Cambio del Modelo Energético: una necesidad ineludible.

Falta la revolución energética que democratice la gestión de la energía.

viernes, 18 de febrero de 2011

En 20 ó 40 años, con la actual tecnología, toda la energía podría ser renovable.


Si alguien nos dice que se podrían salvar entre 2,5 millones a 3 millones de vidas al año y al mismo tiempo detener el calentamiento global, reducir la contaminación del aire y del agua y desarrollar fuentes de energía seguras y fiables, casi todas con la tecnología existente y con costos comparables con lo que que gastamos en energía hoy , seguro que nos preguntamos  ¿por qué no lo hacemos?   

Según un nuevo estudio de la Universidad de Stanford, el  investigador Mark Z. Jacobson, indica que podemos conseguir un mundo limpio y con fuentes de energía renovables y renunciar al mismo tiempo a los combustibles fósiles.

"Basándonos en nuestros hallazgos, no hay barreras tecnológicas o económicas a la conversión de un mundo limpio utilizando las fuentes de energía renovable", confirma Jacobson, profesor de ingeniería civil y ambiental. "Es una cuestión de  tener la voluntad política y social el hacerlo."

Mark Z. Jacobson y Mark Delucchi, de la Universidad de California-Davis, ha descrito en artículo sobre la Política Energética donde evalúan las necesidades materiales, los costos, y la tecnología para convertir el planeta  mediante un plan desarrollado por ellos.

Se imaginan que el mundo se moverá principalmente por la electricidad. Su plan establece generar energía eólica, hidroeléctrica solar para generar electricidad,  y éstas aportarían el 90 por ciento de la energía necesaria.

Las fuentes de energía geotérmica e hidroeléctrica cada una contribuyen con alrededor del 4 por ciento en su plan (70 por ciento de la hidroeléctrica ya está desarrollada), y queda un 2 por ciento restante para la energía conseguida con el oleaje y las mareas.

Vehículos, barcos y trenes serán alimentados por electricidad a través de  pilas de combustible y el hidrógeno. Los  aviones funcionaran con hidrógeno líquido. Casas se enfríaran y se calentaran con sistemas eléctricos - no más gas natural o el carbón - y el agua se calentará con el sol.

Los procesos comerciales serán alimentados por la electricidad y el hidrógeno. En todos los casos, el hidrógeno se produce a partir de la electricidad. Así, el viento, el agua y el sol serán la energía del mundo.

Los investigadores establecen un objetivo de que para el año 2030, toda la generación de nueva energía provendría del viento, el agua y la energía solar, y en 2050, toda la producción de las energías pre-existentes se convertirían a estas fuentes renovables. 

"Queríamos cuantificar lo necesario para reemplazar toda la infraestructura actual de la energía - para todos los efectos - con una infraestructura de energía realmente limpia y sostenibles dentro de los 20 a 40 años", dice Jacobson.

Uno de los beneficios adicionales del plan es que se obtiene una reducción del 30 por ciento de la demanda mundial de energía, ya que implica la conversión de los procesos de combustión a procesos  eléctricos o de células de hidrógeno. La electricidad es mucho más eficiente que la combustión.

Esta reducción en la cantidad de energía necesaria, junto con los millones de vidas salvadas por la reducción de la contaminación del aire por la eliminación de los combustibles fósiles, ayudan a mantener los costos de esta conversión bajos.

"Cuando realmente se tienen en cuenta  todos los costos de la sociedad - incluidos los gastos médicos – y la estructura de los actuales combustibles, los costos de nuestro plan de implantación son relativamente similares a los que tenemos hoy", dijo Jacobson.

Uno de los mayores problemas de la energía eólica y la energía solar es que ambos pueden ser muy variables, lo que ha planteado dudas sobre si estas fuentes son lo suficientemente confiables para proporcionar la "carga base" de la energía, la cantidad mínima de energía que debe estar disponible para los usuarios en cualquier  hora del día.

Jacobson dijo que la variabilidad se puede corregir.

"Lo más importante es la combinación de fuentes de energía renovables en un sólo sistema" "Si se combinan como una sola fuente básica y se utiliza la energía hidroeléctrica para llenar los vacíos, es mucho más fácil garantizar el suministro de la demanda."

Eólica y solar son complementarias, confirma Jacobson, el viento a menudo garantiza picos por la noche y la luz solar durante el día. La energía hidroeléctrica puede llenar los vacíos, como lo hace ya en nuestra infraestructura actual, permite que la demanda sea precisamente satisfecha por la oferta en la mayoría de los casos. Otras fuentes renovables como la energía geotérmica y las mareas también se puede utilizar para complementar la energía eólica y solar.

"Uno de los métodos más prometedores para asegurar que la oferta coincide con la demanda es mediante la transmisión a larga distancia para conectar sitios muy dispersos", dice Delucchi. Incluso si las condiciones son malas para la energía eólica o la generación de energía solar en un área en un día determinado, a sólo unos cientos de kilómetros de distancia los vientos podrían soplar o el sol puede brillar.

"Con un sistema que sea  soportado al 100%  por el viento, el agua y la energía solar, no se pueden utilizar los métodos normales para la adecuación de la oferta y la demanda. Tiene que haber una súper red eléctrica de transmisión a larga distancia y una muy buena gestión de las cargas", dice Delucchi.

Otro método para satisfacer la demanda podría ser la  la construcción de una infraestructura mayor de energía renovable para satisfacer la demanda pico por hora y el uso de las horas de exceso de electricidad para producir hidrógeno para los sectores industriales y de transporte.

"Una política de tarifas basada en los picos de demanda, es una  herramienta que se utiliza hoy en día, y ayudaría a la gestión".

Jacobson y Delucchi evaluaron si su plan podría tener problemas para obtener las cantidades de materiales necesarias para construir todos los aerogeneradores, colectores solares y otros dispositivos.

Encontraron que los materiales, incluso el platino y los metales de tierras raras, los cuellos de botella potenciales más evidentes, están disponibles en cantidades suficientes. Y el reciclaje eficaz podría ampliar la oferta.

"Para las células solares hay diferentes materiales, pero hay otras opciones por si uno de ellos es escaso, y se pueden utilizar otros materiales", dijo Jacobson. "Los materiales principales para la energía eólica son de hormigón y acero y no hay escasez de ellos."

Jacobson y Delucchi calcularon el número de aerogeneradores necesarios para implementar su plan, así como el número de plantas solares, células fotovoltaicas en los tejados, energía geotérmica, hidroeléctrica, mareomotriz e instalaciones de energía de las olas.

Encontraron que para poder proporcionar el 100% de la energía con el viento, el agua y los recursos solares, la superficie que se necesita es de cerca del 0.4 por ciento de de la superficie total del planeta (sobre todo para la superficie solar) y parael espaciado entre unas instalaciones y otras, y de otro de 0,6 por ciento de la superficie sobre todo para el espaciamiento de turbinas eólicas,  indica Jacobson.

Una de las críticas de la energía eólica es que los parques eólicos requieren grandes superficies de terreno, debido a la distancia requerida entre los molinos de viento para evitar la interferencia de la turbulencia de una turbina con otra.

"La mayoría de la tierra entre las turbinas eólicas está disponible para otros usos, tales como para pastos o para agricultura", confirma Jacobson. "La superficie real requerida por los aerogeneradores de media potencia energética del planeta es menor que el área de Manhattan." Si la mitad de los parques eólicos se encuentran en alta mar, un solo Manhattan sería suficiente.

Jacobson dice que alrededor del 1 por ciento de los aerogeneradores necesarios ya están en marcha, y un porcentaje menor de la energía solar.

"Esto implica una transformación a gran escala", indica. "Se necesitaría un esfuerzo comparable al proyecto Apolo que nos llevó a la luna o el realizado para la construcción del sistema de autopistas interestatales."

"Pero es posible, sin siquiera tener que ir a las nuevas tecnologías", dice Jacobson. "Realmente tenemos que decidir colectivamente que esta es la dirección que queremos tomar como sociedad."

Jacobson es el director de la Atmósfera de la Universidad de Stanford Programa / Energía y miembro de número en Woods Stanford, el Instituto de Medio Ambiente y el Instituto Precourt para la Energía.

Journal References:
Mark A. Delucchi, Mark Z. Jacobson. Providing all global energy with wind, water, and solar power, Part II: Reliability, system and transmission costs, and policies. Energy Policy, 2010; DOI: 10.1016/j.enpol.2010.11.045

   
 


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