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Parte 1/3
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La energía solar absorbida por la Tierra
en un año es equivalente a 20 veces la energía almacenada en todas las
reservas de combustibles fósiles en el mundo y diez mil veces superior
al consumo actual. El sol es la única fuente de materia orgánica y de
energía vital de la Tierra, y aunque a veces nos pasa desapercibido,
ya hoy estamos utilizando masivamente la energía solar, en forma de
alimentos, leña o energía hidroeléctrica. |
La edad de piedra no acabó por falta de piedras, y la era de
los combustibles fósiles tampoco terminará por el agotamiento del petróleo,
el gas natural y el carbón.
Las energías renovables solucionarán muchos de los problemas
ambientales, como el cambio climático, los residuos radiactivos, las lluvias
ácidas y la contaminación atmosférica. Pero para ello hace falta voluntad
política y dinero.
En 2003 el consumo mundial de energía superó los 10.500
millones de toneladas equivalentes de petróleo (Mtep): 2.400 Mtep de carbón,
3.600 Mtep de petróleo, 2.300 Mtep de gas natural, 610 Mtep de nuclear, 590
Mtep de hidroeléctrica y cerca de 950 Mtep de biomasa, fundamentalmente
leña, y cantidades aún pequeñas de geotermia, solar y eólica.
La producción, transformación y consumo final de tal
cantidad de energía es la causa principal de la degradación ambiental. El
consumo está muy desigualmente repartido, pues los países de la OCDE, con el
15% de la población mundial, consumen el 60% de la energía, factor este
último a tener en cuenta a la hora de repartir responsabilidades de la
crisis ambiental.
El consumo de energía primaria en España ha pasado de 88
Mtep en 1990 a 132,6 Mtep en el año 2003 (un 50,7% de aumento), año en el
que la dependencia energética alcanzó el 78%, a pesar de que en la
producción nacional se incluye por razones metodológicas muy discutibles la
energía nuclear. Si se cumplen las previsiones del anterior gobierno del PP
las emisiones de dióxido de carbono de origen energético aumentarán un 58%
entre 1990 y 2010, en el escenario más favorable, lo que hace
matemáticamente imposible cumplir el Protocolo de Kyoto.
La producción, transformación y uso final de tal cantidad de
energía también en España es la causa principal de la degradación ambiental:
9 centrales nucleares en funcionamiento y una cerrada definitivamente, un
grave problema de residuos radiactivos sin resolver, cerca de un millar de
embalses que han anegado de forma irreversible 3.000 kilómetros cuadrados, y
las emisiones de gases de invernadero, que representan el 77,73% del total.
Además se emiten 2,4 millones de toneladas de dióxido de
azufre y 1,3 millones de toneladas de óxidos de nitrógeno.
Al ritmo actual de extracción, las reservas estimadas de
carbón durarán 1.500 años, las de gas natural 120 y las de petróleo no menos
de 60 años. La mejora de las tecnologías de extracción incrementará la
duración de las reservas, al acceder a las zonas marítimas profundas. No
existe un problema de agotamiento de los combustibles fósiles en un
horizonte inmediato, aunque el consumo actual es 100.000 veces más rápido
que su velocidad de formación; la verdadera cuestión es la de los sumideros,
como la atmósfera, donde se acumula el dióxido de carbono y otros gases de
invernadero, con el subsiguiente calentamiento. Los altos precios del
petróleo agravan la situación, aunque conviene recordar que son muy
inferiores a los de 1980, año en que se llegó a 80 dólares el barril a
precios actuales, pasando el dólar de entonces al de hoy, teniendo en cuenta
la inflación.
La grave crisis ambiental, el agotamiento de los recursos y
los desequilibrios entre el Norte y el Sur, son factores que obligan a
acometer una nueva política energética. A corto plazo la prioridad es
incrementar la eficiencia energética, pero ésta tiene unos límites
económicos y termodinámicos, por lo que a más largo plazo sólo el desarrollo
de las energías renovables permitirá resolver los grandes retos del futuro.
Las energías renovables son la única solución sostenible, y la energía
nuclear, de fisión o fusión, sólo agravaría la situación y conducen a un
camino sin salida, de proliferación nuclear y generación de residuos
radiactivos.
¿Qué son las energías renovables?
Bajo la denominación de energías renovables, alternativas o
blandas, se engloban una serie de fuentes energéticas que a veces no son
nuevas, como la leña o las centrales hidroeléctricas, ni renovables en
sentido estricto (geotermia), y que no siempre se utilizan de forma blanda o
descentralizada, y su impacto ambiental puede llegar a ser importante, como
los embalses para usos hidroeléctricos o los monocultivos de biocombustibles.
Actualmente suministran un 20% del consumo mundial (las estadísticas no
suelen reflejar su peso real), siendo su potencial enorme, aunque
dificultades de todo orden han retrasado su desarrollo en el pasado.
Con la excepción de la geotermia, la totalidad de las
energías renovables derivan directa o indirectamente de la energía solar.
Directamente en el caso de la luz y el calor producidos por la radiación
solar, e indirectamente en el caso de las energías eólica, hidráulica,
mareas, olas y biomasa, entre otras. Las energías renovables, a lo largo de
la historia y hasta bien entrado el siglo XIX, han cubierto la práctica
totalidad de las necesidades energéticas del hombre. Sólo en los últimos
cien años han sido superadas, primero por el empleo del carbón, y a partir
de 1950 por el petróleo y en menor medida por el gas natural. La energía
nuclear, con 441 centrales nucleares en 2003, con una potencia instalada de
360 GW, cubre una parte insignificante del consumo mundial, y a pesar de
algunas previsiones optimistas, su papel será siempre marginal.
Aún hoy, para más de dos mil millones de personas de los
países del Sur, la principal fuente energética es la leña, afectada por una
auténtica crisis energética, a causa de la deforestación y del rápido
crecimiento demográfico. La biomasa, y fundamentalmente la leña, suministra
un 14% del consumo mundial, cifra que en los países del Sur se eleva al 35%
globalmente, aunque en Tanzania llega al 90% y en India supera el 50%; en el
país más rico, Estados Unidos, representa el 4% del consumo global,
porcentaje superior al de la energía nuclear, en la Unión Europea el 3,7% y
en España el 3%.
En 1999 se aprobó el Plan de Fomento de las Energías
Renovables en España, donde se establecían los objetivos para el año 2010.
Dado el desarrollo actual, el Plan no se cumplirá, aunque el IDAE ha
revisado al alza los objetivos e intenta crear las condiciones que permitan
recuperar el tiempo perdido. Las energías renovables en el año 2003
representaron el 6% del consumo de energía primaria, cifra muy alejada del
12% que se quiere alcanzar en 2010. El Plan de 1999 y la Directiva
2001/77/CE prevén producir el 29,4% del total de la electricidad en 2010 con
renovables.
El sol sale para todos
La energía solar absorbida por la Tierra en un año es
equivalente a 20 veces la energía almacenada en todas las reservas de
combustibles fósiles en el mundo y diez mil veces superior al consumo
actual. El sol es la única fuente de materia orgánica y de energía vital de
la Tierra, y aunque a veces nos pasa desapercibido, ya hoy estamos
utilizando masivamente la energía solar, en forma de alimentos, leña o
energía hidroeléctrica. Los mismos combustibles fósiles, cuya quema está en
el origen del deterioro ambiental, no son otra cosa que energía solar
almacenada a lo largo de millones de años. La fotosíntesis es hoy el empleo
más importante de la energía solar, y la única fuente de materia orgánica,
es decir, de alimentos y biomasa.
Aunque todas las fuentes energéticas, salvo la geotermia y
la nuclear, proceden del sol, en la acepción actual el término solar tiene
un significado restringido al empleo directo de la energía del sol, ya sea
en forma de calor o de luz. El sol sale para todos cada día y seguirá
enviándonos asombrosas cantidades de calor y de energía, ajeno al
aprovechamiento que podamos hacer de ella. Su mayor virtud es también su
mayor defecto, al tratarse de una forma de energía difusa y poco
concentrada, y de ahí las dificultades que entraña el aprovechamiento
directo de la radiación solar, en una sociedad en la que el consumo de
energía se concentra en unas pocas fábricas industriales y grandes
metrópolis.
La distribución de la radiación solar registra grandes
variaciones geográficas, pues va desde dos kWh por m2 y día en el norte de
Europa a 8 kWh por m2 en el desierto del Sahara. Igualmente importantes son
las variaciones diarias y estacionales de la radiación solar, y sus dos
componentes, la radiación directa y la difusa. La radiación directa es la
recibida del sol cuando el cielo está despejado, y la difusa la que resulta
de reflejarse en la atmósfera y las nubes. Algunos equipos utilizan ambas, y
otros sólo la directa, como es el caso de las centrales de torre.
El aprovechamiento de la energía solar puede ser indirecto,
a través del viento (eólica) y la evaporación del agua (hidráulica), entre
otras formas, o directo, mediante la captación térmica activa o pasiva y
merced a la captación fotónica. Ejemplo de esta última es la captación
fotoquímica que realizan las plantas, y el efecto fotoeléctrico, origen de
las actuales células fotovoltaicas.
Los únicos impactos negativos se podrían dar en el caso
hipotético de grandes centrales solares en el espacio, y en menor medida en
las centrales de torre central, debido al empleo en éstas de sustancias
potencialmente contaminantes, utilizadas para la acumulación y transmisión
del calor. Otro posible efecto es el uso del territorio, debido a las
grandes superficies requeridas, aunque un país como España podría resolver
todas sus necesidades de electricidad con apenas 1.000 km2, el 0,2 % de su
territorio.
Hidrógeno
La producción de hidrógeno es un proceso aún inmaduro
tecnológicamente y costoso, por lo que se requerirán enormes inversiones en
investigación.
Cuando se llegue a producir hidrógeno comercialmente, dentro
de 10 o 20 años, y a partir de factores tan abundantes como son el agua y la
energía solar y eólica, los problemas energéticos y ambientales quedarán
resueltos, pues el hidrógeno, a diferencia de otros combustibles, no es
contaminante.
El hidrógeno se produce por electrólisis, proceso que
requiere grandes cantidades de electricidad, la cual puede obtenerse merced
a las células fotovoltaicas y a los aerogeneradores, almacenando de esta
forma la energía solar y eólica.
En cualquier caso en las próximas décadas entraremos en una
economía basada en el hidrógeno como combustible secundario o vector
energético; su combustión apenas contamina. La energía primaria para su
obtención será la solar y la eólica, y la conversión se hará en pilas de
combustible, lo que supondrá una gran revolución. Hacia el año 2020 se
espera que la mayor parte de los vehículos funcionen con pilas de
combustible.
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