Energías renovables, la gran oportunidad

La crisis crediticia actual está representando una crisis del modelo de funcionamiento del actual sistema. Se ha manifestado como una crisis del sistema financiero, pero tiene su base en dos hechos simultáneos: i) al parecer se ha llegado a pico de producción de petróleo desde hace al menos 5 años; ii) las economías emergentes han provocado un muy inportante incremento de la demanda tanto de petróleo como de materias primas. Además otras energías no renovables como la nuclear (a parte de cubrir sólo el 3% de la demanda total de energía en el mundo - ver un post anterior -) la extracción de Uranio también parece estancada en unos niveles estables.

El consumo energético mundial total fue en 2005 fue de 500 EJ (= 5 x 10²⁰ J) (ó 138.900 TWh) con un 86,5% derivado de la combustión de combustibles fósiles, aunque hay al menos un 10% de incertidumbre en estos datos. Esto equivale a una potencia media de 15 TW (= 1.5 x 10¹³ W). Los usos industriales (agricultura, minería, manufacturas, y construcción) consumen alrededor del 37% del total de los 15 TW. El transporte comercial y personal consume el 20%; la calefacción, la iluminación y el uso de electrodomésticos emplea el 11%; y los usos comerciales (iluminación, calefacción y climatización de edificios comerciales, así como el suministro de agua y saneamientos) alrededor del 5% del total. Fuente: Wikipedia.

En esta situación de estancamiento de las energías no renovables, las renovables se perfilan como, a corto plazo, cubrir buena parte de la demanda de energía eléctrica y térmica. Las clasificaré por orden de la importancia que en mi opinión van a tener en unos pocos años (un horizonte de 5-10 años):

1. Energía solar termoeléctrica. En estos momentos existen todavía varias tecnologías compitiendo: i) captadores con cilindros parabólicos; ii) captadores con espejos lineales Fresnel; iii) centrales solares de torre (exiten dos de Abengoa en la provincia de Sevilla); iv) captadores plato-parabólicos con generador Stirling integrado. De las cuatro, quizá la última tenga menos posibilidades. En general, es una tecnología todavía con gran margen de mejora, siendo la acumulación térmica a alta temperatura (unos 400ºC) su talón de Aquiles por el momento (ya que los picos de demanda no tienen porqué coincidir con los de producción).
2. Energía eólica. Se trata de una tecnología con un aceptable grado de madurez. En España ha tenido una implatación más que notable, produciendo a día de hoy más electricidad que las centrales nucleares. Actualmente se intentando implementar generadores eólicos en el mar (offshore). Esto ya se está haciendo en el Mar del Norte, pero en nuestro Mediterráneo o en océano abierto su implementación sería más compleja. También tiene en la acumulación de energía su punto débil, hasta cierto punto como veremos.
3. Energía solar térmica. Debido al espectro de demanda (% de calor), ésta podría estar perfectamente en primer lugar, pero los grandes "inversionistas" aquí no le pueden sacar mayor "tajada", ya que su implementación implica instalaciones totalmente descentralizadas. Es sin duda una tecnología totalmente madura, y es, con diferencia la menos compleja de todas. En países más fríos, paradójicamente, ha tenido mucha mayor implementación, para cubrir las demandas de calefacción en invierno. En el Sur de Europa el caso es distinto, ya que la carga de calefacción en invierno es menor y en verano lo que se necesita es frío. Para amortizar los colectores para estos climas se necesitaría un conversor de calor a frío (e. g. máquinas de absorción/adsorción), cuyo desarrollo todavía no es maduro.
4. Energía solar fotovoltaica. Es una tecnología que, aunque tiene bastante margen de mejora, ya empiezan a ser razonables los períodos de retorno de las inversiones y el llamado pay-back energético, es decir, el tiempo que los módulos fotovoltaicos retornan la energía que se ha utilizado en fabricarlos. A mi entender ha habido una política equivocada de subvenciones, provocando "huertos solares" fraudulentos. Hasta el momento sólo veo justificado su implantación en lugares sin suministro eléctrico o en el futuro inmediato aprovechar cubiertas o fachadas de edificios para sacar energía adicional, dada las nuevas directrices europeas sobre edificios.
5. Energía undimotriz. Es una tecnología emergente con un gran potencial. Se habla de generara entre 10-20 kW por metro cuadrado. Un km cuadrado instalado sobre la superficie del mar generaría la potencia de una central de al menos 1GW.
6. Biomasa. Personalmente no creo en los biocombustibles, ya que implican una gran superficie cultivada que se podría destinar a fines alimentarios. Otra cosa es la opción de reaprovechamiento de residuos forestales para calefacciones, o de residuos orgánicos para biogas. Pero no pasaría de ser una fuente marginal de energía.

Sobre el tema de acumulación de energía, se podría pensar en provomover la acumulación por bombeo en sistemas hidráulicos, de manera que se pudiera optimizar la potencia eólica o termosolar instalada. De esta manera, se puede compensar el talón de Aquiles de las renovables, que es la intermitencia en la producción. Esto implicaría una red eléctrica mucho más interconectada, pero la inversión estaría plenamente justificada.

España tiene una situación priviligiada para poder explotar los recursos a su alcance en renovables:

• Mucha radiación solar directa: para solar termoeléctrica y fotovoltaica.
• Mucha radiación solar directa y difusa: para solar térmica.
• Potencial para incrementar la producción eólica, especialmente marina, aunque tiene problemas aún por resolver, como la fijación en mar, mantenimiento, etc.
• Gran potencial para la energía undimotriz dada el gran perímetro costero. El mar Cantábrico parece ser muy adecuado para esta tecnología.

Como podemos ver, las energías renovables nos ofrecen la posibilidad de independencia energética con un coste ecológico muy limitado. Es evidente que se necesitan importantes inversiones, tanto en para su implementación como en otros casos aún en investigación y desarrollo. También se necesitaría invertir en la red eléctrica, tanto pensando el la acumulación por bombeo como en el hecho de implicar una generación eléctrica más distribuida (sobre todo pensando en solar fotovoltaica). Pero ya hay tecnologías lo suficientemente maduras como para sustituir de forma masiva la generación eléctrica nuclear y el consumo de petróleo, carbón y gas natural tanto para producir electricidad como para producir calor. La inversión en tecnologías de energías renovables es, por tanto, una decisión estratégia de país que en pocos años estaría más que amortizada.

Por otra parte, el utilizar energías renovables no significa mantener el nivel de despilfarro energético actual. Paralelamente hay que promover la eficiencia energética, por ejemplo, mejorando tecnologías existentes, reformando edificaciones e incluso cambiando nuestra forma de vida. A medidas de eficiencia y reaprovechamiento energético ya le dedicaremos otro post.

Más información en:

http://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_del_pico_de_Hubbert
http://crashoil.blogspot.com/2010/07/el-pico-del-uranio.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Consumo_y_recursos_energ%C3%A9ticos_a_nivel_mundial#Por_sectores
Greenpeace. Renovables 2050, 2005.
http://www.finanzzas.com/invertir-en-energias-renovables


Sobre solar termoeléctrica:
http://es.wikipedia.org/wiki/Central_t%C3%A9rmica_solar

Sobre producción eólica:
http://www.lavanguardia.es/ciudadanos/noticias/20100102/53859888780/la-produccion-eolica-sigue-por-encima-de-la-nuclear-en-espana-red-electrica-espanola-red-electrica.html
http://www.elmundo.es/elmundo/2011/03/04/ciencia/1299267277.html

Sobre solar térmica:
Weiss, W, ESTIF. Potencial de la energía solar térmica, 2008. Disponible en: http://www.estif.org/fileadmin/estif/content/publications/downloads/summary_es.pdf

Sobre solar fotovoltaica:
http://www.coit.es/descargar.php?idfichero=2705

Sobre energía undimotriz:
http://www.energias-renovables.com/energias/renovables/index/pag/energias_del_mar/colleft//colright/energias_del_mar/tip/articulo/pagid/15112/botid/29/

Un saludo