienen algunos riesgos económicos que merece la pena conocer de fuentes imparciales y fiables. Y esta no es una de ellas. La bucólica primera fotografía la he tomado de la Wikipedia y es libre. Las otras dos son del artículo de Spiegel que posee los derechos de autor, yo sólo las he expuesto a modo orientativo.

6) Averigue el costo de un molino eólico e indique donde se encuentra ubicado el mayor parque eólico del mundo.