La edad de piedra no acabó por falta de piedras, y la era de
los combustibles fósiles tampoco terminará por el agotamiento
del petróleo, el gas natural y el carbón.
Las energías renovables solucionarán muchos de los problemas
ambientales, como el cambio climático, los residuos radiactivos,
las lluvias ácidas y la contaminación atmosférica.
Pero para ello hace falta voluntad política y dinero.
En 2003 el consumo mundial de energía superó los 10.500
millones de toneladas equivalentes de petróleo (Mtep): 2.400
Mtep de carbón, 3.600 Mtep de petróleo, 2.300 Mtep de
gas natural, 610 Mtep de nuclear, 590 Mtep de hidroeléctrica
y cerca de 950 Mtep de biomasa, fundamentalmente leña, y cantidades
aún pequeñas de geotermia, solar y eólica.
La producción, transformación y consumo final de tal
cantidad de energía es la causa principal de la degradación
ambiental. El consumo está muy desigualmente repartido, pues
los países de la OCDE, con el 15% de la población mundial,
consumen el 60% de la energía, factor este último a tener
en cuenta a la hora de repartir responsabilidades de la crisis ambiental.
El consumo de energía primaria en España ha pasado de
88 Mtep en 1990 a 132,6 Mtep en el año 2003 (un 50,7% de aumento),
año en el que la dependencia energética alcanzó
el 78%, a pesar de que en la producción nacional se incluye por
razones metodológicas muy discutibles la energía nuclear.
Si se cumplen las previsiones del anterior gobierno del PP las emisiones
de dióxido de carbono de origen energético aumentarán
un 58% entre 1990 y 2010, en el escenario más favorable, lo que
hace matemáticamente imposible cumplir el Protocolo de Kioto.
La producción, transformación y uso final de tal cantidad
de energía también en España es la causa principal
de la degradación ambiental: 9 centrales nucleares en funcionamiento
y una cerrada definitivamente, un grave problema de residuos radiactivos
sin resolver, cerca de un millar de embalses que han anegado de forma
irreversible 3.000 kilómetros cuadrados, y las emisiones de gases
de invernadero, que representan el 77,73% del total. Además se
emiten 2,4 millones de toneladas de dióxido de azufre y 1,3 millones
de toneladas de óxidos de nitrógeno.
Al ritmo actual de extracción, las reservas estimadas de carbón
durarán 1.500 años, las de gas natural 120 y las de petróleo
no menos de 60 años. La mejora de las tecnologías de extracción
incrementará la duración de las reservas, al acceder a
las zonas marítimas profundas. No existe un problema de agotamiento
de los combustibles fósiles en un horizonte inmediato, aunque
el consumo actual es 100.000 veces más rápido que su velocidad
de formación; la verdadera cuestión es la de los sumideros,
como la atmósfera, donde se acumula el dióxido de carbono
y otros gases de invernadero, con el subsiguiente calentamiento. Los
altos precios del petróleo agravan la situación, aunque
conviene recordar que son muy inferiores a los de 1980, año en
que se llegó a 80 dólares el barril a precios actuales,
pasando el dólar de entonces al de hoy, teniendo en cuenta la
inflación.
La grave crisis ambiental, el agotamiento de los recursos y los desequilibrios
entre el Norte y el Sur, son factores que obligan a acometer una nueva
política energética. A corto plazo la prioridad es incrementar
la eficiencia energética, pero ésta tiene unos límites
económicos y termodinámicos, por lo que a más largo
plazo sólo el desarrollo de las energías renovables permitirá
resolver los grandes retos del futuro. Las energías renovables
son la única solución sostenible, y la energía
nuclear, de fisión o fusión, sólo agravaría
la situación y conducen a un camino sin salida, de proliferación
nuclear y generación de residuos radiactivos.
¿QUÉ SON LAS ENERGÍA RENOVABLES?
| Bajo la denominación
de energías renovables, alternativas o blandas, se engloban
una serie de fuentes energéticas que a veces no son nuevas,
como la leña o las centrales hidroeléctricas, ni
renovables en sentido estricto (geotermia), y que no siempre se
utilizan de forma blanda o descentralizada, y su impacto ambiental
puede llegar a ser importante, como los embalses para usos hidroeléctricos
o los monocultivos de biocombustibles. Actualmente suministran
un 20% del consumo mundial (las estadísticas no suelen
reflejar su peso real), siendo su potencial enorme, aunque dificultades
de todo orden han retrasado su desarrollo en el pasado. |
|
Con la excepción de la geotermia, la totalidad de las energías
renovables derivan directa o indirectamente de la energía solar.
Directamente en el caso de la luz y el calor producidos por la radiación
solar, e indirectamente en el caso de las energías eólica,
hidráulica, mareas, olas y biomasa, entre otras. Las energías
renovables, a lo largo de la historia y hasta bien entrado el siglo
XIX, han cubierto la práctica totalidad de las necesidades energéticas
del hombre. Sólo en los últimos cien años han sido
superadas, primero por el empleo del carbón, y a partir de 1950
por el petróleo y en menor medida por el gas natural. La energía
nuclear, con 441 centrales nucleares en 2003, con una potencia instalada
de 360 GW, cubre una parte insignificante del consumo mundial, y a pesar
de algunas previsiones optimistas, su papel será siempre marginal.
 |
|
Aún hoy, para más de dos mil millones de personas de
los países del Sur, la principal fuente energética es
la leña, afectada por una auténtica crisis energética,
a causa de la deforestación y del rápido crecimiento demográfico.
La biomasa, y fundamentalmente la leña, suministra un 14% del
consumo mundial, cifra que en los países del Sur se eleva al
35% globalmente, aunque en Tanzania llega al 90% y en India supera el
50%; en el país más rico, Estados Unidos, representa el
4% del consumo global, porcentaje superior al de la energía nuclear,
en la Unión Europea el 3,7% y en España el 3%.
 |
En 1999 se aprobó el Plan
de Fomento de las Energías Renovables en España,
donde se establecían los objetivos para el año 2010.
Dado el desarrollo actual, el Plan no se cumplirá, aunque
el IDAE ha revisado al alza los objetivos e intenta crear las
condiciones que permitan recuperar el tiempo perdido. Las energías
renovables en el año 2003 representaron el 6% del consumo
de energía primaria, cifra muy alejada del 12% que se quiere
alcanzar en 2010. El Plan de 1999 y la Directiva 2001/77/CE prevén
producir el 29,4% del total de la electricidad en 2010 con renovables. |
EL SOL SALE PARA TODOS
La energía solar absorbida por la Tierra en un año es
equivalente a 20 veces la energía almacenada en todas las reservas
de combustibles fósiles en el mundo y diez mil veces superior
al consumo actual. El sol es la única fuente de materia orgánica
y de energía vital de la Tierra, y aunque a veces nos pasa desapercibido,
ya hoy estamos utilizando masivamente la energía solar, en forma
de alimentos, leña o energía hidroeléctrica. Los
mismos combustibles fósiles, cuya quema está en el origen
del deterioro ambiental, no son otra cosa que energía solar almacenada
a lo largo de millones de años. La fotosíntesis es hoy
el empleo más importante de la energía solar, y la única
fuente de materia orgánica, es decir, de alimentos y biomasa.
Aunque todas las fuentes energéticas, salvo la geotermia y la
nuclear, proceden del sol, en la acepción actual el término
solar tiene un significado restringido al empleo directo de la energía
del sol, ya sea en forma de calor o de luz. El sol sale para todos cada
día y seguirá enviándonos asombrosas cantidades
de calor y de energía, ajeno al aprovechamiento que podamos hacer
de ella. Su mayor virtud es también su mayor defecto, al tratarse
de una forma de energía difusa y poco concentrada, y de ahí
las dificultades que entraña el aprovechamiento directo de la
radiación solar, en una sociedad en la que el consumo de energía
se concentra en unas pocas fábricas industriales y grandes metrópolis.
La distribución de la radiación solar registra grandes
variaciones geográficas, pues va desde dos kWh por m2 y día
en el norte de Europa a 8 kWh por m2 en el desierto del Sahara. Igualmente
importantes son las variaciones diarias y estacionales de la radiación
solar, y sus dos componentes, la radiación directa y la difusa.
La radiación directa es la recibida del sol cuando el cielo está
despejado, y la difusa la que resulta de reflejarse en la atmósfera
y las nubes. Algunos equipos utilizan ambas, y otros sólo la
directa, como es el caso de las centrales de torre.
El aprovechamiento de la energía solar puede ser indirecto,
a través del viento (eólica) y la evaporación del
agua (hidráulica), entre otras formas, o directo, mediante la
captación térmica activa o pasiva y merced a la captación
fotónica. Ejemplo de esta última es la captación
fotoquímica que realizan las plantas, y el efecto fotoeléctrico,
origen de las actuales células fotovoltaicas.
Los únicos impactos negativos se podrían dar en el caso
hipotético de grandes centrales solares en el espacio, y en menor
medida en las centrales de torre central, debido al empleo en éstas
de sustancias potencialmente contaminantes, utilizadas para la acumulación
y transmisión del calor. Otro posible efecto es el uso del territorio,
debido a las grandes superficies requeridas, aunque un país como
España podría resolver todas sus necesidades de electricidad
con apenas 1.000 km2, el 0,2 % de su territorio.
HIDRÓGENO
La producción de hidrógeno es un proceso aún inmaduro
tecnológicamente y costoso, por lo que se requerirán enormes
inversiones en investigación. Cuando se llegue a producir hidrógeno
comercialmente, dentro de 10 o 20 años, y a partir de factores
tan abundantes como son el agua y la energía solar y eólica,
los problemas energéticos y ambientales quedarán resueltos,
pues el hidrógeno, a diferencia de otros combustibles, no es
contaminante. El hidrógeno se produce por electrólisis,
proceso que requiere grandes cantidades de electricidad, la cual puede
obtenerse merced a las células fotovoltaicas y a los aerogeneradores,
almacenando de esta forma la energía solar y eólica.
En cualquier caso en las próximas décadas entraremos
en una economía basada en el hidrógeno como combustible
secundario o vector energético; su combustión apenas contamina.
La energía primaria para su obtención será la solar
y la eólica, y la conversión se hará en pilas de
combustible, lo que supondrá una gran revolución. Hacia
el año 2020 se espera que la mayor parte de los vehículos
funcionen con pilas de combustible.
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DESDE LA ANTIGUA GRECIA A HOY
El uso pasivo de la energía solar se inició en un pasado
muy lejano. En la antigua Grecia Sócrates señaló
que la casa ideal debería ser fresca en verano y cálida
en invierno, explicando que “en las casas orientadas al sur, el
sol penetra por el pórtico en invierno, mientras que en verano
el arco solar descrito se eleva sobre nuestras cabezas y por encima
del tejado, de manera que hay sombra”. En la época de los
romanos, la garantía de los derechos al sol quedó incorporada
en la ley romana, y así, el Código de Justiniano, recogiendo
códigos anteriores, señalaba que “si un objeto está
colocado en manera de ocultar el sol a un heliocaminus, debe afirmarse
que tal objeto crea sombra en un lugar donde la luz solar constituye
una absoluta necesidad. Esto es así en violación del derecho
del heliocaminus al sol”.
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Arquímedes,
212 años antes de Cristo, según la leyenda, utilizó
espejos incendiarios para destruir los barcos romanos que sitiaban
Siracusa. Roger Bacón, en el siglo trece, propuso al Papa
Clemente IV el empleo de espejos solares en las Cruzadas, pues
“este espejo quemaría ferozmente cualquier cosa sobre
la que se enfocara. Debemos pensar que el Anticristo utilizará
estos espejos para incendiar ciudades, campos y armas”.
En 1839, el científico francés Edmund Becquerel
descubre el efecto fotovoltaico y en 1954 la Bell Telephone desarrolla
las primeras células fotovoltaicas, aplicadas posteriormente
por la NASA a los satélites espaciales Vanguard y Skylab,
entre otros. |
| La llamada arquitectura bioclimática,
heredera del saber de la arquitectura popular, es la adaptación
de la edificación al clima local, reduciendo considerablemente
el gasto en calefacción y refrigeración, respecto
a la actual edificación. Es posible conseguir, con un consumo
mínimo, edificios confortables y con oscilaciones de temperatura
muy pequeñas a lo largo del año, aunque en el exterior
las variaciones climáticas sean muy acusadas. |
|
El diseño, la orientación, el espesor de los muros, el
tamaño de las ventanas, los materiales de construcción
empleados y el tipo de acristalamiento, son algunos de los elementos
de la arquitectura solar pasiva, heredera de la mejor tradición
arquitectónica. Inversiones que rara vez superan el cinco por
ciento del coste de la edificación, permiten ahorros energéticos
de hasta un 80% del consumo, amortizándose rápidamente
el sobrecoste inicial.
El uso de la energía solar en la edificación presupone
la desaparición de una única tipología constructiva,
utilizada hoy desde las latitudes frías del norte de Europa hasta
el Ecuador. Si la vivienda no se construye adaptada al clima, calentarla
o refrigerarla siempre será un grave problema que costará
grandes cantidades de energía y dinero.
EL COLECTOR SOLAR
El colector solar plano, utilizado desde principios de siglo para calentar
el agua hasta temperaturas de 80 grados centígrados, es la aplicación
más común de la energía térmica del sol.
Países como Alemania, Austria, Japón, Israel, Chipre o
Grecia han instalado varios millones de unidades.
Los elementos básicos de un colector solar plano son la cubierta
transparente de vidrio y una placa absorbente, por la que circula el
agua u otro fluido caloportador. Otros componentes del sistema son el
aislamiento, la caja protectora y un depósito acumulador. Cada
metro cuadrado de colector puede producir anualmente una cantidad de
energía equivalente a unos ochenta kilogramos de petróleo.
|
Las aplicaciones más extendidas
son la generación de agua caliente para hogares, piscinas,
hospitales, hoteles y procesos industriales, y la calefacción,
empleos en los que se requiere calor a bajas temperaturas y que
pueden llegar a representar más de una décima parte
del consumo. A diferencia de las tecnologías convencionales
para calentar el agua, las inversiones iniciales son elevadas
y requieren un periodo de amortización comprendido entre
5 y 7 años, si bien, como es fácil deducir, el combustible
es gratuito y los gastos de mantenimiento son bajos. |
Más sofisticados que los colectores planos son los colectores
de vacío y los colectores de concentración, más
caros, pero capaces de lograr temperaturas más elevadas, lo que
permite cubrir amplios segmentos de la demanda industrial e incluso
producir electricidad.
Los colectores solares de concentración lineal son espejos cilindroparabólicos,
que disponen de un conducto en la línea focal por el que circula
el fluido caloportador, capaz de alcanzar los 400 grados centígrados.
Con tales temperaturas se puede producir electricidad y calor para procesos
industriales. En Estados Unidos operan más de cien mil metros
cuadrados de concentradores lineales, y la empresa “Luz Internacional”
instaló en California seis centrales para producir electricidad,
con una potencia de 354 MW eléctricos (1 MW=1.000 kW), y unos
rendimientos satisfactorios. El coste del kWh asciende a 15 céntimos
de dólar, todavía superior al convencional, pero interesante
en numerosas zonas alejadas de la red de distribución que tengan
buena insolación. Las perspectivas son halagüeñas,
a pesar de algunos fracasos, como probó la quiebra de Luz en
1991 y su posterior venta, y hoy hay varios proyectos en marcha en España
e India, entre otros países. El plan del gobierno prevé
producir 180 ktep en el año 2010 de solar termoeléctrica,
con una potencia instalada de sólo 200 megavatios y una producción
de 458,9 GWh/año.
Los colectores puntuales son espejos parabólicos en cuyo foco
se dispone un receptor, en el que se produce el calentamiento del fluido
de transferencia, posteriormente enviado a una turbina centralizada,
o se instala directamente un motor. Las llamadas centrales solares de
torre central consisten en numerosos espejos de gran superficie (helióstatos)
que, gracias a la orientación constante, concentran la radiación
solar en un receptor de vapor situado en lo alto de una torre. El desarrollo
de helióstatos de bajo coste, utilizando nuevos materiales como
el poliéster, la fibra de vidrio o las membranas tensionadas
de fibra de grafito y receptores más fiables y eficientes, abre
nuevas posibilidades al empleo de la energía solar para la obtención
de electricidad.
En España queda mucho por hacer en energía solar. Mientras
que en el año 2002 sólo teníamos 522.561 metros
cuadrados de colectores solares, en Alemania, con mucho menos sol y
menos superficie, ¡tenían 3.365.000 metros cuadrados ya
en 2000! En Grecia tenían 2.460.000 metros cuadrados y en Austria
2.170.000 metros cuadrados. Los objetivos son llegar a 336 ktep en 2010,
instalando un total de 4.500.000 metros cuadrados adicionales. Las nuevas
normativas municipales, que obligan a instalar colectores solares en
todas las viviendas de nueva construcción o grandes rehabilitaciones,
permitirán relanzar un mercado con enorme futuro. La demanda
potencialmente atendible con colectores solares planos asciende a 6,1
Mtep.
CÉLULAS SOLARES
La producción de electricidad a partir de células fotovoltaicas
es aún seis veces más cara que la obtenida en centrales
de carbón, pero hace tan sólo dos décadas era veinte
veces más. En 1960 el coste de instalar un solo vatio de células
fotovoltaicas, excluyendo las baterías, transformadores y otros
equipos auxiliares, ascendía a 2.000 dólares; en 1975
era ya sólo 30 dólares y en 2004 va de 2,62 dólares
a 4,25, dependiendo de la cantidad y el tipo de instalación.
Si en 1975 el kWh costaba más de 7 euros, el precio actual está
entre 0,3 y 0,6 euros, lo que permite que el empleo de células
fotovoltaicas para producir electricidad en lugares alejados de las
redes de distribución ya compita con las alternativas existentes,
como generadores eléctricos a partir del petróleo.
|
Hoy, en Estados Unidos la producción
de un kWh cuesta de 4 a 8 céntimos de dólar en una
central de carbón, de 4 a 6 en los parques eólicos,
de 5 a 10 en una de petróleo, de 12 a 15 en una central
nuclear y de 25 a 40 céntimos utilizando células
fotovoltaicas. En los próximos años se espera reducir
el coste del kWh a 12 céntimos de euro antes de 2010 y
a 4 céntimos para el año 2030. Claro que en los
costes anteriores no se incluyen los resultados del deterioro
causado al ambiente por las distintas maneras de producir la electricidad. |
El efecto fotovoltaico, descubierto por Becquerel en 1839, consiste
en la generación de una fuerza electromotriz en un dispositivo
semiconductor, debido a la absorción de la radiación luminosa.
Las células fotovoltaicas convierten la energía luminosa
del sol en energía eléctrica, con un único inconveniente:
el coste económico todavía muy elevado para la producción
centralizada. Sin embargo, las células fotovoltaicas son ya competitivas
en todos aquellos lugares alejados de la red y con una demanda reducida,
como aldeas y viviendas sin electrificar, repetidores de televisión,
balizas, agricultura, faros, calculadoras y otros bienes de consumo.
A lo largo de toda la década el mercado fotovoltaico creció
a ritmos anuales superiores al 40%, y ya hay más de 2.500 megavatios
instalados en todo el mundo. Se calcula que deberán instalarse
aún otros 85.000 MWp, invirtiendo unos 50.000 millones de euros,
para conseguir que la fotovoltaica sea competitiva en el mercado, lo
que implica un precio de 1 euro por vatio. Para obtener una reducción
del 20% del precio, se debe duplicar la producción, según
la curva de experiencia o de aprendizaje.
Actualmente la mayoría de las células fotovoltaicas
son de silicio monocristalino de gran pureza, material obtenido a partir
de la arena, muy abundante en la naturaleza. La purificación
del silicio es un proceso muy costoso, debido a la dependencia del mercado
de componentes electrónicos, que requiere una pureza (silicio
de grado electrónico) superior a la requerida por las células
fotovoltaicas. La obtención de silicio de grado solar, directamente
del silicio metalúrgico, cuya pureza es del 98%, abarataría
considerablemente los costes, al igual que la producción de células
a partir del silicio amorfo u otros procedimientos, hoy en avanzado
estado de investigación y cuyos resultados pueden ser decisivos
en la próxima década. La multinacional BP produce células
de alto rendimiento en su fábrica de Madrid, la denominada Saturno.
El apoyo institucional, abriendo nuevos mercados, puede acortar el tiempo
necesario para la plena competitividad de las células fotovoltaicas.
La superficie ocupada no plantea problemas. En el área mediterránea
se podrían producir 90 millones de kWh anuales por kilómetro
cuadrado de superficie cubierta de células fotovoltaicas, y antes
del año 2010, con los rendimientos previstos, se alcanzarán
los 150 millones de kWh por km2. Por lo que se refiere al almacenamiento,
la producción de hidrógeno por electrólisis y su
posterior empleo para producir electricidad u otros usos, puede ser
una óptima solución.
El objetivo del gobierno era tener instalados 143,7 MWp (megavatios
pico) en el año 2010, de ellos 135 MWp nuevos, de los que 61
MWp deberían instalarse antes de 2006 (el 15% en instalaciones
aisladas y el 85% en instalaciones conectadas a la red). Entre 1998
y 2001 se instalaron sólo 6,9 MWp. Mientras en Alemania tenían
87,5 MWp (siete veces más que en España), gracias al programa
100.000 tejados solares, que prevé instalar 300 MWp entre 1999
y 2004.
|
Incluso Holanda, con poco sol
y superficie, tenía más potencia instalada (12,2
MWp). El precio del kWh fotovoltaico, con las primas, asciende
a 0,397 euros (máximo) y a 0,217 euros (mínimo),
frente a 0,72 y 0,35 en Austria, 0,48 en Alemania y 0,39 y 0,23
en Portugal. En España se fabricaron 50,85 MWp de células
fotovoltaicas en 2002 (el 36% de la producción europea),
destinados en casi un 90% a la exportación. Los dos mayores
fabricantes son Isofotón y BP Solar, aunque en el sector
operan 182 empresas, que emplean a más de 4.000 personas.
Los precios de los módulos fotovoltaicos se han reducido
mucho, desde 7,76 euros/Wp en 1990 a 3,3 euros/Wp en 2000. En
España, con una radiación solar diaria superior
en la casi totalidad del territorio a 4 kWh por metro cuadrado,
el potencial es inmenso. Sólo en los tejados de las viviendas
españolas se podrían producir anualmente 180 TWh.
En el mundo, según el informe “Solar Generation”
de la Asociación de la Industria Fotovoltaica Europea y
Greenpeace, se debería llegar a 276 TWh en el año
2020, con unas inversiones anuales de 75.000 millones de euros. |
RÍOS DE ENERGÍA
La energía hidroeléctrica se genera haciendo pasar una
corriente de agua a través de una turbina. La electricidad generada
por una caída de agua depende de la cantidad y de la velocidad
del agua que pasa a través de la turbina, cuya eficiencia puede
llegar al 90%. El aprovechamiento eléctrico del agua no produce
un consumo físico de ésta, pero puede entrar en contradicción
con otros usos agrícolas o de abastecimiento urbano, y sobre
todo, las grandes centrales tienen un gran impacto ambiental. Las centrales
hidroeléctricas en sí mismas no son contaminantes; sin
embargo, su construcción produce numerosas alteraciones del territorio
y de la fauna y flora: dificulta la migración de peces, la navegación
fluvial y el transporte de elementos nutritivos aguas abajo, provoca
una disminución del caudal del río, modifica el nivel
de las capas freáticas, la composición del agua embalsada
y el microclima, y origina el sumergimiento de tierras cultivables y
el desplazamiento forzado de los habitantes de las zonas anegadas. En
la mayoría de los casos es la forma más barata de producir
electricidad, aunque los costes ambientales no han sido seriamente considerados.
El potencial eléctrico aún sin aprovechar es enorme.
Apenas se utiliza el 17% del potencial a nivel mundial, con una gran
disparidad según los países. Europa ya utiliza el 60%
de su potencial técnicamente aprovechable. Los países
del tercer mundo solamente utilizan del 8% de su potencial hidráulico.
En España el potencial adicional técnicamente desarrollable
podría duplicar la producción actual, alcanzando los 65
TWh anuales, aunque los costes ambientales y sociales serían
desproporcionados. Las minicentrales hidroeléctricas causan menos
daños que los grandes proyectos, y podrían proporcionar
electricidad a amplias zonas que carecen de ella.
El Plan de Fomento fija como objetivo 720 nuevos MW, hasta alcanzar
los 2.230 MW. Entre 1998 y 2001 se han puesto en funcionamiento 95,4
MW, por lo que al ritmo actual no se alcanzará el objetivo, a
causa sobre todo de las barreras administrativas y el impacto ambiental.
En el año 2001 la potencia de las centrales hidráulicas
con menos de 10 MW ascendió a 1.607,3 MW y la producción
llegó a 4.825 GWh, y en la gran hidráulica la potencia
fue de 16.399,3 MW y la producción fue de 39.014 GWh. Hay que
recordar que el año 2001 fue excepcional, pues llovió
mucho más de lo usual.
ENERGÍA EÓLICA
La energía eólica es una variante de la energía
solar, pues se deriva del calentamiento diferencial de la atmósfera
y de las irregularidades de relieve de la superficie terrestre. Sólo
una pequeña fracción de la energía solar recibida
por la Tierra se convierte en energía cinética del viento
y sin embargo ésta alcanza cifras enormes, superiores en varias
veces a todas las necesidades actuales de electricidad. La energía
eólica podría proporcionar cinco veces más electricidad
que el total consumido en todo el mundo, sin afectar a las zonas con
mayor valor ambiental.
La potencia que se puede obtener con un generador eólico es
proporcional al cubo de la velocidad del viento; al duplicarse la velocidad
del viento la potencia se multiplica por ocho, y de ahí que la
velocidad media del viento sea un factor determinante a la hora de analizar
la posible viabilidad de un sistema eólico. La energía
eólica es un recurso muy variable, tanto en el tiempo como en
el lugar, pudiendo cambiar mucho en distancias muy reducidas. En general,
las zonas costeras y las cumbres de las montañas son las más
favorables y mejor dotadas para el aprovechamiento del viento con fines
energéticos.
La conversión de la energía del viento en electricidad
se realiza por medio de aerogeneradores, con tamaños que abarcan
desde algunos vatios hasta los 5.000 kilovatios (5 MW). Los aerogeneradores
se han desarrollado intensamente desde la crisis del petróleo
en 1973, habiéndose construido desde entonces más de 150.000
máquinas. La capacidad instalada era de 40.000 MW en 2003, concentrada
en Alemania, España, Estados Unidos y Dinamarca.
En 2004 ya es competitiva la
producción de electricidad en los lugares donde la velocidad
media del viento supera los 4 metros por segundo. Se espera que
dentro de unos pocos años también las máquinas
grandes instaladas en el mar lleguen a ser rentables. La energía
eólica no contamina y su impacto ambiental es muy pequeño
comparado con otras fuentes energéticas. De ahí
la necesidad de acelerar su implantación en todas las localizaciones
favorables, aunque procurando reducir las posibles repercusiones
negativas, especialmente en las aves y en el paisaje, en algunas
localizaciones. |
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El carbón, y posteriormente la electricidad, dieron al traste
con el aprovechamiento del viento hasta la crisis energética
de 1973, año en que suben vertiginosamente los precios del petróleo
y se inicia el renacimiento de una fuente cuya aportación en
las próximas décadas, puede llegar a cubrir el 20 por
ciento de las necesidades mundiales de electricidad sin cambios en la
gestión de la red de distribución.
En el año 2004 la potencia eólica en España superará
los 7.000 MW. El precio del kWh en España era de 0,0628 euros
en el sistema de precios fijo o de 0,066 del pool más incentivo
(0,037 del llamado precio pool y 0,0289 de compensaciones), frente a
los 0,09 de Alemania, y es uno de los más bajos de la Unión
Europea, pero el sistema de apoyo al precio ha demostrado su eficacia
en Alemania y en España. Desde 1996 a 2002 el precio de la tarifa
eólica para los productores acogidos al Real Decreto 2366/94
ha bajado un 36,94%. Los costes de la eólica son ya competitivos
con los de las energías convencionales: unos 900 euros el KW
instalado.
En el año 2010 en España llegaremos a 20.000 MW, y en
el año 2040 podemos llegar sin problemas a 100.000 MW, produciendo
gran parte de la electricidad que consumimos, y también hidrógeno,
pero para ello se deben superar ciertas dificultades para integrar la
eólica en la red eléctrica, y superar la oposición
irracional a los nuevos parques eólicos. Cada kWh eólico
permitiría ahorrar un kilogramo de CO2, entre otras sustancias
contaminantes. La eólica es la manera más económica
de reducir las emisiones contaminantes y avanzar hacia la sostenibilidad.
ENERGÍA GEOTÉRMICA
El gradiente térmico resultante de las altas temperaturas del
centro de la Tierra (superiores a los mil grados centígrados),
genera una corriente de calor hacia la superficie, corriente que es
la fuente de la energía geotérmica. El valor promedio
del gradiente térmico es de 25 grados centígrados por
cada kilómetro, siendo superior en algunas zonas sísmicas
o volcánicas. Los flujos y gradientes térmicos anómalos
alcanzan valores máximos en zonas que representan en torno a
la décima parte de las tierras emergidas: costa del Pacífico
en América, desde Alaska hasta Chile, occidente del Pacífico,
desde Nueva Zelanda a Japón, el este de África y alrededor
del Mediterráneo. El potencial geotérmico almacenado en
los diez kilómetros exteriores de la corteza terrestre supera
en 2.000 veces a las reservas mundiales de carbón.
La explotación comercial de la geotermia, al margen de los
tradicionales usos termales, comenzó a finales del siglo XIX
en Lardarello (Italia), con la producción de electricidad. Hoy
son ya 22 los países que generan electricidad a partir de la
geotermia, con una capacidad instalada de unos 8.000 MW, equivalente
a ocho centrales nucleares de tamaño grande. Estados Unidos,
Filipinas, México, Italia y Japón, en este orden, son
los países con mayor producción geotérmica.
Actualmente, una profundidad de perforación de 3.000 metros
constituye el máximo económicamente viable; otra de las
limitaciones de la geotermia es que las aplicaciones de ésta,
electricidad o calor para calefacciones e invernaderos, deben encontrarse
en las proximidades del yacimiento en explotación. La geotermia
puede llegar a causar algún deterioro al ambiente, aunque la
reinyección del agua empleada en la generación de electricidad
minimiza los posibles riesgos.
Los países con mayores recursos, en orden de importancia, son
China, Estados Unidos, Canadá, Indonesia, Perú y México.
El potencial geotérmico español es de 600 ktep anuales,
según una estimación muy conservadora del Instituto Geominero
de España. Para el año 2010 se pretende llegar a las 150
Ktep. Los usos serían calefacción, agua caliente sanitaria
e invernaderos, no contemplándose la producción de electricidad.
BIOMASA
La utilización de la biomasa es tan antigua como el descubrimiento
y el empleo del fuego para calentarse y preparar alimentos, utilizando
la leña. Aún hoy, la biomasa es la principal fuente de
energía para usos domésticos empleada por más de
2.000 millones de personas en el Tercer Mundo. Los empleos actuales
son la combustión directa de la leña y los residuos agrícolas
y la producción de alcohol como combustible para los automóviles
en Brasil. Los recursos potenciales son ingentes, superando los 120.000
millones de toneladas anuales, recursos que en sus dos terceras partes
corresponden a la producción de los bosques.
¿Es la biomasa una energía alternativa? A lo largo y
ancho del planeta el consumo de leña está ocasionando
una deforestación galopante. En el caso del Brasil se ha criticado
el empleo de gran cantidad de tierras fértiles para producir
alcohol que sustituya a la gasolina en los automóviles, cuando
la mitad de la población de aquel país está subalimentada.
Por otra parte, la combustión de la biomasa es contaminante.
En el caso de la incineración de basuras, la combustión
emite contaminantes, algunos de ellos cancerígenos y disruptores
hormonales, como las dioxinas. También es muy discutible el uso
de tierras fértiles para producir energía en vez de alimentos,
tal y como se está haciendo en Brasil, o el empleo de leña
sin proceder a reforestar las superficies taladas.
En España actualmente el potencial energético de los
residuos asciende a 26 Mtep, para una cantidad que en toneladas físicas
supera los 180 millones: 15 millones de toneladas de Residuos Sólidos
Urbanos con un potencial de 1,8 Mtep, 12 millones de toneladas de lodos
de depuradoras, 14 millones de t de residuos industriales (2,5 Mtep),
17 Mt de residuos forestales (8,1 Mtep), 35 Mt de residuos agrícolas
(12,1 Mtep), 30 Mt de mataderos y 65 Mt de residuos ganaderos (1,3 Mtep).
El reciclaje y la reutilización de los residuos permitirán
mejorar el medio ambiente, ahorrando importantes cantidades de energía
y de materias primas, a la vez que se trata de suprimir la generación
de residuos tóxicos y de reducir los envases. La incineración
no es deseable, y probablemente tampoco la producción de biocombustibles,
dadas sus repercusiones sobre la diversidad biológica, los suelos
y el ciclo hidrológico. A más largo plazo, el hidrógeno
es una solución más sostenible que el etanol y el metanol.
El Plan de Fomento de las Energías Renovables en España
prevé que la biomasa llegue a 10.295 ktep. Hoy apenas llegamos
a 3.600 ktep (incluyendo los biocarburantes y el biogás), con
un incremento ínfimo respecto a años anteriores. Y las
perspectivas no son mucho mejores. Con las políticas actuales,
en el año 2010 difícilmente se superará el 50%
de los objetivos del Plan (poco más de 5 Mtep), y tampoco se
debería hacer mucho más. Los restos de madera, como sostiene
ANFTA (Asociación Nacional de Fabricantes de Tableros), son demasiado
valiosos para ser quemados, pues constituyen la materia prima base de
la industria del tablero aglomerado y sólo debe quemarse como
aprovechamiento último, y España es muy deficitaria en
restos de madera (se importan más de 350.000 m3), y en madera
en general (se importa más del 50%). Además el CO2 se
acumula en los tableros (cada metro cúbico de tablero aglomerado
fija 648 kg de CO2), mientras que la quema lo libera, se genera más
empleo en las zonas rurales, más valor añadido y se producen
muebles de madera al alcance de todos. El reciclaje debe tener prioridad
frente al uso energético y los únicos residuos de madera
que se deberían incinerar son las ramas finas de pino, los restos
de matorral, las cortezas y el polvo de lijado.
Los costes de extracción y transporte de las operaciones de
limpieza del monte para las plantas de biomasa son de 0,16 euros por
kg, a los que hay que añadir los de almacén, cribado y
astillado, secado, densificación y el coste del combustible auxiliar.
Hoy las centrales termoeléctricas de biomasa no son viables económicamente,
y además esos residuos también son necesarios para el
suelo (aporte de nutrientes, erosión).
REFERENCIAS
Internet
Anónimo