Cambio del Modelo Energético: una necesidad ineludible.

Falta la revolución energética que democratice la gestión de la energía.
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martes, 11 de agosto de 2015

Entropía y el Camino del Sol.


 
Queridos lectores,

La Asociación Nacional de Productores de Energía Fotovoltaica, (Anpier),  está organizando una campaña  de concientización y movilización en defensa y en favor de las energía renovables llamada Camino del Sol. La acción busca un movimiento pacífico hacia un modelo sostenible basado en las energías renovables, pero requiere también de una transición rápida hacia otro modelo energético y sobre todo en la gestión y uso que se hace de la energía o de la capacidad de realizar un trabajo. Movilización que ya ha sido apoyada por varias organizaciones  y personas firmando el Manifiesto #CaminoDelSol.
 
Los 10 puntos del Manifiesto son los siguientes:

1.- Queremos un nuevo modelo energético fundamentado en las energías renovables, el ahorro y la eficiencia energética, sobre un plan programado de abandono de los combustibles fósiles.

2.- Queremos que la política energética de este País pase a ser una verdadera política de Estado, consensuada con la sociedad civil, el sector y los territorios.

3.- Queremos un sistema eléctrico asequible, que aporte competitividad y bienestar y no un sistema que genere réditos millonarios para unos pocos a costa de emisiones tóxicas y riesgos de catástrofes nucleares, un modelo que ha convertido en lujo un recurso esencial.

4.- Exigimos que se democratice el acceso a producir energía y que se reconozca el autoconsumo como un derecho.

5.- Queremos una auditoría de los costes del Sistema, para que se conozcan los costes de producción reales de cada una de las tecnologías de generación.

6.- Queremos que se modifiquen de forma inmediata todas las normativas que están destrozando la seguridad jurídica y la confianza en las inversiones en este país.

7.- Queremos que se restituya a los productores de energías renovables los derechos que les otorgaron las Leyes que dieron origen a sus instalaciones.

8.- Pedimos justicia para las 62.000 familias fotovoltaicas que, animadas por el Estado, pusieron sus ahorros e hipotecaron sus propios hogares para desarrollar y generar energías limpias. Ellos han hecho posible un nuevo modelo energético.

9.- Queremos la derogación inmediata del nuevo marco legal retroactivo impuesto para cercenar el desarrollo de las renovables.

10.- Queremos el fin de la dictadura energética que soportamos, exigimos que la energía se democratice y el objetivo de un modelo energético basado 100% en energías Renovables para el año 2050

Sin querer entrar en detalle en el análisis de cada uno de los objetivos del Manifiesto y sus características,  tal como si son o no son realistas, prácticos o tan siquiera alcanzables en su totalidad para la toda la humanidad,  como por ejemplo el objetivo número diez,  por la clara imposibilidad de que el 100% del actual modelo de trabajo, o  su crecimiento exponencial y gestión sean soportados por las energías renovables. Ello es  debido  a la tremenda densidad energética de los combustibles fósiles y en especial del petróleo respecto a las energías renovables, o a que la eficiencia es necesaria pero no suficiente , a la  necesidad de lograr la seguridad alimentaria o por el llamado "peak everything"  
 
 Lo que si es cierto es que estos diez objetivos y la campaña  son necesarios, y están siendo comunicados de manera adecuada, y sólo se lograrán de manera total o parcial por medio de la movilización ciudadana y del apoyo incondicional de los gobiernos y organizaciones, tal como el año pasado se solicitó en el Manifiesto Última llamada.

Pero si quisiéramos buscar una ley universal con la que demostrar la necesidad de los diez objetivos tendríamos que dirigirnos a la física y en concreto al que para muchos físicos es su principio más preciso e importante: el Segundo Principio de la Termodinámica, del que se deriva que nuestra entropía no hace más que crecer, que nos dice entre otras cosas,  la parte de energía que no es capaz de producir trabajo útil.

Prácticamente a estas alturas muy pocos niegan, y en especial pocos científicos lo hacen,  el efecto antropogénico del cambio climático y en especial los efectos negativos que tiene para nuestro entorno y la vida actual el aumento de la temperatura media en la Tierra debido a los gases de efecto invernadero y por la quema de combustibles fósiles.
 
 
 
El último informe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) establece los motores del flujo de los gases de efecto invernadero, (GEI), concluyendo entre otros aspectos que la emisiones han continuado desde 1970 hasta 2010 siendo los mayores aumentos absolutos en los últimos diez años, que la emisión de CO2 procedente de la quema de combustibles fósiles corresponden al 78% de la emisión total de los gases de efecto invernadero y alrededor de la mitad de las emisiones totales se han producido en los últimos cuarenta años.
 
Un informe del IPCC más detallado puede encontrarse en Mitigación del Cambio Climático donde se establece,  como no podría ser de otra manera, que la única manera para frenar el incremento de la temperatura por debajo de 2ºC depende en cualquier escenario,  exclusivamente de acciones antropogénicas.   De no hacer nada la temperatura y el cambio climático con sus efectos negativos para nosotros, (no para la Tierra,  que no corre peligro), seguirá subiendo. Los escenarios para esta reducción de GEI en la atmósfera requieren de acciones en agricultura, gestión de los océanos, selvicultura, la logística, las fuentes de energía primaria, reducción de la quema de carbón, mejoras para la eficiencia, y sobre todo un cambio en el comportamiento en el uso de la energía y en el estilo de vida y la cultura. Todas estas acciones precisan ser tomadas por el  hombre y forzar una reducción de los GEI porque de seguir sin hacer nada, como se ha indicado, de acuerdo al Segundo Principio de la Termodinámica, va a seguir aumentando la entropía y generando  calor como energía inútil para el trabajo y cambiando el clima, aunque a algunos sectores y manera puntual les genere beneficios.
 
Seguro que muchos lectores se van a sorprender cuando afirme que el Sol no nos aporta energía ni calienta la Tierra. 
 
Realmente no dependemos de la energía que proporciona el Sol sino de su baja entropía. Considerando  la energía recibida durante el día desde el Sol en la Tierra y la emitida durante el día y la noche al espacio por la Tierra,  es exactamente la misma, balance neto cero. La diferencia es que la energía recibida desde el Sol es a través de fotones con un espectro de alta energía, y la emitida por la Tierra es con fotones de baja energía en la banda del infrarrojo. La Tierra emite muchos más fotones de los que recibe, aunque el balance energético es cero. Lo que aumenta conforme al Segundo Principio es la entropía, la entropía recibida con los fotones del Sol es menor que la entropía que emite la Tierra. Si no fuera por la acción del hombre debido a la emisión de los GEI se estaría en un equilibrio, con la pequeña aportación del calor interno desde el centro de la Tierra debido a los procesos de desintegración, este calor radiactivo también se emite al espacio. El Sol es nuestra fuente de baja entropía y las plantas y las algas la utilizan en el proceso de fotosíntesis iniciando así  la cadena trófica. 
 
Para evitar, como se está haciendo,  romper este equilibrio y que la temperatura siga aumentando, hay que reducir la quema de los combustibles fósiles, que tienen baja entropía, y emiten  los gases de efecto invernadero que absorben la energía infrarroja,  aumentando la temperatura de la atmósfera al impedir que escapen los fotones infrarrojos, y ello nos perjudica y cambia el clima.
 
Sin ser una solución suficiente, pero si muy necesaria, hay que potenciar la proliferación y uso democrático de las energías renovables y  la movilización propuesta por Anpier y muchas otras organizaciones y personalidades tienen ese objetivo,  porque el Sol es nuestra única reserva sostenible de baja entropía, razón más que suficiente para firmar el Manifiesto #CaminoDelSol. No hay una sola evidencia, del hombre o de otra criatura del universo,  en contra del Segundo Principio de la Termodinámica.
 
Saludos.
            
 Nota: El dibujo de cabecera procede del Origen de la baja entropía del Universo de Roger Penrose
 
 
 

miércoles, 8 de agosto de 2012

La casa del futuro ya está aquí: electricidad solar.

Querido lector,
Aunque sea un esquema,  la fotografía  superior es una demostración del éxito que ha supuesto en pocos años de desarrollo la introducción de las Energías Renovables y de la Energía Fotovoltaica en particular. El Autoconsumo y Balance Neto o la Generación Distribuida ya son una realidad que únicamente están esperando a que se desarrolle la legislación que permita su implantación masiva, y democrática. Muchos fabricantes, distribuidores e instaladores de este tipo instalaciones que convierten "casas inteligentes y autosuficientes energéticamente", tienen ya preparados sus componentes para lanzarlos al mercado y a los consumidores en cuanto se desbloquee su desarrollo por la legislación actual.

En otro post de este blog ya comentamos lo absurdo que es protergerse del Sol sobre todo con barreras legales, cuando hay países como Alemania que tiene el 90% de su potencia total fotovoltaica, 24.700 MW en 2011, sobre los tejados de las viviendas de sus ciudadanos o en las cubiertas de las fábricas, almacenes o grandes superficies. 

¿Qué es lo que crea el autoconsumo junto al balance neto de energía Solar fotovoltaica?

  • Independencia de las grandes plantas de generación, y de los proveedores de energía, huyendo de su control y manipulación de precios y costes.
  • Menos pérdidas en las redes de distribución ya que la electricidad se consume donde se produce, o cerca de ella, se la pasamos a los vecinos.
  • Gestionar de manera eficiente, en otros foros se llama de forma inteligente,  los consumos y las cargas. Por ejemplo: programar las lavadoras y calentar el agua sanitaria durante el día cuando hay sol o por la noche por medio de baterías aprovechar el remanente de energía no  utilizado para otros fines o incluso para cargar el coche. También podemos verter a la red esa energía no consumida para que la tengan disponibles nuestros vecinos cercanos.
  • Ahorro en la emisión de CO2. 
  • Potencia la generación distribuida y evita que la red eléctrica tenga que seguir inevitablemente creciendo con quilómetros de lineas de alta y media tensión o miles de transformadores adicionales. Menos pérdidas en la distribución. 
  • Combina generación, almacenamiento en baterías y verter parte de energía a la red si es preciso.
  • Reduce la dependencia energética de España que hoy es de más del 80% con un impacto tremendo en la balanza de pagos, o lo que es lo mismo en la deuda. No olvidemos que la energía del Sol es gratis.
  • Democracia en el acceso a la energía. Sólo se requieren de instalaciones de unos 5KWp por vivienda con un consumo anual del orden de 4500-5000 KWh.
  • Más empleo descentralizado y localizado para la instalación y mantenimiento de dichas instalaciones.
  • I+D+i. Sólo en Alemania por ejemplo hay más de 73 centros de Investigación y Desarrollo dedicados a la Energía Solar Fotovoltaica.

Respecto a los costes, hay que considerar que han bajado de una forma tremenda en los últimos 7 años estando ya prácticamente al mismo nivel que la electricidad convencional, con el beneficio adicional que la instalación se puede amortizar entre unos 7 a 10 años, y a partir de entonces hasta los 25 años tenemos la electricidad ¡prácticamente gratis! Quizá este sea el principal problema para su desarrollo y desbloqueo legislativo. Para quien quiera hacer simulaciones aquí dejo un enlace donde pueden hacer simulaciones de rentabilidad  de instalaciones de auconsumo, sencillas sin acumulación. Con acumulación y balance neto los retornos son todavía mejores.

Esperemos al Real Decreto que desarrolle esta realidad, es una oportunidad para salir de la crisis actual.

Saludos.

miércoles, 1 de agosto de 2012

Es absurdo protegerse del Sol.



Querido lector,

Vaya este post escrito desde las vacaciones veraniegas, aunque ahora no nos atrevemos añadir la muletilla de "merecidas", ya que el disfrutar de vacaciones o trabajo es un lujo, mas que una actividad meritoria, con millones de parados y jóvenes esperando a tener una oportunidad no de vacaciones sino de poder trabajar. Menciono las vacaciones por el hecho de estar en la playa donde al observar el mapa que encabeza este post es fácil comprender la necesidad de protegerse de las radiaciones solares cuando se esta tomando el sol o disfrutando de un baño en cualquiera de las playas de la costa española. Está demostrado que es una temeridad el disfrutar de la playa sin protegerse adecuadamente de los rayos ultravioleta e infrarrojos. En Europa somos los que mayor riesgo corremos a desarrollar un cáncer de piel, melanoma, etc.

De ello tiene la culpa la energía. El mapa nos muestra las tasas de energía solar media que cae por metro cuadrado en distintas zonas de Europa. Si nos fijamos en España y Alemania resulta que por término medio en España recibimos del orden de casi un 50% mas de radiación solar.

Huelga mencionar por obvio, pero quizá es obligado recordarlo, que dicha energía que nos cae del Sol es gratuita, de momento no hay ninguna organización de "colectores de radiación" similar a la OPEP que fije los precios de esta energía natural y renovable.
España tiene un 80% de dependencia energética exterior.

Lo de la crema para protegernos la salud es lógico y necesario pero, ¿por qué también se bloquea y evita con una legislación y falta de normativa adecuada el aprovechamiento de esta energía gratuita que ya la quisieran para si los Alemanes?

Solo algunos ejemplos de lo que han hecho con un 50% menos de materia prima, imaginemos lo que harían si tuvieran nuestra radiación solar.
  • Potencia total instalada a finales de 2011 en Alemania: 24.700 MW, en España 4.200 MW.
  • En 2011 instalaron 7.500 MW, frente a los menos de 400 MW que se instalaron es España. 
  • La producción de electricidad por medio de la energía Fotovoltaica supone mas de un 15% del total de las renovables.
  • Solo en Fotovoltaica se invirtieron en Alemania 15.000 millones de € en 2011, lo que supuso mas del 65% del total de las inversiones si se consideran todas las renovables juntas.
  • Hay mas de 10.000 empresas que dan empleo a mas de 130.000 trabajadores, únicamente en Fotovoltaica. Aquí en España se ha destruido empleo en el sector en los últimos años con unas estimaciones de mas de 30.000 trabajadores, y la desaparición de miles de empresas y fabricantes en quiebra o sobreviviendo gracias a las exportaciones.
  • En el año 2020 Alemania quiere llegar a que el 10% de todo el consumo de electricidad sea de origen fotovoltaico, y un 25% en el 2050.
Su legislación y normativa tiene mas de 10 años de antigüedad y se ha ido adaptando con previsiones y evolución acorde con las necesidades y tecnología, ha permitido que el 45% de la potencia instalada esté en los tejados de las viviendas, otro 45% en cubiertas de fábricas, almacenes y comercios y solo un 10% en huertas en el suelo. Todo ello debido a una planificación y política diseñada pensando en el largo plazo.

Aquí en España se esta bloqueando el desarrollo de un marco legal adecuado para desarrollar tanto redes de Generación Distribuida, GD, con todas las ventajas que implican, o el Balance Neto, que en definitiva no es mas que generar electricidad para autoconsumo y verter a la red el excedente para otros usuarios a cuenta de un consumo posterior cuando no se genere.

Es absurdo que la legislación y Reales Decretos relativos a la energías renovables y a la Fotovoltaica, mas si cabe en particular, sean como una especie de cremas solares con un alto factor de protección cuyo único fin es evitar su desarrollo democrático, no olvidemos que el Sol no le pertenece a nadie o es de todos. 

Desarrollo que significaría generación de empleo, riqueza y menos dependencia energética.

Es absurdo protegerse del Sol.

Saludos.

Mas información
La energía Fotovoltaica en Alemania
La transición a las renovables estimula la economia.

miércoles, 8 de febrero de 2012

Indignación el Jueves 9 de Febrero #RenovablesOFF trending topic en twitter.


Para protestar el 9 de Febrero de 2012 por el RDL-1/2012 preparado por el gobierno, decreto que supone una moratoria y un paro real al desarrollo de la energía renovable en España nos unimos desde @lituus a la campaña impulsada por el sector renovable para convertir #RenovablesOFF en Trending Topic en Twitter. Te invitamos también. ¿Vamos, te animas?

Ese mismo día en el Congreso de los Diputados se va a convalidar el RDL-1/2012 paralizando el desarrollo de las renovables en España.

Para conseguir ser un TT Trending Topic, hay que colocar la etiqueta #RenovablesOFF entre los diez temas en twitter de los que mas se habla.de esta manera la etiqueta mostrando nuestra indignación será visible a todos los usuarios que estén enviando tweets en ese momento.

Argumentario para participar y por qué apoyar la campaña #RenovablesOFF

Las renovables dan empleo a 120.000 personas.
Para el horizonte del 2020 el Plan de Energías Renovables estimaba 300.000 empleos en el sector.
España es líder mundial en renovables y en I D i del sector.
Esta moratoria se produce cuando el petróleo y gas están subiendo de precio y con un futuro en cuanto a suministro incierto. Ver la situación política alrededor de los mayores productores.
Este RDL-1/2012 frena la inversión nación y extranjera en España.
La moratoria del gobierno no reduce el déficit energético ya que ya estaba antes que las renovables.
La dependencia en energía respecto al petróleo en España como fuente de energía primaria es del 48,4%, frente a la media de la UE-27 que es del 36,6%. Somos de los países con mayor dependencia energética de fuetes primarias de energía que no disponemos, junto con Grecia, Portugal, Italia, Irlanda. (PIIGS)
Sigue sin revisarse el sistema tarifario. Una causa principal del déficit con las eléctricas es que siguen facturando la energía hidráulica y nuclear de centrales ya amortizas al precio del gas y carbón. Beneficios caídos del cielo.
El déficit tarifario con las eléctricas en en gran parte normativo y no real. Debería realizarse una quita del ficticio déficit tarifario normativo. Sólo pagar el real.
Los pagos por sobrecapacidad a las eléctricas aumentaron un 100% en el 2011. 1535 millones de €.
Se ha incrementado el consumo y generación eléctrica de carbón que también está subvencionado y se aumenta mucho las emisiones de CO2.
Las energía renovables aportaron 10.000 millones al PIB en 2010.
Las inversiones mundiales en 2011 fueron de 260.000 millones de dólares, un 5% mas que en el 2010 y cinco veces superiores al año 2004.
Las primas a las renovables no están relacionadas con el déficit del estado. Al contrario lo mejoran al reducir la dependencia energética exterior.
La generación Fotovoltaica KWh fue mayor que la hidráulica en Alemania en el año 2011.
Las energías renovables son rentables económicamente y preservan el medio ambiente.
Invertir en renovables es una opción de política climática consecuente.
Parar las energías renovables es una decisión torpe.
El ministro Soria sigue los dictados de las eléctricas y de FAES. Hay documentos que lo avalan.
En enero 2012 la generación de electricidad en España procedente de fuentes de energía renovable fue del 26,5%, 14 puntos por debajo de Enero 2011. La tecnología que más electricidad aportó al sistema ha sido el carbón con un 21,8, aumentando las emisiones de CO2  y además de estar subvencionado.

No al RDL-1/2012 ¡Estamos indignados!

¿Cómo protestar en twitter el 9 de febrero?

Emitir tweets con la etiqueta #RenovablesOFF. Ver arriba en Argumentario ejemplos para temas y contenidos para los tweets de apoyo a las renovables.
Hacer retweet cuando se encuentre la etiqueta #renovablesOFF con contenido de apoyo a la energía renovable.

¿Vamos a por ello?

Mas información.

Ahora más que nunca, renovables
La transición a las renovables estimula la economia y genera empleo
Si el ministro Soria se quisiese informar bien...
Nota urgente sobre el paron a las renovables
El ministro Soria sigue los dictados de FAES en materia de energía.
Empleos en energías renovables. (IRENA)
¡Qué díficil es demostrar lo obvio!
No salimos de la crisis porque no entendemos la función exponencial.

sábado, 20 de agosto de 2011

El secreto de la Serie de Fibonacci en los árboles: ¿ayudará a la Energía Fotovoltaica?

El American Museum of Natural History de Nueva York establece y falla cada año una serie de premios para jóvenes naturalitas en varias categorias dependiendo de la edad. El ganador en la categoria de Grado 7, hasta 13 años en el año 2011 ha sido el joven Aidan, al que pocos al leer su informe y ver el experimento le darían la edad que tiene.

En su proyecto de investigación ganador The Secret of the Fibonacci Sequence in Trees Aidan muestra dos aspectos:

Verifica que la pauta de distribución de las hojas en las ramas y de las ramas en el tronco de muchos árboles siguen la Sucesion de Fibonacci
Los números de Fibonacci f_0,f_1,f_2,f_3,\dots quedan definidos por las ecuaciones
f_0=0\, f_1=1\,
f_n = f_{n-1} + f_{n-2}\, para n = 2,3,4,5,\ldots
Esto produce los números:
  • f_0 = 0\,

  • f_1 = 1\,

  • f_2 = 1\,

  • f_3 = 2\,

  • f_4 = 3\,

  • f_5 = 5\,

  • f_6 = 8\,

Esta filotaxis , distribución de las ramas en espiral en los árboles, y hojas, ya fue comentada por naturalistas como Charles Bonnet así como su relación con el número áureo.
Arboles que siguen estas pautas son por ejemplo el roble, haya, sauce, almendro.
Pero la curiosidad de Aidan le lleva a preguntarse que ventajas sacan los árboles por seguir esta sucesión y porque la evolución la ha adoptado.



El resultado de su curiosidad es la segunda parte de su estudio de investigación:




De esta manera siguiendo una distribución de acuerdo a la serie de Fibonacci, verifica que la fotosintesis en los árboles y plantas es más eficiente que los sistemas de energía fotovoltaica fijos aunque estén completamente orientados al sur a la hora de captar energía solar a lo largo del año.

Esperemos que Aidan siga con esta curiosidad y le damos la enhorabuena por su premio.

Otros sistemas en la naturaleza que siguen la serie de Fobinacci:

El árbol geneaológico de los machos en una colmena de abejas.
Las curvas de la concha nautilus
La flor del girasol que tiene 21 espirales en una dirección y 34 que van alcontrario, ambos números de la serie de Fibonacci, así como el ángulo de las espirales está en una relación de acuerdo a la proporción áurea. Esto favorece el empaquetamiento de las semillas en las espirales.
Las alas de las libélulas y algunos insectos.


Enlaces matemáticas y naturaleza

Fractales y series de Fibonacci

Avispas que se mueven por energia solar fotovoltaica




miércoles, 10 de agosto de 2011

¿El 38% de Eficiencia en Energía Fotovoltaica...? ¡ Parece que ya está aquí !


La compañía alemana NLV SOLAR AG esta ya en fase de industrialización de un nuevo panel fotovoltaico basado en nuevos materiales sin silicio y, de acuerdo a la información de la compañía, con unos factores de eficiencia muy superiores a las anteriores tecnologías así como una previsión de costes que asegurarán no sólo llegar a la paridad en red sino incluso abaratar la electricidad.



Las prestaciones anunciadas son realmente prometedoras:
  • Una media en la eficiencia del 38%, dependiendo de las condiciones ambientes con incluso picos de rendimiento del orden del 50%.

  • La posibilidad de modificar de acuerdo a las necesidades las capacidad de absorción por medio de multi capas.

  • Una película fina del material puede aplicarse a sustratos transparentes, semi transparentes o espejos tintados.

  • La degradación es de sólo 5-6% en 20 años.





El material se llama Pyradian, y es a base de un compuesto semiconductor de sulfuro de hierro y pirita y la eficiencia de la absorción luminosa depende de el porcentaje de hierro y azufre que puede modularse.
Tiene un rango de trabajo mayor en cuanto al ancho de banda con relación a los sistemas tradicionales de silicio, cadmio, teluro así como buena capacidad para trabajar con luz difusa.



El que Pyradian tenga hierro es importante para garantizar las especificaciones del material sobre todo para garantizarle longevidad, así como para presentar una menor degradación con el tiempo.

El en la producción del Pyradian se incluye un proceso de dopaje con introducción controlada de impurezas, no indicadas en su información por la NLV Solar, en los semiconductores de pirita.

Otro factor clave para este incremento en la eficiencia en la posibilidad de tener multicapas (multilayer) y multiuniones eléctricas. Uniendo diferentes capas se puede controlar no sólo la eficiencia sino también las diferentes frecuencias de absorción de las células de acuerdo a la radiación del espectro solar visible, o desde la radiación infrarroja a la radiación ultravioleta. Pueden llegarse incluso hasta 36 niveles superpuestos.



Los contactos eléctricos: son grabados por medio de tecnología láser lo que reduce la resistencia interna del Pyradian con relación a otras tecnologías.

Los costes de producir ion sulfuro Pyradian son menores que los necesarios para compuestos de silicio, no utilizando ningún producto tóxico en su proceso de fabricación, como indica la compañía.

Esta es una noticia para seguirla de cerca ya que de materializarse comercialmente significará un hito importante en el avance hacia fuentes de Energia renovables

La planta piloto ya está en marcha y actualmente se está trabajando en definir un proceso de flujo continuo de fabricación.


Información relacionada:

Brochure NLV Solar AG, pdf
La fotovoltaica imparable, porque el Sol sale todos los días.
El mayor fabricante de centrales nucleares se pasa a la fotovoltaica
La pregunta que nadie se hace:¿quién teme a la fotovoltaica?
La transición a las energías renovables estimula la economía y genera empleo y riqueza.

martes, 26 de julio de 2011

La Transición a las energías renovables estimula la economía, genera empleo y riqueza.




Esta vez lo han dicho en Alemania, y lo están aplicando, no solo es teoría o una posibilidad lejana.

La transición hacia las energías renovables va a aumentar el PIB, estimular la economía y crear empleo, y todo a corto plazo, allí lo van a hacer.

En ScienceDaily se publica el articulo Transition to Renewable Energy Stimulates the Economy en el que miembros del prestigioso The Fraunhofer Energy Alliance publican no solo sus conclusiones, sino los conceptos y las soluciones para llevar a cabo dicha transición.


El profesor Eicke R. Weber indica en dicho estudio que en los próximos diez años la transición hacia las energías renovables aumentará el PIB, y creará puestos de trabajo.

El desastre de Fukushima ha aumentado la conciencia de la opinión publica hacia un cambio deseable hacia fuentes renovables, y también se ha visto voluntad política para volver a replantear y corregir la política energética seguida hasta ahora. La cuestión importante que se plantea en este debate publico es si el cambio hacia las Energia renovables será demasiado caro y si supone, en Alemania, una amenaza para su competitividad industrial.

En el articulo se indica que estudios realizados durante los últimos años años en la UE por el Instituto Fraunhofer confirman por el contrario que un cambio hacia las energías renovables estimulara un crecimiento del mercado de trabajo en la próxima década y que los temores generados son infundados. En el año 2020 los investigadores predicen que unos 2,8 millones de personas estarán empleadas en el sector de las energías renovables en Europa, una vez que los objetivos de la UE en este sector se hayan alcanzado.

Se indica que el impacto negativo que tendrá el ir abandonando las fuentes tradicionales de Energia hacia las renovables será ampliamente superado por estas con un saldo neto de unos 400.000 puestos de trabajo adicionales en la UE en su conjunto. Estiman que por ello el PIB en Europa crecerá un 0,24%, unos 35 millones de euros. Confirman que también otros estudios independientes contratados por el Ministerio Alemán de Medio Ambiente llegaron a la misma conclusión considerando varios escenarios.

La Energia renovable es rentable

"La transición a los suministros de energía sostenible es uno de los mayores desafíos del siglo 21", afirma el profesor Eicke Weber, portavoz de la Alianza de Energía Fraunhofer y Director del Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar ISE Energía en Friburgo.

"Para mantener los precios de la electricidad, el calor y el transporte asequibles en el futuro, tenemos que usar más eficientemente la energía y dedicar más investigación en el desarrollo de fuentes renovables", dice el Dr. Mario Ragwitz que coordinó el estudio de la UE, y destaca además que "debemos mantener la inversión en energías renovables. Y tenemos que ser pacientes". Pero vale la pena el esfuerzo, no sólo para asegurar el suministro de materias primas y para proteger el medio ambiente, sino también porque lo es económicamente a medio y largo plazo.

Otro estudio titulado "Visión de un sistema energético 100 por ciento renovable", ilustra cómo un suministro fiable de energía asequible y robusto, basado en fuentes renovables se puede lograr en Alemania en el año 2050. "La expansión de las energías renovables genera costos adicionales al principio, sin embargo, los costos tendrán un pico en 2015 por un total de cerca de 17 millones de euros que es sólo un ocho por ciento de los costos totales de energía en Alemania, y los costos caerán de nuevo después. Entre 2010 y 2050 habrá un ahorro total de unos 730 millones de euros que se pueden conseguir solamente con los sectores de electricidad y calefacción", dice el profesor Jürgen Schimd director del Instituto Fraunhofer de Energía Eólica.

La Energia solar será cada vez mas competitiva.

En sus estudios confirman que los costos de la Energia renovable van a seguir cayendo. Predicen que los precios de los paneles fotovoltaicos van a continuar con la tendencia de una curva-de-aprendizaje en los próximos años, indica el profesor Eicke Weber.

Esta tendencia supone que el precio de los módulos fotovoltaicos, que en la actualidad está entre los € 1,50 € und 2.00/Wp (neto), podrían caer por debajo de € 1.00/Wp en el año 2016, lo que pondría los costos de generación de electricidad en Alemania entre 11 y 14 centavos de dólar por kilovatio-hora. Los requisitos previos para esta reducción de los costos es continuar el desarrollo de la producción, la utilización eficaz de las capacidades de producción a través del crecimiento en el mercado global de energía Fotovoltaica, y con la aplicación continua de innovaciones tecnológicas en la producción.

"Estas metas representan un desafío significativo para la industria fotovoltaica, pero se pueden lograr con los avances en la tecnología". La optimización de los costos de las fuentes de producción conducirá necesariamente a un mayor porcentaje de la energía fotovoltaica en el mix energético, según el ISE.

"La energía fotovoltaica no sólo reducirá los costos de producción de la electricidad en Alemania en el futuro, sino que al mismo tiempo ofrece los beneficios de estar a la vez libre de emisiones y de la contaminación acústica, sino que también permite descentralizar la generación de electricidad y disminuir la carga de la red. Su aumento de capacidad también constituye impacto ambiental al mínimo", dice Weber.

El porcentaje mínimo para una razonable cuota de la energía fotovoltaica en el mix energético alemán es del 14 por ciento, pero en principio los investigadores en el ISE predicen una contribución de la Energia Fotovoltaica de más del 30 por ciento, mix que es factible a medio plazo.

Grandes prestaciones para los parques eólicos.

Con una cuota del 6,4 por ciento, la energía eólica en Alemania ocupa el primer lugar en la producción de energía de fuentes renovables. "La energía eólica ya es relativamente barata. Dependiendo de la ubicación, la generación de electricidad tiene unos costos entre 3 y 6 centavos de dólar por kilovatio-hora", dice Jürgen Schmid.

En un nuevo estudio realizado por la Asociación Alemana de la Energía Eólica (BWE), los expertos han demostrado que, de acuerdo con datos geográficos, el 8 por ciento de la superficie terrestre en Alemania fuera de los bosques y las áreas protegidas está disponible para su uso en la generación de energía eólica. Con tan solo un 2 por ciento de esta superficie se generarían unos 198 gigavatios. En términos puramente matemáticos, por tanto, la energía eólica terrestre podría contribuir con unos 390 teravatios-hora del consumo anual de energía de Alemania, que actualmente se encuentra a unos 600 teravatios-hora.

El estudio pone de manifiesto que el potencial de la energía eólica terrestre en gran medida todavía no se ha agotado. "En la actualidad, hay sólo 28 gigavatios de potencia eólica instalada", afirma el Dr. Kurt Rohrig que dirigió el estudio de la Energia eólica. Además, están los parques eólicos marinos que generarán de 20 a 25 gigavatios, o un 15 por ciento de las necesidades energéticas de Alemania en el año 2030, de acuerdo con los objetivos ya establecidos. El primer parque eólico marino alemán, Alpha Ventus, se terminó en 2010 y sirve como una prototipo y como una plataforma para la investigación.

Los parques eólicos marinos representan un reto a la innovación. Tienen que estar diseñados y construidos para soportar el viento, el agua, la sal, la radiación UV y las olas durante la totalidad de su vida útil de unos 20 años.


Un área especial de pruebas en alta mar se ha desarrollado en Bremerhaven, que permite por primera vez simular de forma simultánea los factores de estrés mecánico y cambio climático. Los componentes están expuestos a la sal de rocío, las olas, la luz ultravioleta y la humedad.

La simulación permite a los investigadores obtener conclusiones sobre la fiabilidad y la durabilidad de los sistemas en prueba. En las instalaciones se prueba la tensión mecánica en las palas de rotores de gran potencia, las pruebas estáticas y dinámicas se llevan a cabo con millones de variaciones de carga en diferentes situaciones. Las instalaciones ya se ha adaptado para palas de rotores de hasta 70 metros radio.

Una nuevo prototipo para longitudes de hasta 90 metros entró en operación el 9 de junio de 2011. "Esto permitirá probar las mayores instalaciones en Europa para aerogeneradores con potencias de alrededor 10 megavatios", indica el profesor Andreas Reuter, Director de la IWES en Bremerhaven

Nuevas redes inteligentes de distribución y sistemas de almacenamiento de Energia.




En el estudio indican que un suministro de energía descentralizada basado en las fuentes renovables requiere de una estructura de distribución diferente a la actual red de distribución eléctrica, los sistemas actuales están diseñados para gestionar grandes plantas de generación eléctrica, centralizadas y no distribuidas. En el futuro, tendremos mucha energía solar, eólica, plantas de biomasa distribuidas que tendrán que estar gestionadas para que las predicciones sobre su rendimiento y la carga puedan ser razonablemente gestionadas. Diferencias en el suministro producidas por variaciones en la disponibilidad del sol o escasez del viento deberán ser compensadas con un rápido suministro de energía almacenada y por plantas de reserva por medio de un sistema de control.

"No necesitamos de la energía nuclear como una tecnología de transición", confirman Eicke Weber y Jürgen Schmid.


Ellos creen que el rápido desarrollo de las fuentes renovables presenciado en los últimos años pueda ser obstaculizado por la falta de flexibilidad de las centrales nucleares. Plantas de gas de ciclo combinado junto con sistemas de almacenamiento de energía en combinación con una nueva red de distribución eléctrica son las tecnologías de transición más adecuadas.
En definitiva, se trata de hacer las redes más inteligentes. Los expertos se refieren a una red inteligente a través de la cual se podrán gestionar muchos sistemas de generación junto con los consumidores, los sistemas se comunicaran entre ellos y se adaptaran a las necesidades de acuerdo con la disponibilidad de la energía eólica o solar. Gran parte de la investigación y desarrollo aún tiene que hacerse. Fraunhofer está trabajando intensamente en el desarrollo e implementación de estos nuevos conceptos.
Los científicos de la IWES, por ejemplo, están participando en el nuevo proyecto de investigación "Kombikraftwerk 2" junto con otros nueve socios de la industria y la ciencia. El proyecto ya cuenta con modelos y pruebas de campo para la red de eólica, el biogás y los sistemas de energía solar a partir de datos obtenidos por tecnologías modernas de comunicación. Se coordinaban todos estos sistemas de produccion de energía para crear una unidad virtual que funciona como una central eléctrica. Los investigadores esperan demostrar que la cobertura completa de nuestras necesidades energéticas con fuentes de energía renovables es realista y que las luces no se apagará incluso si el viento se para y la luz del sol es escasa.


Baterías redox de flujo, por ejemplo, pueden ser adecuadas para proporcionar un almacenamiento temporal de la energía necesaria. Estas son de gran capacidad, robustas y de larga vida, son baterías redox de flujo de vanadio en las que los compuestos químicos de vanadio alternativamente absorben y descargan los electrones a través de una membrana. Varios institutos Fraunhofer están cooperando en el desarrollo de estas baterías de flujo. Los investigadores tienen como objetivo a largo plazo construir una instalación del tamaño de un campo de balonmano. Tendría una capacidad de 20 megavatios, suficiente para satisfacer las necesidades de energía de alrededor de 2.000 hogares durante una noche de invierno o un día nublado. Pero, ¿cuanto falta para esto? Las mayores instalaciones de laboratorio en el Instituto Fraunhofer de Medio Ambiente, Seguridad y Tecnología de la Energía UMSICHT en Oberhausen ya producen en la actualidad varios kilovatios de potencia. Los investigadores esperan llegar a los niveles de megavatios en unos cinco años.

Nuevas formas de pensar para nuevos suministros de Energia.

Estos expertos indican que hay también muchas ideas innovadoras todavía con un gran potencial sin explotar. Una posibilidad sería el uso de la capacidad de almacenamiento térmico de los edificios en una red inteligente de almacenamiento de energía pasiva a través de bombas de calor eléctricas y contadores inteligentes de energía. Los investigadores de la ISE están investigando el potencial de almacenamiento remoto de las bombas de calor. Otra posibilidad consiste en utilizar las baterías de los coches eléctricos del futuro como dispositivos de almacenamiento de energía cuando están conectados a la red eléctrica.
Una idea poco convencional consiste en utilizar los excedentes de electricidad para la electrólisis del agua. El hidrógeno derivado se utiliza junto con el dióxido de carbono para producir metano en gran volumen que pueden ser objeto de uso para almacenar energía en forma química o se introduce en las redes existentes de gas natural. Esto haría que el uso de la infraestructura existente de gas natural de hoy y su gran capacidad de almacenar energía, redujera significativamente la dependencia del gas importado. (Para mas información sobre estos sistemas de almacenamiento ver abajo en "mas información")
Todos los esfuerzos hacia la energía sostenible, deben ir naturalmente acompañados de una reducción en el consumo y mejorar la eficiencia. ¿Cómo será en el futuro en la práctica esta mejora de eficiencia? Se ha demostrado por el ISE a través de su participación en la renovación de los sistemas de energía en un edificio de 16 pisos en Weingarten, un distrito de Friburgo, que las necesidades de energía primaria para calefacción, agua caliente, ventilación, iluminación y electricidad de la casa se redujeron en un 40 por ciento. En los próximos dos años, los científicos ISE registraran y analizaran el consumo de energía del edificio en condiciones reales de operación. Los resultados del estudio, al igual que considerar todo este proyecto como un todo servirán de modelo a tener en cuenta en planes similares de renovación y desarrollo de nuevos sistemas de de energía que se planifiquen.

Mas información


Logistica y Renovables, juntas darán un paso importante para la solución de la crisis energética.

En 20 o 40 años con la tecnología actual toda la Energia podrá provenir de fuentes renovables.

Demostración de la ineficacia del modelo energético actual.

La urgente necesidad de cobrar conciencia: The Oil Crash.

El mayor fabricante de centrales nucleares se pasa a la Fotovoltaica.

domingo, 3 de julio de 2011

¿Que está pasando con el Sol?

Actualmente hay un interés creciente en la actividad solar debido al debate creado respecto al cambio climático y su posible relación con dicha actividad.

Pero, ¿Hasta que punto esta afectando la actividad solar, o su variación, en el episodio actual de cambio climático y calentamiento global?

A principios de este mes muchos somos los que hemos visto video de la NASA con la fulgurante explosión solar. fenómeno catalogado por su magnitud como inusual.

La web del IOP Institute of Physics ha publicado un articulo en el que analiza la variabilidad de la actividad solar y su posible relación con el clima o cambio climático en la Tierra. What's going on with the Sun?



Si que hay un consenso en los investigadores, confirmado por tres grupos distintos de la División de Física Solar de la Sociedad Astronómica Americana, de que parece que la actividad solar esta a punto de entrar en un periodo prolongado de calma.

Los físicos que estudian el Sol si que están de acuerdo en que ha estado actuando últimamente de manera extraña.

En general cuando la actividad magnética del Sol es baja o próxima a un mínimo solar, su superficie esta relativamente tranquila con pocas manchas solares. Pero cuando la actividad comienza a aumentar, aparecen entonces más y mayores manchas solares hasta alcanzar el máximo de actividad, que es cíclica.


Pero el último mínimo solar en 2006 fue inusualmente bajo. Esto ha llevado a sugerir que el próximo máximo solar previsto en 2013 pueda se más débil que lo acostumbrado en los ciclos anteriores. Incluso algunos científicos indican que la actividad magnética del Sol está disminuyendo y que se acerca a un periodo caracterizado precisamente por un mínimo de su actividad magnética.

Por ello algunos se han atrevido a postular que el Sol podría anular parcialmente los efectos causados por el hombre en el cambio climático, o bien contrarrestar totalmente los efectos causados por esta actividad humana.

En su estudio Frank Hill que pertenece al National Solar Observatory (NSO) indica, junto a su equipo de investigación,  que por esta disminución de la actividad solar va a retrasarse el próximo máximo. En su estudio del viento solar indica que posiblemente el próximo máximo solar se retrasará al año 2021 o 2022, o que no ocurrirá. Han estudiado la "oscilación torsional", midiendo actividad en las latitudes medias hacia el ecuador solar, que es precursora de nuevas manchas solares en cada ciclo, parece que este flujo o es muy débil o no ha aparecido hasta ahora en este ciclo.

En otro estudio independiente, Richard Altrock, del US Air Force Research Laboratory describe un proceso conocido como "carrera hacia los polos",que también parece que esta disminuyendo. Este proceso genera una actividad magnética hacia los polos durante los nuevos ciclos, comenzando a 70 grados de latitud. Esta disminución también posiblemente confirma que tendremos un máximo solar muy débil.

Finalmente en el trabajo de Matt Penna Williams Livingston también del National Solar Observatory, NSO, indica que la intensidad del campo magnético de las manchas solares, que suele ser del orden de 2500-3500 Gauss, ha ido disminuyendo en los últimos tiempos. Utilizó datos recogidos durante 13 años con el telescopio McMath-Pierce del Kitt Peak Observatory, Arizona. y encontraron una tendencia a la reducción del campo magnético del orden de 50 Gauss por año durante todo el ciclo anterior, tendencia que se ha mantenido hasta ahora.

¿Ha habido estados de calma solar anteriormente?



Se tienen datos científicos de actividad solar desde el siglo XVIII y se han reconstruido hasta principios del siglo XVII, sobre la base de observaciones históricas e indirectas de manchas solares. Incluso algunos investigadores han intentado reconstruir la actividad solar de periodos anteriores basándose en observaciones indirectas. Como conclusión se confirma que si bien los periodos solares son de 11 años, las características de cada ciclo están lejos de ser ciclos exactos y repetitivos, teniendo grandes oscilaciones.



Se ha confirmado que a partir del año 1645 se produjo durante 70 años un periodo de calma en la actividad solar llamada Mínimo de Maunder. Este periodo coincidió con la Pequeña Edad de Hielo en la que grandes extensiones de laTierra, incluyendo Europa y América del Norte sufrieron mucho frío e incluso un aumento de la glaciación., este enfriamiento se pudo también comprobar midiendo la abundancia de los isótopos del carbono.

También hubo otro mínimo de 1790 a 1830, conocido como Mínimo Dalton.

¿Estamos cerca de otra Pequeña Edad de Hielo?

Hay muchas incertidumbres antes de poder confirmar que nos dirigimos a otra época fría producida por la actividad del Sol. Una investigación reciente en el Reino Unido prevé una probabilidad del 8% de que vamos a volver a las condiciones de Maunder en los próximos 40 años. Se han basado en el comportamiento del Sol durante los últimos 9000 años.

Además el clima de la Tierra es un sistema complicado, donde puede enfriarse una región, Europa compensado luego inviernos mas suaves por ejemplo en Groenlandia.

Finalmente aunque el Sol estuviera efectivamente entrando en un periodo de mínima actividad, muchos investigadores argumentan que la reducción de la radiación solar en la Tierra seria pequeña en comparación con el calentamiento causado por el hombre: el calentamiento global.

Mike Lockwood de la Universidad de Reading estima que el cambio climático debido a la variación de la radiación en el mínimo de Maunder es de aproximadamente una décima parte del causados por las trazas de los gases de efecto invernadero.

Por si acaso es mejor que tomemos medidas para reducir el cambio climático provocado por nuestras actividades que esperar a que el Sol nos lo resuelva.




Más información sobre el Sol:
NASA, Satélites STEREO
¿Cómo se crean las auroras boreales?
Fotos preciosas de la corona solar con agujeros.

viernes, 8 de abril de 2011

El mayor fabricante de centrales #nucleares en el mundo se pasa a la #Fotovoltaica y energías #renovables




Ya lo decíamos ayer La Fotovoltaica imparable,¡Porque el sol sale todos los días !, y hoy como consecuencia premonitoria de lo dicho, leemos que General Electric , el que fue el mayor fabricante de centrales nucleares en el mundo, está apostando muy fuerte por el sector de la Fotovoltaica y la Energia eólica.

Ha anunciado la construcción de la mayor planta de fabricación de paneles solares en Estados Unidos, basado en panela de película delgada de Teluluro de Cadmio , que son paneles de menor costo que los de silicio y con una mayor eficiencia, llegando al 12,8%. Como aspecto negativo estos paneles al estar compuestos por un metal pesado como el cadmio , que es tóxico como el mercurio y precisa de una cadena de reciclaje
para evitar los efecto negativos en la salud y medio ambiente.

La producción de paneles fotovoltaicos en el mundo se ha cuadruplicado desde 2008, llegando ya a 27,5 gigawatts y en el 2011 se estima que se incrementará en otros 12 gigawatts.

GE ha comprado la empresa Converteam especializada en Energia renovables y PrimeStart Solar , especializada en fabricar paneles de película fina.

La dirección de la compañía ha dicho que:

"La Energia Fotovoltaica es un paso mas en la creciente cartera de productos de Energías renovable de General Electric y forma parte de su compromiso para llevar tecnologías energéticas limpias a través de la inversión en innovación, investigación desarrollo."

Ademas GE es uno de los líderes mundiales en la producción de turbinas eólicas, es el tercer fabricante mundial, por detrás de Vestas y Sinovel, y por delante de Enercon, Suzlon, Siemens y Gamesa.

Nota: Como hemos comentado con algunos amigos en Twitter, está claro que GE no lo hace por altruismo, sino porque ve futuro y una oportunidad de posicionarse también como líder en el mercado de las energías renovables, en un sector con futuro y con buena imagen.

Noticias relacionadas:
GE Energy
Reve
GE May chose site...
GE 990 Megawatios eólicos en un solo pedido.




Pero si ya lo decíamos ayer, ¿Por qué le temen tanto a la Energia Fotovoltaica? aquí en España.









El mayor fabricante de centrales #nucleares en el mundo se pasa a la #Fotovoltaica y energías #renovables


Ya lo decíamos ayer La Fotovoltaica imparable,¡Porque el sol sale todos los días !, y hoy como consecuencia premonitoria de lo dicho, leemos que General Electric , el que fue el mayor fabricante de centrales nucleares en el mundo, está apostando muy fuerte por el sector de la Fotovoltaica y la Energia eólica.

Ha anunciado la construcción de la mayor planta de fabricación de paneles solares en Estados Unidos, basado en paneles de película delgada de Teluluro de Cadmio , que son paneles de menor costo que los de silicio y con una mayor eficiencia, llegando al 12,8%. Como aspecto negativo estos paneles al estar compuestos por un metal pesado como el cadmio , que es tóxico como el mercurio y precisa de una cadena de reciclaje
para evitar los efecto negativos en la salud y medio ambiente.

La producción de paneles fotovoltaicos en el mundo se ha cuadruplicado desde 2008, llegando ya a 27,5 gigawatts y en el 2011 se estima que se incrementará en otros 12 gigawatts.

GE ha comprado la empresa Converteam especializada en Energia renovables y PrimeStart Solar , especializada en fabricar paneles de película fina.

La dirección de la compañía ha dicho que:

"La Energia Fotovoltaica es un paso mas en la creciente cartera de productos de Energías renovable de General Electric y forma parte de su compromiso para llevar tecnologías energéticas limpias a través de la inversión en innovación, investigación desarrollo."

Ademas GE es uno de los líderes mundiales en la producción de turbinas eólicas, es el tercer fabricante mundial, por detrás de Vestas y Sinovel, y por delante de Enercon, Suzlon, Siemens y Gamesa.

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Pero si ya lo decíamos ayer, ¿Por qué le temen tanto a la Energia Fotovoltaica? aquí en España.

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 y  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