Fuentes Alternativas de Energía - Física re

Fuentes Alternativas de Energía
Ibarguren, Milagros de María
e-mail: [email protected]
Universidad de San Andrés - Introducción a las Ciencias Experimentales
Resumen:
A través del siguiente trabajo se pretende realizar una lectura crítica y a la vez
valorativa del artículo publicado por Darío Jinchuk, integrante de la Comisión Nacional
de Energía Atómica.
Se intentará analizar con la mayor profundidad posible, el problema que se
plantea a partir del aumento del consumo de energía en el mundo, y las consecuencias
que esto trae implicado, no sólo referidas a un problema de contaminación ambiental,
sino también al cuestionamiento de dónde provendrán estas fuentes de energía. De
acuerdo con esto veremos la posibilidad existente de reducir el dióxido de carbono del
aire, y evitar el calentamiento global de la tierra, esto es el efecto invernadero, a través
de la utilización de fuentes alternativas de energía.
Introducción:
De acuerdo con los análisis realizados por instituciones tales como el
Departamento de Energía de Estados Unidos, y el Consejo Mundial de Energía, el
consumo mundial de energía podría llegar a incrementarse en un aproximadamente 75%
para el 2020.
El propósito de este trabajo es mostrar que si bien esta creciente demanda de
energía puede ser satisfecha a través de nuevos descubrimientos de reservas de petróleo
y gas, avances tecnológicos en el aprovechamiento de reservas de combustibles fósiles
ya existentes, entre otras; es posible poner especial énfasis en las fuentes de energía
alternativas.
Una solución que se nos propone a través del artículo en cuestión, es la
posibilidad de disminuir el consumo de combustibles fósiles, y de este modo reducir el
dióxido de carbono liberado al aire, utilizando fuentes tales como la nuclear,
hidroeléctrica o las llamadas “fuentes de energía renovables”(solar, eólica, geotérmica,
biomasa).
Desarrollo:
A mediados del siglo XIX, predominaba el uso de leña y de residuos agrícolas.
Esta fuente de energía fue desplazada por el carbón que más adelante iba a ser
reemplazado por el petróleo. Actualmente observamos que el petróleo ha sido sustituido
por el gas natural, y no se sabe con certeza cuál será el combustible que pueda sucederlo
en el futuro. Se calcula que a nivel mundial, los combustibles fósiles -carbón, petróleo y
gas- contribuyen con un 63% de la producción eléctrica.
Si bien económicamente este porcentaje puede resultar óptimo, no sucede lo
mismo desde el punto de vista ecológico, e inclusive social. Los combustibles fósiles
son ventajosos económicamente debido a su bajo costo y a la facilidad de transporte, e
incluso parecen tener asegurado el predominio durante este período, pero el problema se
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presenta cuando se habla en términos de contaminación y efectos ambientales, y la
creciente presión respecto de este tema.
Al quemar los combustibles fósiles se libera dióxido de carbono, y ésta es
considerada actualmente, como la principal causa del recalentamiento global del
planeta, esto es el efecto invernadero. Se estima que para el año 2010, las emisiones de
CO2 derivadas de la producción energética aumentarán en un 50%.
Esta cuestión ambiental es relativamente nueva, y se incrementa debido a la
sensibilidad del público por los temas ambientales, pero influye mucho en la gente,
también el tema ecónomico, ya que en la situación actual la sociedad en general se
resiste a un aumento en el precio de la energía.
A pesar de esta negativa sobre la utilización de los combustibles fósiles, es
importante destacar que el gas natural produce un 50% menos de dióxido de carbono,
que el carbón, y un 25% menos que el petróleo. Este combustible se constituye a su vez
en una alternativa tentadora, debido al bajo costo inicial que tiene la construcción de
nuevas plantas de generación eléctrica y los cortos tiempos de construcción.
Pero algo ha de poder hacerse frente a este problema, y la alternativa que nos
presenta Dario Jinchuk a través de su artículo, es la utilización de fuentes de energía que
no emitan dióxido de carbono, como ser la nuclear, la hidroeléctrica o las fuentes de
energía renovable.
Cabe destacar que Jinchuk, como integrante de la Comisión Nacional de Energía
Atómica, va a poner mayor énfasis en la opción de energía nuclear; pero a través de este
trabajo se intentará analizar por igual las tres alternativas por él planteadas.
La generación de energía eléctrica en plantas nucleares comenzó en la década
del 60’, y actualmente existen más de 30 países con plantas eléctricas, generando
alrededor del 20% de las necesidades de dichos pasíses.
Con respecto a esta opción de energía nuclear, el autor nos presenta tres
objeciones principales; éstas son la incorrecta asociación de la energía nuclear con el
armamento nuclear, el temor a posibles accidentes y la eliminación de residuos. Cabría
agregar otra posible objeción, y ésta es, las grandes inversiones de capitales necesarias
para la energía nucleo-eléctrica.
Vemos entonces que el futuro de la energía nuclear dependería del balance entre
estos factores. Y es así que a través del artículo se intenta explicar que el riesgo de
proliferación de armamento nuclear persistirá independientemente de la cantidad de
plantas nucleares que se construyan para generación eléctrica. Y un punto que también
juega a favor es la intención a nivel mundial de disminuir el arsenal nuclear, y los
ensayos de armamentos nucleares.
La radioactividad es otro tema que debilita la posibilidad de emplear la energía
nuclear como fuente alternativa. Pero debe saberse que la industria nuclear es una de las
industrias que más invierte en materia de seguridad, y esto permite que el riesgo de
accidentes sea bajo, aunque como bien dice el autor una seguridad total no esta
garantizada ni para esta actividad, ni para ninguna otra. Pero puede decirse que le resta
validez a su defensa haciendo alusión a que en términos de víctimas fatales, los mayores
accidentes se dieron en las fuentes de generación de energía hidroeléctrica, este es un
dato poco inteligente al que hace referencia el autor.
Y la última objeción que puede mencionarse es la gestión de residuos
radioactivos. Con el fin de invalidar esta hipótesis sostenida por la sociedad, y de
acuerdo con él errónea, realiza una interesante comparación entre los residuos que
produciría una planta nuclear, y una planta alimentada a carbón, ambas generando una
cantidad de 1000MW. Las cifras son interesantes, ya que mientras la planta nuclear no
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emitiría virtualmente CO2; la planta alimentada a carbón liberaría aproximadamente
6.500.000 toneladas de CO2.
Si no influyera un factor económico, podría decirse que la falta de conocimiento
del público y las asociaciones fuera de lugar llevan al rechazo de esta alternativa.
Antes de adentrarnos en el análisis de las fuentes de energía renovable, puede
resultar interesante poner a consideración algunos porcentajes, a través de los cuales se
observa que el consumo mundial de las energías renovables hacia el 2015 se espera sea
mayor al de la energía nuclear.
Fuentes de
1970
1993
energía
Nuclear
0,4
6,4
Renovables
5,9
8
Tabla 1: Consumo Mundial de energía(porcentaje del total)1
2010
4,9
8,8
2015
4
9,2
A través de estos datos se intenta mostrar la relevancia de las fuentes de energía
renovable, ya que Jinchuk a través de su artículo les resta cierta importancia. Cita que
estas fuentes de energía proveen únicamente un 2% del consumo de energía para uso
comercial en el mundo, y si bien este porcentaje es pequeño, en términos absolutos no
lo es tanto, ya que se espera que la utilización de estas energías sufra un aumento
considerable. Claro que no se cree que las mismas se tornen predominantes en los
próximos años, ni se constituyan en la fuente global de energía masiva, como se
sostiene en el artículo.
Pero Jinchuk bien nos advierte acerca de las desventajas que afectan la
utilización masiva de estas fuentes, y su eficiencia económica. Y esto es que tanto los
rayos solares como el viento no son fuentes continuas, lo que lleva a la necesidad de que
se desarrollen formas efectivas y económicas de almacenamiento, porque no nos
podrían proveer de la electricidad que se necesita continuamente. Y otra desventaja es la
dispersión, estas fuentes deben recogerse en grandes extensiones de tierra y esto
aumentaría su costo sobre todo en zonas densamente pobladas.
Jinchuk descarta entonces, la posibilidad de contar con estas fuentes de energía
renovable como fuentes global de energía masiva, pero no niega el hecho de que estas
formas de energía puedan ser muy importantes en situaciones o regiones específicas. En
efecto, situándonos particularmente en el caso argentino, existe una población rural
dispersa de 2,2 millones de personas, que no está conectada a las redes de distribución
eléctrica y que no es probable que llegue a estarlo en un futuro próximo, debido a la
escasa densidad de población en las áreas rurales, el difícil acceso a los lugares donde
viven muchas familias y el bajo consumo de electricidad en las viviendas campesinas,
que hacen poco rentable la inversión. La solución que queda es aprovechar las fuentes
de energía local, las que deben ser no solo eficientes sino también económicas, de modo
que no sería solamente “tentador”, como sostiene Jinchuk, sino factible, pensar que el
sol y el viento que son gratis y están en todo lados, podrían ser una fuente ilimitada de
energía libre de CO2, al menos en las zonas rurales.
Resulta interesante entonces citar algunos datos obtenidos a patir del “Programa
Solar a Comunidades Rurales” sobre las posibilidades de aprovechamiento del enorme
potencial de energía solar en el Noroeste de Argentina.2 Se conoce que los habitantes de
las zonas andinas sienten el deterioro de sus recursos naturales, en los alrededores de los
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Datos extraídos de: Petrotecnia. “Perspectivas futuras para las diferentes fuentes de energía”.
Trabajo realizado por Bárbara Holzer, Experta en Energía Solar Aplicada.
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asentamientos ya no crecen platas leñosas; y a menudo surgen conflictos entre los
ganaderos que quieren alimentar a sus haciendas, y aquellos que necesitan los
combustibles vegetales para asegurar la fuente de energía para cocinar sus alimentos. Es
por esto que se hace necesario el aprovechamiento de la energía solar, disponible en
abundancia a lo largo de la cordillera andina, con el fin de lograr una disminución
significativa en el consumo de las platas autóctonas como combustibles vegetales. A
través de este programa se enseñan algunas de las aplicaciones de la energía solar en el
ámbito de la puna, que también pueden funcionar en las regiones con las limitaciones
climáticas propias.
Por último, un dato importante a considerar, es que a la altura del Trópico de
Capricornio, en la zona del antiplano se miden valores topes de la radiación solar global
que superan los 1100 Vatios por metro cuadrado. La radiación global sumado a lo largo
de un año puede ascender a valores cerca de los 2200 kilovatios hora por metro
cuadrado de superficie plano. Estos son datos que sirven para validar aún más la idea de
utilizar la energía solar, como una fuente de energía alternativa.
En cuanto a la energía hidroeléctrica, no hay un análisis detenido de ésta en el
artículo, pero se sabe que el dessarrollo de esta fuente de energía también se ve
desfavorecido por los bajos precios de los combustibles fósiles y los altos costos de
capital de este tipo de generación.
Jinchuk pone a la energía hidroeléctica al nivel de la energía nuclear, pero
considera que sólo éstas son las fuentes de energía en gran escala económicamente
competitivas, que pueden reemplazar la utilización masiva de combustibles fósiles.
Intenta dar validez a esta idea citando el ejemplo de las emisiones de gases
contaminantes de Dinamarca, donde la generación se consigue con una mezcla de
carbón y eólica; y Suecia, con una generación eléctrica mayormente nuclear e
hidroeléctrica. El grado de contaminación es elevadamente mayor en el caso de
Dinamarca.
Conclusiones:
Las principales alternativas que se han sugerido con el fin de disminuir el efecto
invernadero, consisten en la posibilidad de reemplazar los combustibles fósiles por otros
sistemas menos contaminantes.
La conclusión principal que sostiene Jinchuk, es que la mejor solución al tema
enérgetico, y su contribución a los problemas ambientales, pasa por una “provisión
diversificada” donde “todas las fuentes no contaminantes” contribuyan a la generación
eléctrica, en la proporción en la que resulten más convenientes tanto desde el punto de
vista económico como geopolítico. Pero no puede dejar de afirmar que sin la
participación creciente de la energía nuclear, el problema del efecto invernadero no
tiene solución.
En efecto, esto puede considerarse cierto, porque la energía nuclear, junto con la
energía hidroeléctrica, son las únicas alternativas con tecnología demostrada para
producir energía en forma continua, y con combustibles no fósiles, lo cual sirve para
disminuir el efecto invernadero, y para complacer la creciente preocupación del medio
ambiente estabecida en la sociedad.
Aunque cabe destacar, que por las objeciones tratadas y que se mantienen en
contra de la energía nuclear, la gente pueda inclinarse a apoyar las fuentes de energía
renovable. Pero este apoyo no es suficiente si no se cuenta a su vez con la ayuda de los
gobiernos y algún tipo de iniciativa privada.
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Situándonos nuevamente en nuestro país, sería importante una mayor difusión de
la posibilidad del aprovechamiento de la energía solar en la Puna Argentina. Además
los Gobiernos Provinciales y Municipios deberían concientizarse sobre el valor de este
recurso energético y gradualmente ir disponiendo de recursos para desarrollar un
verdadero programa de aplicación de la energía solar en la Puna.
Vimos que una de las principales limitaciones que se presenta es el factor
económico, no solo por los bajos costos de los combustibles fósiles, sino también
porque todas las fuentes de energía alternativas que se proponen en este trabajo, y en
general, tienen costos más elevados.
Una de las soluciones más factibles, sería combinar distintas fuentes de energía.
Por un lado conservar un porcentaje de energía producida por combustibles fósiles,
debido a su bajo costo; y a esta combinarlo con fuentes de energía ya sea nuclear, o
hidoeléctrica, y para las zonas más alejadas, o geográficamente adecuadas, empelar las
fuentes de energía renovable.
Referencias:
- http://www.cnea.gov.ar/temas/energias.htm
- Ciencia Hoy.“Abastecimiento de electricidad a las poblaciones rurales”.Volumen 8 Nº
48.Buenos Aires.(1998)
- Petrotecnia. “Perspectivas futuras para las diferentes fuentes de energía”.Buenos
Aires.
- Alternativas. “Energía solar en la Puna”. Publicación del PAN(Programa de Acción
Nacional de Lucha contra la Desertificación) en conjunto con: Gobierno de la
Proviencia de Jujuy. Consejo Federal de Inversión. Fundación ECOANDINA.
- Holzer, Bárbara. Proyecto: “Concepto integral del aprovechamiento de energía solar
para 10 comunidades. El aprovechamiento de la energía solar en zonas semiáridas en el
marco de la protección del clima gobal.”Cooperación Técnica Argentino-Alemana.
Fundación ECOANDINA.
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