> Grupo de apoyo sobre El agua y el futuro de la energía |
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IV. Energías
renovables: puntos fuertes y débiles
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No desequilibran el balance termofísico -
Intermitencia, variabilidad, no pronosticable Pasaremos a continuación revista a cada una de ellas, por orden inverso al descrito aquí arriba, pues es el orden en que la humanidad ha ido aprendiendo a explotar estas fuentes de la naturaleza. No obstante, antes de detallar el análisis de cada una de ellas, conviene hacer una breve exposición de la problemática básica de la energía solar, que tiene dos inconvenientes graves (para su uso energético industrial, no para la habitabilidad del planeta, que se basa precisamente en esos inconvenientes) que concretamente son: su baja densidad de potencia y su variabilidad (o intermitencia). |
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En Termodinámica se define la exergía como la capacidad de realizar un trabajo (con una fuente dada de calor) teniendo en cuenta el medio ambiente (o foco frío) contra el cual se va a cargar el ciclo termodinámico para realizar ese trabajo. |
Esto
último no es sólo cuestión de los cambios estacionales y diurnos, sino de
las alteraciones casuales en viento, lluvia e insolación, pues la aparición
de un fino cendal de nubes, por ejemplo, anula la radiación solar directa,
lo que impide su buen aprovechamiento mediante concentración, como se verá.
Tan variable o más es el viento, e idénticamente la lluvia. El
problema de su baja densidad de potencia (240 W/m2 de media) es más
sutil y realmente importante. En Termodinámica se define la exergía como
la capacidad de realizar un trabajo (con una fuente dada de calor) teniendo
en cuenta el medio ambiente (o foco frío) contra el cual se va a cargar el
ciclo termodinámico para realizar ese trabajo. Lo anterior es una definición
cualitativa, un tanto intuitiva, sin ecuaciones, pero pone en evidencia que
para la conversión de energía térmica (como es la radiación solar) en
trabajo, hace falta contar con la fuente energética en sí, pero también
con el sumidero de calor que tendrá que acoger todo el calor no
transformado en trabajo. Al considerar la energía solar, vemos que en
cierto modo hemos de usar el mismo sustrato material-energético para las
dos cosas. Por un lado pretendemos usar la energía solar como fuente, y ya
hemos dicho que su valor medio es realmente bajo (240 W/m2). Pero
por otro lado el sumidero de calor va a ser la propia biosfera, que en
realidad tiene un flujo calorífico (merced al efecto invernadero) superior
al anterior (de 390 W/m2). Si realmente tuviéramos que contar sólo
con los valores medios, la energía solar sería inaprovechable, pues ella
misma es la que define el nivel térmico de nuestro medio ambiente, que es
lo que tenemos que utilizar como sumidero de calor. Pero si la fuente y el
sumidero son la misma cosa, resulta imposible hacer funcionar ningún ciclo
termodinámico, y no se genera trabajo alguno. A nuestro favor acuden en este caso las fluctuaciones que experimentan estos valores, pues por fortuna la energía solar tiene momentos de insolación mucho mayores que la media, del orden de 1000 W/m2 a nivel del mar, y además se concentra en las moléculas orgánicas de la biomasa, y en el agua evaporada, y en el viento. De ahí que encontremos un paradigma importante en este contexto: las energías renovables sólo cabe aprovecharlas en emplazamientos específicos, donde se produzca su concentración energética. Un caso aparte será la energía fotovoltaica, según se analizará en su momento. |
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En estos momentos el consumo energético detraído por la humanidad de este ciclo es un 11% del mismo, que no se degrada por otras causas, sino por combustión (oxidación) producida por la humanidad. |
Biomasa La
referencia global nos la proporciona el ciclo natural del CO2,
anteriormente expuesto, en el que vimos que anualmente la fijación neta
del CO2 (fotosíntsis-respiración) es de 50 Gton (que
vuelven a CO2 por degradación y putrefacción). Estos 50
Gton representan 1020 cal/año, o 10.000 Mtep/año (que es
aproximadamente el consumo total de energía por la humanidad,
correspondiendo 8.900 a la artificial antropogénica y 1.100 a la
natural de la biomasa). Es decir, en estos momentos el consumo energético
detraído por la humanidad de este ciclo es un 11% del mismo, que no se
degrada por otras causas, sino por combustión (oxidación) producida
por la humanidad. Si
se aumentara esta utilización hasta un 33% del total del ciclo natural,
se tendrían unos 2200 Mtep/año adicionales, que es el actual consumo
de carbón o gas natural, aproximadamente. Ello
indica unas limitaciones apreciables en la explotación de la biomasa,
al menos en sus niveles actuales de productividad, lo cual tiene su raíz
en tres causas: el rendimiento fotosintético es bajo (en W/m2
transformados en materia orgánica por unidad de superficie) y además
para la biomasa hacen falta agua y nutrientes. De ahí que la mayor
parte de la misma se genere en las selvas tropicales, pudiéndose citar
también los grandes bosques nórdicos, aunque ahí la insolación sea
mucho menor. ¿Hasta que punto se podría aumentar la productividad natural de la biomasa, es decir, esos 50 Gton/año de CO2 pasados a materia orgánica?. La pregunta no es posible de contestar en esta ponencia, y afecta a esas regiones antedichas, donde la valoración de la máxima reforestación posible está aún en estimaciones muy inciertas. Aún si se pudiera duplicar el ciclo natural (sin alterar groseramente el inventario total de CO2 en la atmósfera) estaríamos en 20.000 Mtep/año, y de poder destinar un 50% de ello al consumo humano, estaríamos cubriendo las necesidades energéticas actuales. Pero el verdadero significado del desafío de esa duplicación del ciclo natural del carbono-CO2, queda por ahora en los límites de la ficción. |
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Proyección de la biomasa en el Plan de Fomento de Energías Renovables y su realización, y posible extrapolación. |
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Energía
hidráulica Una
parte sustantiva de la irradiación solar se emplea en evaporación (del orden del 20% de los 175.000 TW incidentes) pero la
recuperación de ese recurso se ve dificultada por la enorme dispersión
de las precipitaciones, que es sus tres cuartas partes caen en el mar. De
lo caído en tierra, sólo una pequeña fracción cae a suficiente altitud
y recogida en cuencas superficiales canalizadas. El
potencial hidráulico total anual se estima en unos 10.000 TWh, lo cual
corresponde a algo menos de 1 TW de potencia media (algo menos de un 10%
de la potencia antropogénica total). Del potencial total antedicho, algo
más de 5.000 TWh/año corresponden a países en vías de desarrollo y está
relativamente poco explotado, mientras que
el potencial de los países desarrollados está explotado en más
de un 50%. La producción anual actual es de 2600 TWh, es decir, algo más
de un 30% del recurso. Cabe aumentar esta fracción, sobre todo en ciertos
países y macrorregiones (China, India, Sudamérica) pero el techo
previsible práctico es de unos 4000 a 5000 TWh/año, lo que supondría
una potencia eléctrica de alrededor de 0,5 TW. La cifra es relativamente
exigua, pero tiene la ventaja de producir directamente electricidad. Si se
midiera en carbón ahorrado para generar esta energía eléctrica,
encontraríamos del orden de 1.400 Mtec (unos 1.000 Mtep) cantidad que no
deja de ser muy limitada, pues es menos que la mitad del consumo actual de
carbón. |
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Proyección de la minihidráulica en el Plan de Fomento de Energías Renovables y su realización, y posible extrapolación. |
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El interés por los molinos de viento eléctricos comenzó en los tiempos pioneros de la electricidad, y de ello hay una curiosa noticia ya en el año 1888. |
Energía
eólica Al
contrario que la energía hidráulica, que parece estar en la última fase
de su ciclo de negocio expansivo, la eólica está despegando. Ello no se
debe a desinterés inicial de los técnicos por esta fuente, sino a la
dificultad de proporcionar con ella garantía de suministro, algo
imprescindible en el servicio eléctrico. Su intermitencia y dificultad de
predicción hacen de ella una fuente sin control, en el sentido estricto
de la palabra, aún cuando los aerogeneradores se puedan controlar cuando
funcionen entre ciertos regímenes. El
interés por los molinos de viento eléctricos comenzó en los tiempos
pioneros de la electricidad, y de ello hay una curiosa noticia en el nº
33 (Año VI, 1888) de la revista "La Electricidad", en el cual
se da cuenta de la memoria presentada el 2 de mayo de ese año, en la
Sociedad de Física de Glasgow, por el profesor Blyth, que había
aprovechado un molino de viento para accionar una dinamo tipo Burgin que
cargaba doce acumuladores (baterías) de 25 voltios, con los que por la
noche se podían encender diez lámparas de 8 bujías. No obstante, el
profesor Blyth señalaba la inconveniencia de necesitar acumuladores, por
su fuerte inversión inicial y de mantenimiento. Por otro lado, los
consideraba imprescindibles, para acoplar la oferta a la demanda, de modo
que el éxito de la energía eólica lo cifraba a un abaratamiento de los
mismos. |
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Proyección de la eólica en el Plan de Fomento de Energías Renovables y su realización, y posible extrapolación. |
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El potencial explotable en España en energía eólica se cifra entre 70 y 100 TWh, para lo cual habría que instalar entre 30 y 50 GW de potencia, es decir, entre dos y tres veces la potencia ya alcanzada de energía hidroeléctrica.
La apuesta por la eólica es una cuestión de visión de futuro y de fe en la ingeniería electromecánica. Los países y empresas que han apostado inteligentemente por ello, están ahorrándose bandazos en ese despliegue, y tendrán mejores perspectivas de explotación de ese recurso en el futuro.
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El
éxito verdadero de la energía eólica llegó más de cien años después,
cuando las redes de distribución eran ya de tal tamaño que se podían
acoplar a ella decenas, incluso cientos de MW, no estrictamente
controlados. Por supuesto, en ese descontrol hay que fijar un límite, por
la estabilidad de la red, amén de mejorar en los temas de prognosis de
viento y en los métodos de almacenamiento de la electricidad, como puede
ser la producción de hidrógeno. Aún así, esto último encarecerá el
proceso conjunto tanto, o más, que lo ya indicado en el siglo XIX por el
profesor Blyth. La
energía cinética total de los vientos es altísima, pero la mayor parte
de ella es inalcanzable, por la altitud a la que se da. A ello ha de añadirse
que muchas zonas de fuertes vientos están en latitudes muy alejadas de
los centros de consumo, o en el mar, y no siempre sobre plataformas
continentales, sino al contrario. Tal dispersión hace difícil una
valoración realista del potencial total eólico, pues el verdaderamente
aprovechable está ligado a emplazamientos con características positivas,
típicamente más de 2000 horas de viento apreciable al año. En España
contamos con zonas eólicas importante en varias regiones, como Galicia,
Estrecho de Gibraltar, Depresión del Ebro, Mancha oriental, zonas
prepirenaicas y otras. El
potencial eólico español está mucho mejor evaluado que el mundial
general, pues España es el segundo país con más potencia eólica, con
aproximadamente 5 GW instalados. Piénsese que en energía hidráulica,
donde el 50% de los recursos están explotados, la potencia instalada es
de 16 GW (y no se esperan aumentos significativos en el futuro). A unos
11-13 GW llegará la energía eólica en España hacia el año 2010, lo
que habrá supuesto la instalación de 1000 MW/año durante todo este
primer decenio del XXI. En ese momento se espera una producción de entre
25 y 30 TWh/año. Hoy día es algo menor de 10 TWh/año (2003, esperable).
El total de la producción peninsular es de unos 220 TWh/año. Se trata
por tanto de un ciclo de negocio importante, y de muy escaso impacto
ambiental, pero obviamente limitado en expectativas futuras a más largo
plazo, salvo que efectivamente se desarrollen sistemas de almacenamiento,
como el mencionado del hidrógeno. En
todo caso, el potencial explotable en España en energía eólica se cifra
entre 70 y 100 TWh, para lo cual habría que instalar entre 30 y 50 GW de
potencia, es decir, entre dos y tres veces la potencia ya alcanzada de
energía hidroeléctrica. En
este contexto es fundamental glosar el extraordinario despliegue de la
energía eólica en España desde mediados del último decenio del siglo
XX, y más acentuadamente en el siglo XXI. España es uno de los pocos países
en el mundo (junto a Alemania, Estados Unidos y Dinamarca) con capacidad
para fabricar más de 1 GWe/año de aerogeneradores, y de hecho ya ha
superado esa cifra más de un año, en instalación de parques eólicos. Ello
se ha debido a diversas causas, incluyendo las subvenciones del régimen
especial, que sin embargo no han sido eficaces a la hora de estimular el
resto de las energías renovables. En
la eólica, la involucración industrial ha sido fortísima y rapidísima,
partiendo parcialmente de desarrollos propios, y parcialmente de acuerdos
tecnológicos con fabricantes extranjeros, en especial daneses. Ello se
propició por varios motivos, como es el caso de la economía de escala
basada en un mismo tipo de sistema, el aerogenerador tripala,
al cual fue convergiendo toda la I+D internacional en el tema,
aunque en los aspectos internos del aerogenerador se hallen diferencias
(con ó sin multiplicador mecánico, p.e.). También
es notorio el aumento en potencia unitaria y margen de velocidades de
funcionamiento, espoleado por la fuerte competitividad entre constructores
del sector. Indudablemente
pesan aún sobre la eólica varias incertidumbres, como sus costes reales
de mantenimiento, su indisponibilidad por averías al acumular horas de
funcionamiento, la duración de su vida útil y otras que se irán
despejando a medida que se acumule experiencia y se consoliden los modelos
de aerogenerador. En verdad, la eólica es aún muy joven para poder
evaluar su ciclo de vida, pero su arranque, tras una veintena de años de
I+D relativamente lenta (1973-1993) ha sido espectacular. Ello
también se ha posibilitado por el tamaño ya alcanzado por las redes de
distribución en las cuales se han integrado los parques eólicos, lo cual
sin embargo tiene un tope que viene fijado por la necesidad de fiabilidad
de la red. De hecho, y dada la intermitencia e incontrolabilidad de la
fuente energética (el viento) la eólica funciona sin garantía de
potencia (aunque podría ensayar su funcionamiento, parcialmente, con este
régimen). Su misión es ahorrar combustible fósil cuando las condiciones
eólicas son favorables. Pasar a nivel más alto que esa misión, exigiría
desarrollar o ampliar métodos de almacenamiento de la electricidad, como
las centrales de bombeo. Ello permitiría disponer de un mejor
acoplamiento entre la oferta y la demanda. Adicionalmente,
y con objeto de mejorar su controlabilidad y prestaciones, se está
realizando un esfuerzo notable de I+D para predecir la velocidad del
viento en un rango temporal de entre media hora y tres días. Para ello se
usan modelos de microclima que se adaptan a los patrones meteorológicos
que en cada momento sean dominantes, y con los valores dados por series
estadísticas y sistemas expertos, se efectúa la correspondiente
prognosis, que permite efectuar una planificación de la producción, con
ciertas garantías de cumplimento. La apuesta por la eólica es una cuestión de visión de futuro y de fé en la ingeniería electromecánica. Los países y empresas que han apostado inteligentemente por ello, están ahorrándose bandazos en ese despliegue, y tendrán mejores perspectivas de explotación de ese recurso en el futuro, entre otras cuestiones, por haber ocupado los parajes de mayor y más estable viento. Tal es el caso de España en general, y de Iberdrola como empresa, pues a mediados del 2003 era la compañía que gestionaba la potencia eólica más elevada del mundo. Ello lógicamente es consecuencia de una visión de ingeniería y desarrollo mantenida por la compañía durante tiempo suficiente como para madurar los proyectos y convertirlos en realidad, incluyendo el establecimiento de empresas constructoras de bienes de equipo eólico, compañías montadoras, etc. El resultado positivo de estas inteligentes políticas tecnológicas ya se ha dejado ver. |
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Potencia eólica gestionada en el mundo, por compañías |
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La energía fotovoltaica se basa en la conversión directa de radiación electromagnética (fotones solares) en electricidad. Para ello es necesario la actuación de un fotodiodo, dispositivo electrónico de estado sólido. |
Energía
fotovoltaica Al
contrario que la eólica, que si ha entrado en su ciclo de negocio, la
fotovoltaica es aún una industria por hacer eclosión. En el desarrollo
del Plan de Fomento de Energías Renovables (de 1999) las previsiones de
la fotovoltaica (como de la biomasa) no se están cumpliendo ni
mínimamente,
al contrario que en la eólica. La
energía fotovoltaica se basa en la conversión directa de radiación
electromagnética (fotones solares) en electricidad. Para ello es
necesario la actuación de un fotodiodo, dispositivo electrónico de
estado sólido que utiliza semiconductores convenientemente dopados (n,p)
en sus dos volúmenes a un lado y otro de la unión activa. La absorción
de un fotón de suficiente energía, genera un par electrón-hueco que
contribuye a crear una fuerza electromotriz y una corriente. El potencial de la fotovoltaica es altísimo pues además puede funcionar sin necesidad de luz directa, sino también con luz difusa. Habida cuenta de la disponibilidad de luz varias horas al día a cualquier latitud, la fotovoltaica parece a priori un gran instrumento para la explotación de la luz solar. Adolece sin embargo de dos inconvenientes, que han frenado su desarrollo: el alto coste de fabricación (más la energía consumida en él) y los bajos rendimientos, del orden del 10%. Este valor podría aumentarse a 25 ó 30%, pero el coste de fabricación aumentaría considerablemente, por tratarse de células multiunión y similares. |
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Proyección de la fotovoltaica en el Plan de Fomento de Energías Renovables y su realización, y posible extrapolación. |
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Los paneles tienen como ventaja su robustez y larga vida activa (30 ó más años), y como inconveniente el que se hayan de limpiar para eliminar el polvo superficial. |
Para
reducir la cantidad de fotodiodo empleado, se puede recurrir a la
concentración de luz solar, bien por reflexión, bien por refracción.
El problema aquí es que sólo puede concentrarse la luz directa, la
cual es muy exigua en algunos países, por su climatología. Tal es el
caso de Alemania, Japón y Corea del Sur, países que lideran, junto a
Estados Unidos y España la fabricación de paneles fotovoltaicos.
Ello explica que la U.E. haya propiciado la I+D en paneles planos, que
trabajan con luz difusa y pueden ubicarse en cualquier país, en vez
de los paneles con concentración, que sólo cabe ubicarlos en las
regiones de alta insolación directa, que en Europa sólo es la parte
más meridional. Los
paneles tienen como ventaja su robustez y larga vida activa (30 ó más
años), y como inconveniente el que se hayan de limpiar (para eliminar
el polvo superficial) y la energía que necesita su fabricación, que
aproximadamente es, hoy día, la quinta parte de lo que en total va a
generar en su vida activa. Acerca del potencial asintótico, a muy largo plazo, que podría aprovecharse con esta tecnología, ello depende de los rendimientos y coste de la tecnología en sí y, sobre todo, de los emplazamientos que se exploten. Lo primero dependerá del progreso de la I+D+I, aunque las expectativas más fundamentadas hablan de rendimientos de entre 10 y 15% con costes razonables. Lo segundo lo repasaremos al analizar la siguiente energía solar. |
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La energía heliotérmica va notoriamente retrasada en su desarrollo respecto de las demás renovables. |
Energía
heliotérmica Los
rayos del Sol calientan, como sabemos todos por experiencia propia.
Pero la temperatura a la que se llega en la insolación directa es muy
baja a efectos de su conversión a energía mecánica (y luego eléctrica)
a través de un ciclo termodinámico, cuyo rendimiento siempre será
menor que el de Carnot [1-(Tfría/Tcaliente)]. La
explotación eficiente de la energía heliotérmica necesita
concentración, lo cual la hace adecuada sólo en países de latitudes
bajas, sin nubosidad apreciable, como pueden ser las zonas desérticas
(sudoeste norteamericano, Sahara, Arabia, Namibia, Australia central,
etc). En la Unión Europea destaca la posición de España, donde podríamos
contar con unos 100.000 km2 de alta insolación directa,
superior a 2000 kWh/año.m2. Ello equivale a un valor energético
bruto de 200.000 TWh. Con una conversión del 40% en energía eléctrica,
se alcanzarían 80.000 TWh/año, cuando toda la producción actual de
electricidad es de unos 220 TWh/año. Por
supuesto, no toda la energía heliotérmica tendría por qué
convertirse en electricidad, y parte de ella podría emplearse para
generar combustibles sintéticos. Si se estima que ello pudiera
hacerse con un rendimiento (sobre el bruto) del 30%, ello significarían
60.000 TWh/año, lo que equivale a 5.000 Mtep/año, es decir, unas 40
veces el consumo total de energía primaria en España, que es de 125
Mtep. Estos
datos podrían aplicarse también, con los rendimientos dichos en el
apartado anterior, a la fotovoltaica. Ello reduciría a la mitad o
algo menos los valores netos indicados, por menor rendimiento, pero
hay que hacer una salvedad: así como la fotovoltaica puede funcionar
con luz difusa o con luz directa, la heliotérmica necesita de esta última,
para su concentración. La heliotérmica va notoriamente retrasada en su desarrollo
respecto de las demás renovables. Sin embargo, por su alto potencial,
por su alto rendimiento, por la facilidad de almacenamiento de energía
térmica, y por no tener en su tecnología ningún elemento crítico,
podría considerarse como la renovable de mayores posibilidades en un
escenario a muy largo plazo. Para ello habrá que aprender a
aprovechar los más de 10 millones de km2 de muy alta
insolación que hay en el mundo, y que corresponden, como ya se ha señalado,
a parajes desérticos, muy alejados de los grandes núcleos de
consumo, lo cual añade un factor de complicación y encarecimiento,
que quizá en el futuro se pueda resolver mediante producción y
transporte de hidrógeno, o con transmisión de electricidad mediante
líneas superconductoras. En el desarrollo de estos dos desafíos
tecnológicos se juega mucho del desarrollo masivo de las renovables,
y habría que atender a ellos con igual diligencia en la I+D+I. |
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El agua es el primer bien biológico al que atender. |
V.
Energías renovables para el agua La
abundancia global de agua en sentido macroscópico no significa en
absoluto disponibilidad suficiente de ella en todos los ámbitos geográficos
donde hace falta. Ello plantea en algunos casos la necesidad de
satisfacer la demanda de agua dulce mediante métodos artificiales,
particularmente la desalación de agua de mar. Hoy día cabe esta
iniciativa en múltiples regiones, que por turismo, industria o
agricultura tienen necesidad perentoria de ella. En estos casos, en
general se recurre a energías convencionales, por su mayor
disponibilidad y menor coste. Sin embargo, de cara a un Desarrollo
Sostenible, la fuente energética debería ser renovable, o nuclear de
fusión. ¿Hasta que punto podría ser esto cierto?. Indudablemente
el agua es el primer bien biológico al que atender, y por tanto la
pregunta se contesta afirmativamente por pura prioridad. Pero conviene
hacer algunas precisiones cuantitativas para hacer ver que, si hubiera
de recurrirse a una producción total artificial de agua, el balance
energético no se distorsionaría en demasía. Para ello vamos a
basarnos en el método de desalación por ósmosis inversa. En este
caso, por m3 de agua desalada, el consumo energético está
entre 5 y 7 kWh, básicamente dedicado a la presurización del
circuito. Admitamos
como referencia una población con un consumo anual per cápita de 100
m3/año (casi 300 litros por persona y día) y un consumo
de electricidad de 5.000 kWh/año per cápita. Estas cifras podrían
ser representativas de un país de desarrollo medio alto. Admitiendo
un consumo energético en la desalación de 6 kWh/m3, ello
lleva a 450 kWh/año por persona, de consumo para desalar agua. Ello
significa alrededor de un 9% del consumo eléctrico total, que a su
vez es alrededor del 20% de la energía final total consumida. Así
pues, la dedicación de energía para desalar por ósmosis inversa sería
del orden del 2% del balance energético total, lo cual no es en punto
alguno distorsionador. En definitiva, si las energías renovables
pudieran desarrollarse tecnológicamente como para ser rentable su
despliegue masivo, y poder satisfacer la demanda de la humanidad de
manera económicamente competitiva, no habría problema mayor para la
satisfacción de consumo de agua desalada a los niveles antedichos, e
incluso notoriamente superiores. Cuestión
distinta es que pueda continuar el desarrollo socioeconómico basándose
en un precio tan barato de la energía, lo cual cabe poner en
evidencia utilizando el agua como referencia. En estos momentos,
contando aducción, distribución y saneamiento, el coste del agua está
alrededor de 1,25 €/m3 (aunque los precios varíen
notablemente de una ciudad a otra). Si contamos al gas natural como
suministrador de calor, podemos asignarle un precio final de consumo
de 4 c€/kWh-térmico (aunque los grandes clientes gozan de precios
considerablemente menores). Aún así, con 1,25 € pueden pagarse 30
kWh-térmicos de gas (algo menos de 3 m3N). Ello significa
una potencia térmica de unos 110 MJ, es decir, 26 Mcal
aproximadamente. Habida
cuenta de que el calor específico del agua es 1 cal/g.0C,
y que 1 m3 pesa 1 Mg, con el calor pagado con la misma
cantidad monetaria (1,25 €) que se paga el agua, ésta podría
calentarse nada menos que 26 0C. A esto habría que
afectarle el rendimiento de la caldera y otras pérdidas, que
pondremos en una reducción de 30%, por lo que el valor neto sería de
18 Mcal aproximadamente. Piénsese que para efectos higiénicos será
ese salto térmico el que necesitemos, o poco más, pues habremos de
emplear el agua a unos 37 0C, y en media anual estará a
unos 17 0C (lo que significa 20 0C). Dicho
sucintamente, vivimos en una civilización en la que cuesta prácticamente
lo mismo el agua en sí, que calentarla para la higiene (ó más
exactamente, calentarla hasta nuestro nivel corporal. No mucho peor
sale la comparación si se emplea electricidad para el calentamiento,
pues aunque el kWh es más caro, el rendimiento de los calentadores es
mejor (aunque tengan menos elasticidad de régimen). En este caso,
tomando como referencia (de nivel doméstico) 9 c€/kWh total, se
podrían pagar 14 kWh por 1,25 € (precio del m3 de agua)
y ello lleva a 50 MJ, ó 12 Mcal de energía térmica, con lo que se
proporcionaría un salto térmico de 12 0C (un 60% del caso
del gas). Lo dicho anteriormente, "no es mucho más caro calentar
el agua que pagarla", se sigue aplicando cualitativamente al caso
eléctrico. En
definitiva, el gran desafío es desarrollar las energías renovables
para que la abundancia de energía barata siga siendo una realidad
social. Lo contrario nos llevaría a situaciones socioeconómicamente
inciertas. Para un desarrollo tal, se han de tener en cuenta las líneas maestras que los principios físicos de la energía marcan con toda claridad. Se conoce donde están los "yacimientos" energéticos renovables, asociados a la energía solar y sus transformaciones. Cumple a la humanidad plantear sus investigaciones para ir generando la tecnología y la industria que permita el aprovechamiento eficiente de esas fuentes de energía, cuyo potencial verdaderamente elevado, ya se ha puesto de manifiesto. Sin olvidar, aunque sea con carácter anecdótico, que esa explotación energética ya la realiza el agua de manera notoria para activar su ciclo termofísico, pues absorbe para evaporación más de la quinta parte de toda la energía solar que llega a nuestro planeta, y con ello se sustenta la vida, sustentamos también nuestra civilización, y sustentamos así mismo la base industrial que la mantiene. |
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