Tipos de Energía

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La Energía

El Mundo en Crisis

El mundo se enfrenta actualmente a una grave crisis debida a diversas causas.

Algunas de esas causas tienen origen natural, otras tienen un origen humano.

Entre los peligros que actualmente parecen más acuciantes hay tres de los que se viene hablando cada vez más en los últimos años: El Calentamiento Global, la Contaminación y la Destrucción del Medio Natural.

El Calentamiento Global es un hecho cierto y más que comprobado. A lo largo de la historia de la Tierra, desde mucho antes de la aparición del Hombre, se han producido muchos calentamientos globales y muchos enfriamientos globales. Hace mil años, por ejemplo, la temperatura media en Europa era bastante superior a la actual, produciéndose muchas menos nevadas y llegando el cultivo del trigo y la vid hasta latitudes en las que hoy en día es impensable encontrarlas. Después se produjo un enfriamiento global que llevó a las temperaturas más bajas registradas por el hombre, en épocas en que los viñedos desaparecieron del norte de Europa, ríos como el Támesis o el Sena se congelaban a su paso por Londres y París y países enteros del norte de Europa perdieron hasta la mitad de su población por la pérdida de las cosechas y las consiguientes hambrunas y migraciones.
Si nos centramos sólo en los últimos cien años observamos que entre los años 1900 y 1934 se produjo un Calentamiento Global. Entre 1934 y 1970 se produjo un Enfriamiento Global. Entre 1970 y 1998 se produjo otro Calentamiento Global, y desde 1998 hasta ahora estamos en otra fase de Enfriamiento Global.

Estos cambios, ¿tienen su origen en las actividades humanas?. La verdad, es difícil creerlo. Si así fuera, ya que la actividad industrial humana ha estado siempre en aumento, no se explica el enfriamiento global producido entre 1934 y 1970, ni el producido desde 1998 hasta, de momento, el pasado año (2007). Más bien parece que el clima sigue unos ciclos cuyo origen desconocemos, aunque en mi opinión, el primer sospechoso de que tengamos más o menos calor, más o menos frío, es el Sol, aunque, sorprendentemente, hay muchos que opinan que la actividad humana influye más en el clima que la actividad solar. 

Si queréis más información sobre el tema del cambio climático acudid a este otro artículo, donde se trata el tema con mayor extensión.

La Contaminación SI es un problema cada vez más grave. Y SI es culpa nuestra. Contaminamos el aire, contaminamos las aguas, contaminamos el campo. Allá donde vamos dejamos residuos que la naturaleza no puede procesar y que provocan una degradación del medio ambiente. Dañamos el medio ambiente al extraer recursos naturales, al procesarlos para producir bienes de consumo, al transportarlos, al adquirirlos, al utilizarlos y, cuando ya han perdido su utilidad, al desecharlos.

La Destrucción del Medio Natural es cada vez más intensa. Conforme nuestra población va aumentando, las ciudades son cada vez más grandes, las explotaciones mineras arrasan cada vez más terrenos, los campos de cultivo crecen a costa de la destrucción de los bosques, las carreteras, cada vez más anchas y más densas, cortan las rutas de migración de todas las especies animales condenándolas a entornos cada vez más reducidos y eco-inestables y contribuyendo a la extinción de numerosas especies.

Cada vez somos más miles de millones de habitantes, cada vez requerimos más alimentos, más casas, más frigoríficos, bombillas, coches, teléfonos, ordenadores, ... Cada vez debemos producir más y más, y cada vez necesitamos más y más energía. Lo cual nos lleva a la cuarta crisis:

La Crisis Energética

Extraemos energía de la Naturaleza, de los bosques, de los desiertos, del Sol, de las rocas, del aire...

Cada vez necesitamos más y más energía, y cada vez conocemos más medios de conseguirla. La prospección, extracción, producción, transporte y distribución de la energía son cada vez más intensivas en todos los terrenos.

Y estas también son actividades contaminantes, por lo que, aunque necesarias, aumentamos el daño que nuestro desarrollo está haciendo al medio natural.

El progreso es inevitable, imparable, si alguien piensa que el progreso se puede parar, inmediatamente quedará atrás, desfasado en un mundo de continuos cambios.

Y no es malo, el progreso trae cada vez más opciones, más libertad a las personas que lo disfrutan, pero es indiscutible que también genera problemas.

Debido a que las personas somos como somos, muchas veces el progreso se ha realizado sin tener consideración con la propia naturaleza de la que se extraían los recursos naturales, y casi siempre han sido unos pocos los que se aprovechaban directamente de estos recursos, que luego han puesto a disposición de otras personas pero a un coste ecológico que en ocasiones ha sido excesivo para la capacidad de la Naturaleza de auto-regenerarse.

Pero se haya hecho bien o mal, haya sido cual haya sido el coste, lo cierto es que la humanidad, o una parte de la humanidad, al menos, dispone hoy en día de recursos y bienes que hace sólo dos siglos eran inimaginables.

Muchos de esos bienes son aparatos o máquinas que requieren un aporte de energía para funcionar, y eso ha causado que se forme una industria que extraiga energía de la Naturaleza y la transporte a los usuarios que la puedan requerir.

La industria de la energía es, después de la alimentación, la más importante del mundo y, con mucha diferencia, la que mueve más dinero. A lo largo y ancho del mundo se han creado miles de empresas que extraen energía de diversos medios naturales y la ponen a disposición de los usuarios.

Analicemos por un momento qué tipos de energía suelen usar los usuarios y cómo las compañías energéticas los producen.

Tipos de energía por su uso

El Hombre consume energía de varias formas, pero las principales son tres: Electricidad, Gas y Combustible.
En otros tiempos se han utilizado masivamente otras fuentes energéticas, como la leña, el carbón, la turba y la fuerza bruta de las bestias, pero hoy en día estas fuentes energéticas son casi anecdóticas, por lo que, si no os importa, prescindiré de incluirlas en este apartado.

Procedamos, pues, a enumerar las formas de energía más usadas actualmente.

La Electricidad

La Electricidad la recibimos en nuestra casa a través de cables que llegan desde las centrales eléctricas. Una vez en nuestra casa, tras pasar por el inevitable contador de consumo, se distribuye por todas las habitaciones y a través de los enchufes la conectamos a los aparatos eléctricos que la necesiten. Es el tipo de energía más versátil pues podemos aplicarla a innumerables usos, aunque los más habituales en una casa son cuatro:

Muchos de los electrodomésticos que podamos tener en casa incorporan, no uno, sino varios de estos diversos componentes. Por ejemplo, el ordenador en el que estoy escribiendo este documento, contiene circuitos electrónicos, LEDs y ventiladores. El radiador que tengo a mi lado, genera calor mediante una resistencia, pero también tiene un LED para indicar que está encendido, tiene un pequeño ventilador y un pequeño circuito electrónico.

Igualmente, en el salón, tengo varios equipos electrónicos, de música, televisión, video, DVD y TDT. Todos ellos contienen circuitos electrónicos, LEDs, motores para mover cintas o discos, entre otras muchas aplicaciones.

Y en la cocina hay frigorífico, cocina, microondas, batidora y otros muchos artilugios con los que puedo preparar muchos platos (que no sean muy complicados).

El Gas

El Gas en un hogar tiene tres usos primordiales:

En realidad, para este último fin, hay actualmente tres tipos de calentadores de agua.

Comencemos con lo más moderno y ecológico, los calentadores solares de agua.
Estos consisten en unas placas con tuberías colocadas en el tejado y cubiertas tras una mampara de cristal, por las que circula el agua. El Sol calienta estas tuberías y el agua calentada se almacena en un depósito cubierto con aislante para conservar la temperatura. No es excesivamente cara de instalar y su rendimiento es suficiente para abastecer entre el 60% y el 80% de las necesidades de agua caliente de una familia normal a lo largo del año.

Un calentador eléctrico puede almacenar en un depósito unos 100 ó 200 litros de agua y calentarla a un precio bastante económico. Se puede instalar, en combinación con el calentador solar, y con un depósito más grande, de hasta mil litros, para mantener el agua caliente cuando, debido a la incertidumbre del clima, el Sol no baste para calentar el agua del depósito.

El calentador de gas es menos ecológico, pero tiene la ventaja de que no hay que esperar, el agua empieza a salir caliente de inmediato y podemos llenar tranquilamente la bañera, cosa que con un termo eléctrico no podríamos hacer. Para una familia de tres o más miembros, sobre todo si hay niños, es la opción más cómoda.

Mientras no fabriquen un calentador eléctrico sin depósito que caliente el agua mientras pasa por la tubería, tal como hace el calentador de gas, éste seguirá usándose con este fin, pero ¿por qué no combinar los tres sistemas?. Es decir, un calentador solar en el tejado que mantenga caliente un depósito de mil litros con la energía gratis del Sol. Un calentador eléctrico, que funcione sólo durante la noche, si es preciso, y los días en que el Sol no brille, y un calentador de gas que funcione sólo en las muy escasas ocasiones en que los niños se gasten los mil litros en el baño o cuando no tengamos conexión con la red eléctrica.

El Combustible

Al decir Combustible nos referimos al combustible de los vehículos de motor, en general, Gasolina o Gasoil. Del mismo modo que el Gas, debido a los altos precios del petróleo, cada vez se realizan más investigaciones para fabricar motores que funcionen con otros tipos de energía. Las investigaciones se centran habitualmente en sustituir el combustible fósil por biocombustibles, o sustituir los motores de combustión por motores eléctricos, siendo esta opción la que parece más prometedora y ecológica.

Veamos pues, para tener una visión lo más completa posible, que un vehículo puede funcionar con:

De entre los modelos mencionados, hay un motor eléctrico que incorpora un generador de gasoil. Esto puede parecer contradictorio, pero en realidad cuentan con una gran ventaja.

Supongamos el uso habitual de un vehículo durante una semana, recorriendo todos los días 60 Km para ir y volver del trabajo y realizando un viaje de 1000 Km el fin de semana.
Un coche convencional, dependiendo de la velocidad a la que se hiciera el viaje, consumiría entre 100 y 150 litros de combustible teniendo que repostar dos o tres veces. La velocidad de mínimo consumo de un vehículo suele estar alrededor de los 80 Km/h, y será la que marcan las especificaciones técnicas del vehículo, pero si viajamos a más velocidad, por ejemplo, 120 Km/h, contemos con un gasto de combustible de prácticamente el doble, e igualmente si viajamos a bastante menos velocidad, con frenazos y aceleraciones, tal como se circula habitualmente por el interior de las ciudades.

Supongamos ahora el mismo ejemplo pero esta vez tenemos un vehículo eléctrico que funciona con baterías y que éstas se recarguen enchufándolo durante la noche o con un generador de gasoil cuando las baterías estén bajas.
Si solo se recorren unos 60 Km diarios, basta enchufarlo por la noche, y el generador nunca entrará en funcionamiento, pero si tenemos que hacer un viaje largo, de unos 1000 Km, cuando las baterías estén bajas, pongamos a los doscientos Km, se pondrá en marcha el generador que produce electricidad y volverá a cargar la batería.

Como el motor de gasoil no tiene que empujar el vehículo, sino cargar una batería, no está sometido a aceleraciones ni se pone nunca al ralentí, sino que funciona siempre con la máxima eficiencia, consumiendo aproximadamente unos tres litros por hora de funcionamiento.
Tardará aproximadamente una hora en recargar la batería, y entonces se detendrá, volviéndose a encender cuando el nivel de la batería vuelva a descender, 200 Km más tarde. En total habrá funcionado algo más de tres horas, consumiendo en ese tiempo unos diez litros de gasoil.

Imaginemos ahora que no tenemos posibilidad de enchufar el coche a la red eléctrica. Entonces tendríamos un coche con motor eléctrico cuya batería la cargamos con un motor de gasoil. De los 1300 Km recorridos en el ejemplo antedicho, el generador funcionaría aproximadamente durante un tercio del tiempo, unas cinco o seis horas, consumiendo entre quince y veinte litros de gasoil a la semana. ¡Muchísimo menos que un coche convencional!

Por supuesto, si tenemos la opción de enchufarlo a la red, gastaremos electricidad, pero siempre será menos dinero que si lo alimentamos sólo con gasoil, por lo que el ahorro, económico y ecológico, será aún mayor.

Y el ganador es...

Parece claro que el Gas se está consumiendo cada vez menos en los hogares.

El Combustible se usa y se seguirá usando en el transporte, y conforme más países del tercer mundo se primermundicen el consumo global tenderá a aumentar, pero al mismo tiempo, conforme vayan mejorando los modelos alternativos de transporte, el consumo de combustibles en un país que esté modernizando su parque automovilístico tenderá a ser menor.

Por contra, el consumo de Electricidad seguirá aumentando de forma continua y, mientras más países se industrialicen y más progrese la tecnología del transporte su uso tendrá también cada vez más demanda.

Tipos de energía por su origen

Combustibles fósiles

El combustible de los vehículos es, en su mayor parte, combustible fósil refinado. Se extrae de campos petrolíferos y se lleva a refinerías donde se convierte en gasolina o gasoil.

La cantidad de Petróleo que hay enterrado en el subsuelo es suficiente para mantener el consumo actual mundial durante bastantes décadas.

Sé que a muchos les sorprenderá este dato. Desde hace cuarenta años se está diciendo continuamente que sólo queda petróleo para los próximos veinte años, y eso mismo vengo oyendo desde la crisis del petróleo en el año 1973.
Lo que ocurre es que una cosa son las reservas reales y otra las reservas que son rentables. Mientras el precio del crudo era de 5$, solo se contaban las reservas cuya extracción costase menos de ese precio, pero conforme el precio del crudo va aumentando cada vez hay más explotaciones que resultan rentables, de ahí que el conjunto de las reservas mundiales "rentables" siga aumentando en vez de disminuir.

No obstante, sí es cierto que cada vez será más cara la extracción de petróleo.
Será más cara por dos razones:

  1. Cada vez hay más países que inician el proceso de industrialización y esto aumentará la demanda, por lo que, mientras más demanda haya, más subirá el precio del petróleo y sus derivados.
  2. Conforme se agota un yacimiento, hay que buscar otro. En este momento tenemos localizados miles de nuevos yacimientos que nunca han sido explotados, y de entre ellos se elegirán aquellos que sean más fáciles y baratos de explotar. Hay yacimientos que a 50$ el barril no son rentables, pero si el precio del barril sube a 100$ SÍ serán rentables.
    Pero una vez en explotación, si el precio del petróleo bajase de ese precio la explotación dejaría de ser rentable y tendría que cerrar. De esa forma se reduciría la oferta y el precio del petróleo, volverá a subir, llegando de forma espontánea al equilibrio que la economía exija, y ese equilibrio nunca descenderá de ese nivel mientras no se encuentren otras fuentes energéticas más baratas o mejores que sustituyan al petróleo.

De ello se puede deducir que el consumo de combustibles fósiles aún se puede mantener, e incluso aumentar, durante años, pero el precio será cada vez mayor.

Pero la realidad no siempre coincide con lo deseable.
Los combustibles fósiles son cada vez más caros, lo cual es malo, pero lo peor es que son contaminantes en su origen, su transformación, su transporte y su consumo.

La Naturaleza puede asimilar una determinada cantidad de contaminación pero no, desde luego, los niveles alcanzados en el último siglo.
En mi opinión hay que encontrar fuentes energéticas más económicas y limpias. Una vez que las encontremos empezaremos a consumir cada vez menos petróleo, lo cual forzará una reducción de su precio y el consiguiente cierre de los yacimientos menos rentables y a la larga la industria petrolífera, sin llegar a desaparecer, quedará reducida a un nivel muy inferior al actual. Y a ese nivel, cuando por fin lo alcancemos, la contaminación producida por los combustibles fósiles será tan reducida como no lo ha sido nunca en los últimos 150 años.

Biocombustibles

Los biocombustibles se generan a base de convertir gran cantidad de materia vegetal en productos susceptibles de ser utilizados en motores de combustión.

Los procesos de conversión son complejos y caros, por lo que el precio del Biodiesel, por ejemplo, es aún mayor que el del diesel normal. En realidad, cultivar vegetales para producir biodiesel no es rentable, y ningún agricultor en su sano juicio lo haría, pero el estado, en su afán por ampliar la oferta de combustibles ecológicos, subvenciona a los agricultores que lo hagan, y contando con esa subvención SI es rentable, por lo que hay muchos agricultores que en vez de cultivar trigo o patatas cultivan plantas susceptibles de convertirse en biodiesel.

Y esto, por desgracia, genera un grave problema a la sociedad.
El sector de la alimentación utiliza una cantidad de terreno determinada para producir los alimentos que necesita la humanidad. Si parte de esos terrenos se dedican a cultivar plantas para la producción de Biodiesel, esos terrenos ya no se dedicarán a cultivar trigo y patatas, por lo que el año que viene habrá menos trigo y patatas y éstos subirán de precio. Al subir el precio del cereal, también subirá el precio de los piensos que se usan para alimentar a los animales y por consiguiente subirán también los precios de la carne. Causa y efecto tras causa y efecto, el resultado es que donde el estado subvenciona los biocombustibles, todos los alimentos tienden a subir de precio.

Especialmente grave es la situación en Brasil, donde las subvenciones al biocombustible están provocando que miles de agricultores quemen cada año innumerables hectáreas de selva amazónica, destruyendo un ecosistema irremplazable con el fin de producir un biocombustible que solo es rentable gracias a las subvenciones del gobierno, pagadas con los impuestos de los ciudadanos.

Aún podría justificarse si fuera menos contaminante que el combustible normal, pero no lo es. Quemar biocombustible es casi igual de contaminante que la gasolina, con un agravante, que el proceso de convertir la materia vegetal en combustible es más contaminante que extraerlo del subsuelo, con lo cual, entre la contaminación producida al fabricarlo y la producida al quemarlo, no sabemos realmente si el balance total del biocombustible no será aún más contaminante que el combustible fósil.
Y si ahorra algo es únicamente en el CO2, pero no porque produzca menos al quemarlo, sino porque mantiene un supuesto equilibrio entre el CO2 absorbido durante su desarrollo y el emitido en su combustión.

En realidad, también el petróleo mantiene ese equilibrio, lo que ocurre es que libera ahora el CO2 que fue absorbido hace millones de años, cuando el nivel de CO2 en la atmósfera era veinte veces mayor que hoy en día. Por eso sorprende que quienes abominan del CO2 no se den cuenta de que en el período carbonífero había muchísima más vida vegetal que hoy en día y el nivel de CO2 era de 7.000 Partes Por Millón (Hoy en día es de 350 PPM).
Si es así, si había veinte veces más CO2 que hoy en día, y además había muchísima más vegetación, tanto como para dar de comer a los dinosaurios y para dejarnos unos gigantescos depósitos de carbón y petróleo, no es posible que el CO2 sea tan malo como dicen.

Pero dejando aparte el CO2, un motor de BioDiesel contamina prácticamente lo mismo que un motor diesel, por lo que, en mi opinión, cualquier subvención que se le de a la industria del biodiesel sólo servirá para beneficiar a algunos agricultores y a grandes empresas agrícolas, mientras que el resto de la sociedad será muy perjudicado, primero por los impuestos que se les quita a los ciudadanos para dárselo a empresarios agrícolas, y segundo, por el efecto colateral del aumento del precio de los alimentos.
SI está justificado dar una subvención a la investigación y el desarrollo que permita encontrar fuentes renovables más ecológicas y económicas, de esa forma se fomentará la investigación y se encontrarán mejores soluciones. Pero mientras no se encuentre una solución más rentable y ecológica, me parece una barbaridad darle una subvención a un empresario que realiza un cultivo que no es rentable y que va a provocar un grave daño a la industria de la alimentación y al bolsillo de todas las personas que tienen la costumbre de comer todos los días.

Gas Natural

Igual que el petróleo, el Gas natural se extrae de yacimientos, a veces en los mismos yacimientos petrolíferos, otras veces en yacimientos donde sólo hay gas.
El funcionamiento de la industria del Gas es similar a la del petróleo, por lo que no vamos a extendernos en ello y asumiremos las mismas conclusiones que para aquél:

El Gas será cada vez más caro. Aunque menos que el petróleo, sigue siendo muy contaminante.

Debemos encontrar algo que sustituya al Gas y que sea más limpio y económico, o encontrar medios de conseguir lo mismo que conseguimos con el gas, pero con otras fuentes energéticas.

Biogás

El Biogás se produce por la fermentación anaeróbica (es decir, sin la presencia de aire) de restos orgánicos. A nivel doméstico puede realizarse de una forma sencilla y económica en una casa en el campo, y permitiría producir un gas de alto poder calórico que podría sustituir al gas de las cocinas y calderas. A nivel industrial se podría producir en granjas, aprovechando los excrementos de los animales para producir gas que después podría comercializarse.
También en instalaciones de procesado de basuras de grandes ciudades, aunque antes la basura debería pasar por un proceso que separase otros muchos componentes de los residuos de las ciudades.

No obstante, aunque el objetivo es muy encomiable, los resultados apenas bastarían para satisfacer un reducido porcentaje de las necesidades de gas de una ciudad. Para una familia en el campo es relativamente fácil y barato construir un biodigestor que acumule sus propios excrementos, los de los animales que tengan y los restos de alimentos para producir todo el gas que puedan necesitar en la cocina, e incluso en un calentador de agua, pero en la ciudad no es posible hacer esto.

El Biogás puede ser una ayuda a las necesidades de gas de granjas o casas en el campo, pero intentar la producción a escala industrial supondría añadirle unos costes excesivos por el transporte y la distribución. Siendo, tal como el biocombustible, igual de contaminante que el gas, sustituir el consumo del gas por el biogás no reportará ningún beneficio al medio ambiente. Aún si mirásemos lo que supuestamente se ahorraría en CO2, el coste del transporte y distribución hace que no compense la inversión a gran escala.

Mi opinión es que el estado podría aportar ayudas a las personas que, viviendo en el campo quieran producir biogás para su propio consumo, pero subvencionar la producción industrial o la comercialización sólo ayudaría a grandes empresas energéticas y grandes terratenientes a costa de los impuestos de la mayor parte de los ciudadanos.

La electricidad

Si el gas y el combustible lo extraemos de las entrañas de la Tierra, y el biogás y el biocombustible lo producimos a partir de la materia orgánica, la electricidad no existe en la Tierra: Hay que fabricarla.

La Electricidad podemos fabricarla de varias formas diferentes, pero las más importantes son cuatro:

Pilas químicas

Quizás la forma más antigua de producir electricidad. De hecho, hay indicios, no suficientemente probados, de que incluso en tiempos antiguos los griegos y los egipcios introducían varillas de cobre dentro de tinajas rellenas de vinagre con las que podrían producir electricidad. Si es un mito o no, lo ignoro, pero esto puede hacer ver lo fácil que es, realmente, fabricar las pilas que llevamos en nuestros aparatos electrónicos portátiles.

Hay muchas variedades de pilas químicas, y con el tiempo descubriremos otras pilas mejores, más potentes, más pequeñas y más baratas, pero en cualquier caso no parece que se vayan a producir descubrimientos revolucionarios y la capacidad eléctrica de una pila química apenas tendrá importancia más que en el mundo de la electrónica portátil.
Pero en el aspecto ecológico las pilas químicas son muy contaminantes.
Hay que investigar y encontrar pilas que contaminen menos, mientras tanto, parece que es preferible usar baterías recargables, o si no tenemos más remedio que usarlas, arrojar las pilas gastadas en los contenedores de reciclado de pilas.

Pilas de Hidrógeno

Aún no están totalmente desarrolladas y su precio aún no permite su generalización, pero parecen tener grandes probabilidades de convertirse en la fuente energética de los vehículos de motor del futuro.

Estas pilas generan electricidad en cantidad suficiente para desplazar un coche durante horas, pero para mantenerlas en funcionamiento necesitan un suministro de hidrógeno. Por desgracia el hidrógeno no se encuentra solo en la naturaleza, siempre se encuentra mezclado con otros elementos para formar agua, metano, amoníaco, alcohol, etc. En cualquiera de estos casos, hay que separar el hidrógeno, almacenarlo, embotellarlo y enviarlo a las gasolineras para que los vehículos puedan repostar. Todo este proceso requiere energía, y, sí, requiere energía eléctrica.

Es decir, que una pila de hidrógeno no es más que un sistema por el cual la electricidad se embotella para poder llevarla hasta un motor eléctrico que hay dentro de un coche que normalmente no va a estar conectado a la red.

No es más, pero tampoco menos. Al fin y al cabo, mientras no se descubra una forma de transmitir la energía por el aire, si es que alguna vez resulta posible, hará falta llevar la energía a los lugares donde se ha de consumir, y en el caso de los vehículos o de aparatos portátiles, esto solo puede hacerse por medio de pilas. Y para vehículos de motor, las pilas de hidrógeno son la opción que, de momento parece más prometedora.

Células fotovoltaicas

Una célula fotovoltaica capta la energía solar y la convierte directamente en electricidad.

Lo siento, no puedo evitarlo: Aquí debo expresar mi opinión, aunque sé que a muchos les va a molestar.

La energía fotovoltaica es, aparentemente, la forma de generación eléctrica más simple y limpia, pero examinemos bien la historia de la energía solar.

Las células fotovoltaicas fueron desarrolladas por una serie de ingenieros trabajando para la NASA con el fin de proveer de energía eléctrica a las naves espaciales.
Consiguieron su objetivo. Gracias a ello los satélites, las estaciones y las naves espaciales pueden captar energía solar y transformarla en electricidad para su funcionamiento.

Cuando se preguntó a algunos de estos ingenieros si se podrían instalar paneles solares en la superficie de la Tierra para producir electricidad, la respuesta fue que era imposible. Las placas solares eran demasiado caras y demasiado ineficientes, apenas convertían un 8% de la energía recibida en electricidad. Una placa solar solo tendría sentido en satélites o naves espaciales, o en casas que estuvieran demasiado lejos de las redes eléctricas, pero en éstas las placas solares apenas bastarían para mantener en funcionamiento dos o tres electrodomésticos, y eso a un coste enorme.

Con el tiempo, las placas solares han bajado de precio y su eficiencia ha aumentado, hasta un 18%, pero aún siguen siendo demasiado caras para los resultados que se consiguen.

Tengamos en cuenta que, para calcular la eficiencia de una placa solar no basta saber tan solo cuánta energía eléctrica va a producir, sino saber cuánta energía se ha empleado en su fabricación y en su instalación. Y, por desgracia, esta cantidad es bastante importante.

Fabricar una placa solar cuesta tanta energía como la que esa placa va a producir en quince años de funcionamiento.
El coste de una placa solar es superior al coste de la energía que va a producir en toda su vida útil.

Lo lamento, pero es así.

Entonces, ¿por qué se instalan tantas placas solares?. Por las subvenciones y ayudas del gobierno.

Hay gente que instala placas solares porque no tiene más remedio, porque es la única manera que tiene de conseguir electricidad, pero la mayoría de la gente que instala placas solares lo hace por la ayuda del gobierno.

El estado, aquí en España, financia el 40% del coste de la instalación. Después hace que las compañías eléctricas paguen la electricidad de placas solares a 5'5 veces su precio real. Es decir, si una persona tiene una parcela conectada a la red eléctrica, puede hacerse una instalación de placas solares. El estado le regala el 40% del coste de la instalación. Después el cliente/productor, tendrá dos contadores eléctricos. Uno con lo que consume en su casa y otro con lo que producen sus placas solares. Lo que él consume lo paga a un precio aproximado de un euro el Kw/h. Por lo que produce recibirá 5'50 Euros por Kw/h. Si su consumo personal es de 300 Kw y su producción es de 500 Kw, ganará 500 X 5'5 - 300 X 1 = 2.450 €.
Por supuesto, le queda un magnífico beneficio, y en aproximadamente 8 años habrá recuperado la inversión. A partir de ahí dispone de muchos años para ganar dinero limpiamente al tiempo que salva el planeta.

Bonito, ¿verdad?.

Pero fijaros en un detalle, el fabricante de placas solares ha recibido el 100% del valor de la placa solar, pero el cliente solo ha pagado el 60%. ¿quién ha pagado el cuarenta por ciento restante?. Nosotros, los que pagamos impuestos.

Si el cliente produce 500 Kw/h de electricidad y la vende a cinco euros y medio, ganará 2.750 Euros al mes. Esa energía, la compañía eléctrica la venderá a otros clientes, incluso al mismo cliente, pero la venderá a un euro. Lógicamente, la compañía eléctrica no puede perder dinero, pues entonces tendría que cerrar, así que el estado paga la diferencia, 2.250 Euros. Pero los políticos no sacan esa diferencia de su propio bolsillo, sino que la sacan de los bolsillos de (todos juntos): Nosotros, los que pagamos impuestos.

Ahora imagina que hay cien mil personas que instalan granjas solares. Ganarán 225.000.000 al mes. Como los que pagamos impuestos somos aproximadamente unos 20 millones de personas, eso significa que cada trabajador pagará una media de once euros al mes, para que cien mil personas ganen 2.250 euros al mes.

Es decir, que cuando una persona se instala placas solares sin necesitarlo, lo que está haciendo realmente es montar un sistema por el cual una parte del dinero de todos los ciudadanos va a caer en sus manos.

Por supuesto, muchos quisiéramos ser de esos, pero la mayoría de nosotros no puede porque vivimos en pisos.
¿Quién puede hacerlo?. Los que viven en chalets, los que tienen terrenos, las empresas en los tejados de sus naves, las gasolineras sobre las marquesinas. No parece que sean precisamente los más pobres y necesitados de ayuda.

Mientras más dueños de parcelas y chalets, empresas y gasolineras se acojan al plan de ayudas del gobierno, mayor será la cantidad de nuestros impuestos que irá a parar a sus manos, y en los últimos años han sido realmente muchos los que han decidido convertirse en productores de energía solar, con la esperanza de poder disponer de unos ingresos sustanciosos a costa de los pobres pagadores de impuestos que no tienen chalets, parcelas, naves ni gasolineras.

O sea, dinero de los que tienen menos que, gracias al gobierno, va a parar a las manos de los que tienen más.

¿Os sigue pareciendo tan bonito?

Bien, supongo que alguno seguirá pensando que nos quitan el dinero por nuestro bien, por salvar el medio ambiente.

Yo no lo creo. Muchos pequeños productores, que tienen una parcela, pueden haber sido engañados por la propaganda, y piensan que, realmente, están haciendo un bien a la naturaleza y que no están haciendo mal a nadie. Pero la mayoría de las ayudas se las están dando a empresas que deciden montar granjas solares, gasolineras, o gente que ya tiene más tierras de las que quiere. Y no lo hacen por amor a la naturaleza, sino por amor al dinero, y de paso, para ponerse la banderita ecologista en la solapa.

Y ¿quién se beneficia más de todo esto?. Las empresas fabricantes de placas solares, que están ganando mucho más dinero, que están fabricando y vendiendo muchas más placas de las que venderían sin las ayudas del gobierno.

No voy a meterme en las procelosas aguas de las posibles relaciones de los presidentes de estas empresas con miembros destacados de los gobiernos que han aprobado estas ayudas, aunque algunas de esas relaciones son muy fáciles de atisbar. No, hay algo aún más grave y que está perjudicando gravemente a toda la sociedad.

Antes de recibir subvenciones, las empresas que fabricaban placas solares ganaban muy poco dinero. Solo compraban placas solares aquellos que realmente las necesitaban o aquellos que tuviesen mucho dinero y tuvieran convicciones ecológicas serias.

Las placas solares se vendían bastante caras y casi todo el dinero que ganaban las empresas fabricantes lo reinvertían en Investigación y Desarrollo con la esperanza de fabricar unas placas más eficientes y baratas, no por generosidad ni por salvar la Tierra, sino por conseguir un producto mejor, más eficiente y más barato, a ver si de esa forma podían vender más placas y por fin hacerse ricos. No hay mejor incentivo a la investigación que la codicia de los empresarios. Gracias al esfuerzo que dedicaron a este empeño, la eficiencia de las placas solares pasó de un 8% al 14%.

Pero desde que algunos empresarios convencieron a los políticos para que subvencionaran la energía solar, sus ventas se multiplicaron, ganaron mucho más dinero, pero al mismo tiempo veían que la demanda seguía siendo mucha, así que todas las ganancias las reinvirtieron en ampliar la producción, reduciendo el presupuesto de los departamentos de I+D. Desde entonces la eficiencia de las placas apenas ha subido hasta un modesto 18%.

En mi opinión, tal como en el caso de los biocombustibles, el estado debería subvencionar la investigación, pero no el negocio. Ayudar sólo a los que, no teniendo conexión con la red eléctrican necesiten una instalación para su propio uso. Que se invierta más dinero en investigar y aumentar la eficiencia y disminuir el precio de las placas. Cuando por fin los empresarios consigan fabricar placas realmente eficientes y baratas, entonces la gente las comprará, sin necesitar ayudas del gobierno.

Y la mejor manera de promover la investigación es recurrir a la codicia de los empresarios, pero no dándoles dinero, sino haciéndoles competir y obligándoles a investigar. ¿Cómo?. Simplemente, con un concurso: Un millón de Euros para la primera empresa española que fabrique placas con un 25% de eficiencia. Otro millón para la primera empresa que fabrique placas a un coste 50% menor que el actual. Y cada vez que se cumpla un objetivo, plantear el siguiente.

Ya veríais como la investigación avanza muchísimo más rápido de lo que ha ocurrido en los últimos treinta años.

En fin, perdonad esta inoportuna disgresión y continuemos con nuestro artículo.

¡Ah, sí, las placas fotovoltaicas!.

Las placas fotovoltaicas tienen una gran utilidad en lugares alejados de la red eléctrica, o para alimentar aparatos electrónicos como señales de carreteras, repetidores de radio, estaciones meteorológicas, etc.

En casi cualquier otra circunstancia, el precio de instalar una placa solar, si tuviera que amortizarse en la vida útil de una placa (30 años) requeriría aplicar un precio al Kw/h mucho más elevado que el precio de cualquiera de las demás fuentes energéticas.

Mientras no se aumente su eficiencia o disminuya su coste, instalar una placa solar en un lugar donde hay red eléctrica accesible es una estupidez (si se hace gratis), o un robo a los ciudadanos (si se acoge a las subvenciones del gobierno).

Hay que seguir investigando.

Dinamos y Alternadores

Este sistema consiste en hacer girar un imán dentro de una bobina de material conductor, o viceversa. El campo magnético en movimiento genera diferencias de potencial en el cable, iniciando una corriente eléctrica.

Este es el sistema más usado para producir electricidad, de hecho, casi toda la electricidad mundial se genera mediante dinamos o alternadores, menos un porcentaje muy, muy pequeño que genera la energía solar.

Hay dinamos de muchos tamaños y potencias, desde la que se apoya en la rueda de la bicicleta para encender un faro hasta las gigantescas dinamos de las grandes compañías eléctricas.

Como la generación de electricidad requiere que la dinamo dé vueltas sobre su eje, en un extremo de la dinamo se suele colocar algo que lo haga girar. En el caso de la dinamo de una bici, una pequeña rueda que se apoya en la rueda delantera. Por cada vuelta que dé la rueda grande, la pequeña dará cientos, generando una corriente eléctrica suficiente para encender una bombilla. En casi todos los demás casos, como la manera de empujar suele ser mediante algún fluido, se suelen usar hélices, aspas o turbinas.

Una dinamo requiere algo que empuje con fuerza, de forma continua y que podamos controlar, y en ese sentido algunos ingenieros han encontrado soluciones sumamente ingeniosas, que podemos clasificar en el siguiente esquema:

Una dinamo se puede hacer girar con

Bien, aquí tenemos varias formas muy ecológicas, y otras no tanto, de hacer girar las dinamos que generan electricidad.

Además, las tres últimas energías tienen un inconveniente en común, son inconstantes. Lo mismo hay períodos en los que se genera mucha energía, que períodos de calma chicha, en la que no se genera nada de energía. En cambio, la gente suele concentrar el consumo entre las 8 de la mañana y las diez de la noche, mientras que de madrugada se consume bastante menos.

Es decir, que necesitamos unas turbinas en las que, apretando unos botones o abriendo unas válvulas, podamos aumentar o disminuir la producción eléctrica.

Con estas tres fuentes energéticas no hay forma de regular la producción, sino que estamos expuestos a los caprichos del clima.

De estas cuatro fuentes solo podemos controlar con precisión la producción eléctrica de una presa hidroeléctrica.

No obstante, el ingenio es una poderosa herramienta y de vez en cuando surgen ideas que pueden solucionar de forma genial un problema.

Hace varios años el escritor Alberto Vázquez-Figueroa propuso construir embalses en montañas que estuviesen cerca de la costa. La idea es sembrar el acantilado de torres eólicas y con ellas bombear el agua del mar hasta el embalse. Al mismo tiempo hay unas tuberías por las que se puede vaciar el embalse, y en ellas se conectan unas turbinas, exactamente igual que en una presa hidroeléctrica, para producir electricidad.

La cantidad de energía que se podría producir de esta forma es como un diez por ciento menos que la que generen las torres eólicas instaladas, pero gozaría de una tremenda ventaja:

El viento es inconstante, a veces sopla mucho cuando no hace falta y a veces hace falta y no sopla.

Pero con este sistema, cuando sople, lo que estamos haciendo es cargar agua en el embalse, y luego ese agua la dosificamos según nuestras necesidades, produciendo más electricidad cuando nos haga falta.

De hecho, aunque hemos dicho que el rendimiento sería un 10% menor al de los rotores, la verdad es que es mayor, y permitidme que lo explique: ¿qué ocurre con un rotor eólico de Las Muelas a las cuatro de la madrugada cuando hace viento y no hace falta electricidad?. Exacto, esa energía se desperdicia.
En una central de AVF, viento que sopla, agua que sube, no se desperdicia ni el aleteo de una gaviota.

Bien, hasta aquí los sistemas de producción eléctrica en frío, sea con aire o agua.

Todos son más o menos ecológicos, pero inconstantes, y aunque pudiéramos aplicar la idea de AVF para convertirla en constante e incluso dosificarla en los períodos en que más se necesite, con estos sistemas apenas llegaríamos a cubrir un porcentaje bastante reducido de las necesidades eléctricas del país.

Quedan, sin embargo toda una gama de generadores capaces de mover una turbina de una forma eficaz, plenamente controlada, y con capacidad de aumentar o disminuir la producción según nos interese.

El sistema consiste, simplemente en soplar sobre las aspas, y estas girarán produciendo electricidad.

Como no hay manera conocida de controlar el viento de forma eficiente, lo que hacemos es convertir un líquido en vapor. Un litro de agua, al calentarlo, se convertirá en unos 1.300 litros de vapor, así que, por ejemplo, si llenamos una olla exprés y quitamos la válvula de presión veremos un chorro de gas continuo que, bien dosificado, puede durar horas. Basta apuntar ese chorro hacia una turbina para producir electricidad.

Para aumentar la eficiencia, el mismo chorro de vapor se puede dividir en varios repartidos alrededor de la turbina, de forma que se optimice el proceso, y las aspas de la turbina deben diseñarse de forma que aprovechen al máximo el empuje de los chorros de vapor. Debido a una característica intrínseca de la materia, la solución óptima a un tamaño determinado no tiene por qué ser la misma a otro tamaño, por eso hay turbinas con distintos diseños de palas, y en cada caso se usan diferentes tipos de turbinas, pero todas, al fin y al cabo, con el mismo objetivo: Conseguir la máxima producción eléctrica con el máximo aprovechamiento posible de la fuerza del vapor.

Para producir vapor, normalmente utilizamos agua, y lo hacemos en un circuito cerrado de tal forma que el vapor, después de haber sido disparado a chorro sobre la turbina, se condensa y, volviendo a convertirse en líquido, regresa a la caldera en la que se la volverá a hacer hervir. Como el agua, al condensarse, sigue estando bastante caliente, hace falta menos aporte de calor para que el agua vuelva a repetir el ciclo que si dejáramos escapar el vapor de agua y cogiéramos de forma continua agua fría.

Casi el 80% de la energía eléctrica producida en España se produce de esta forma.

Ahora bien, ¿cómo podemos calentar el agua para que se convierta en calor?.

Para esto, desde luego, hay una gran diversidad de formas, unas más caras y otras más baratas, unas más seguras y otras más peligrosas, unas más limpias y otras más contaminantes.

Permitidme empezar por la más limpia.

Y continuemos con las más sucias.

En total, con estos cuatro sistemas se genera el 78% de la ENE.

 

De todos los sistemas ecológicos de producción eléctrica mencionados hasta ahora solo queda explicar uno:
La Energía Geotérmica.

Recordaréis cómo explicamos el ciclo del agua: en un depósito calentamos el agua hasta que se convierte en vapor, sale a presión por un tubo que sopla sobre una turbina haciéndola girar y producir electricidad. Luego el vapor pasa por un serpentín, donde se enfría, se condensa y, convertida de nuevo en líquido, vuelve al depósito inicial para volver a repetir el ciclo.

Pues bien, imaginad que ponemos el depósito en un lugar de la Tierra donde, de entrada ya existe esa temperatura, por ejemplo, la ladera de un volcán o una zona de géiseres. Entonces no haría falta gastar gas, ni petróleo, ni carbón, ni energía nuclear para calentar el agua. La misma naturaleza se encarga de ello.

Por supuesto, es difícil y peligroso construir una central en la ladera de un volcán, y sitios seguros donde la temperatura del terreno supere espontáneamente los 100 grados no hay muchos, por eso, el ingenio humano se puso a trabajar y descubrió que se podía conseguir lo mismo si encontramos dos lugares cercanos con una diferencia de 20º, como mínimo, entre ellos. Por ejemplo, la superficie de un mar tropical y el fondo marino. O el fondo de una mina y la superficie.

Pongamos que la temperatura en el fondo de una mina es de 30º, y en la superficie hay una temperatura de 10º.

Solo tenemos que encontrar un líquido que hierva en torno a los 20º, por ejemplo fluoruro de hidrógeno que hierve a los 19º.

Con él podremos rellenar una caldera en el fondo de la mina que, de forma espontánea, sin aplicar ninguna energía, alcanzará su punto de ebullición y se pondrá a hervir. El vapor se expandirá, subirá por una tubería y, golpeando las aspas de una turbina, que está conectada a una dinamo, producirá electricidad. Luego el gas pasará por un serpentín al aire libre, donde se enfriará y convertido de nuevo en líquido caerá por otra tubería hasta la caldera que hay en el fondo de la mina, para volver a repetir el ciclo.

Por supuesto, el fluoruro de hidrógeno es tóxico, peligroso y corroe cualquier vidrio, por lo que no es el más recomendable para este fin, pero hay otros muchos gases, e incluso para el mismo gas, se puede jugar con un cierto rango de temperaturas.

El agua, por ejemplo, hierve a 100º si estamos en la playa, pero si estamos en una montaña de 5.000 metros de altura, el agua hervirá a algo más de 80º y si subimos al Everest herviría a unos 70º.

Pues dependiendo de las temperaturas mayor y menor con las que haya que tratar seguro que encontramos un gas que, a determinada presión atmosférica tenga el punto de ebullición en la mitad de dicho rango.

Otra idea que convendría estudiar podría ser la siguiente: No siempre es fácil encontrar lugares cercanos donde la diferencia de temperaturas sea de forma natural bastante acusada, pero si recordáis algo de lo que se ha expuesto hasta ahora, pensad por un momento en los calentadores solares de agua de los que ya hemos hablado.
Un calentador solar de agua puede calentar un depósito bastante grande hasta unos 70 ú 80 grados. Si disponemos un sistema similar al geotermal entre el depósito sobrecalentado por el Sol y otro situado bajo tierra, y a una temperatura constante mucho más fría, y elegimos un gas cuyo punto de ebullición esté entre esas dos temperaturas extremas, podríamos formar otro ciclo de líquido-vapor, que permitiría generar electricidad a partir del calor del Sol.

Como veis, el ingenio humano no tiene límites. Lo que ahora hace falta es un estudio a fondo de los detalles que permita establecer si sería factible, eficiente y económico.

Y concluyamos con la última y más polémica fuente energética.

La Energía Nuclear

A pesar de lo mucho que se habla de ella, lo cierto es que es bastante desconocida.
Intentemos conocerla un poco.

El material radiactivo, de forma espontánea y natural, produce calor. Como los materiales radiactivos se encuentran repartidos en la naturaleza, no solemos encontrar "puntos calientes", pero podemos procesar mil toneladas de material extraído de una mina y tras un proceso de refinado conseguir unos cuantos kilos (más bien unos cuantos gramos) de material radiactivo concentrado.

Una vez conseguida cierta cantidad de material radiactivo se fabrican barras (como lápices) y se colocan en un contenedor que está, previamente relleno de una sustancia que actúa como moderador. El tamaño de las barras y la distancia a la que se deben situar entre sí, dentro del reactor, están perfectamente calculadas para que la temperatura del reactor permanezca a una temperatura segura, y entre las barras radiactivas se colocan otras que actuarán como moderador de la reacción. Esta disposición de barras se mantendrá estable a una determinada temperatura. Si ahora queremos que el sistema genere más calor, solo tenemos que sacar una o varias barras de control.

Todo el bloque del reactor está conectado térmicamente con un depósito de agua. La conexión puede ser directa, estando el reactor dentro de una piscina, o indirecta, calentándose un fluido que llegue a, por ejemplo, 300º y que luego pase por tuberías dentro de un depósito de agua llevándola a ebullición.

En cualquier caso el agua se calienta, se produce vapor en grandes cantidades y esto hace girar unas turbinas que generan electricidad.

Si queremos producir más o menos electricidad, para adaptarnos a las fluctuaciones de la demanda, solo tenemos que jugar con las barras de control que actúan de moderador radiactivo.

Esta es una forma bastante limpia y económica de calentar agua para mover una turbina y generar electricidad.

Limpia: No genera emisiones de CO2, ni humos contaminantes de ningún tipo.

Económica: cuesta un 30% menos que el carbón y un 40% menos que el gas.

En realidad podría costar muchísimo menos, hasta cien veces menos que la energía hidroeléctrica, pero...

Ahora vienen los inconvenientes.

Todas estas medidas de seguridad encarecen enormemente el funcionamiento de una central nuclear, pero son necesarias, y aún con todo este sobrecosto, sigue siendo la mitad de caro que las otras fuentes de calor para la producción de vapor.

Ni que decir tiene que hay bastantes más problemas, pero a lo largo de más de cincuenta años de explotación de centrales nucleares se ha estudiado e investigado para mejorar la seguridad y minimizar el riesgo y aunque no se han eliminado por completo todos los peligros, hay que reconocer una cosa: A pesar de sus evidentes riesgos, la energía nuclear es una de las que menos muertes ha provocado en sus más de 50 años de funcionamiento.

En toda la historia de las centrales atómicas que se han construido en el mundo sólo se ha producido, que se sepa, una explosión catastrófica en un reactor atómico, la de Chernobyl, en el que murieron 31 personas, varias decenas más murieron en los siguientes años por enfermedades relacionadas con la radiación, y casi un cuarto de millón de personas hubieron de ser evacuadas de las tierras contaminadas.

Tomemos en cambio las muertes producidas en accidentes de la minería del carbón: 7.000 al año, más de 300.000 en los últimos cincuenta años. Y no cuento las provocadas por enfermedades pulmonares causadas por la contaminación del carbón ni el daño ecológico que le hace al medio ambiente.

Parece que hay una diferencia abismal ¿no?.

Pero observemos un detalle, cada vez que se conoce un incidente en una central nuclear, es noticia durante días en los medios de comunicación, se hacen declaraciones políticas contra las centrales, manifestaciones y protestas pidiendo su cierre.

Cuando explota una mina matando a trescientos mineros, la noticia quizás se publique en algunos medios, no en todos. Se hablará de la tragedia durante las noticias de la tarde, pero al día siguiente casi nadie se acordará de ella. Los políticos no la mencionarán en sus discursos, las organizaciones ecologistas no convocarán manifestaciones, y, accidente tras accidente, olvido tras olvido, nadie se dará cuenta de que al cabo de un año han muerto 7.000 personas en las minas de carbón.

Realmente, si comparamos los menos de 100 muertos provocados por la energía nuclear en toda su historia con los 7.000 muertos AL AÑO que se producen en la extracción del carbón, solo nos queda llegar a la conclusión de que la energía del carbón es más, mucho más peligrosa y contaminante que la nuclear.

Entonces, ¿por qué se da tanta importancia en los medios de comunicación a los riesgos de la energía nuclear y no llegamos a enterarnos de que en los últimos 50 años han muerto más de trescientas mil personas en accidentes relacionados con la extracción del carbón?.

Quizás porque un accidente en una mina solo va a afectar a los mineros y un accidente nuclear podría afectar a cualquiera, incluso a nosotros.

¿No es un poco egoísta?.

¿Preferimos que mueran 7000 personas al año, mientras el riesgo sea solo para unos pobres mineros que a nadie importan, a que mueran cien personas cada cincuenta años, si somos nosotros los que corremos peligro?.

Me gustaría que no fuese esa la explicación, pero en cualquier caso, el riesgo de que se produzca un accidente en una central nuclear asusta tanto que los sistemas de control y salvaguardia de las centrales nucleares son los más seguros del mundo (salvo la tecnología espacial). Y conforme avanza la tecnología, la seguridad de las centrales nucleares es cada vez mayor.

No quisiera dar información errónea, por eso expongo esta información, que leí hace bastante tiempo, con una cierta reserva, a la espera de poder confirmarla.

Cuando los americanos terminaron la II Guerra Mundial, se propusieron construir centrales nucleares para abastecer de energía el país. Los primeros diseños que habían hecho los ingenieros permitirían construir centrales con bastante rapidez, pero ya en los planos se preveía que tendrían dos problemas bastante graves, uno de seguridad y otro de residuos. El problema de seguridad era que, si se producía un error simultáneo en dos sistemas de control del reactor, se podría llegar a producir la fusión del núcleo, provocando una explosión, no atómica, pero sí que esparciría numerosos escombros y polvo radiactivos contaminando los alrededores.
Por otro lado, en este tipo de centrales se generarían muchos residuos nucleares.

Tampoco creáis que lo pensaron mucho. Los militares encargaron la construcción de seis centrales nucleares, en desiertos alejados de poblaciones, las pusieron a trabajar y, mientras lo hacían, los ingenieros comprobaron los errores de las primeras centrales y diseñaron la segunda generación de centrales.

Los militares, mientras tanto, cogieron todos los residuos nucleares que pudieron pillar y los colocaron en 80.000 cabezas nucleares que repartieron por silos y arsenales de todo el país y parte del extranjero.

Cuando los ingenieros tuvieron lista la segunda generación de centrales, mucho más seguras y menos contaminantes, desmantelaron cinco de las seis primeras que habían construido y dejaron sólo una para reponer las bombas y cabezas nucleares que se fueran gastando. Creo que alguna de las que cerraron la usan ahora de museo.

Mientras tanto, los Rusos, no sabemos si con diseño propio o con la colaboración de algún espía, hicieron un diseño calcado de una central americana de primera generación. Y como ellos también querían alimentar sus cabezas nucleares encargaron la construcción de varias centrales. Y como confiaban en sus expertos ingenieros las construyeron cerca de las ciudades a las que debían abastecer de energía.
Todas las centrales atómicas que construyeron los rusos en aquellos años, fueron de la primera generación, mucho más peligrosas y contaminantes, mientras que los americanos, no solo habían abandonado ya la primera generación de centrales nucleares, sino que estaban diseñando la tercera.

Cuando estalló Chernobyl, estalló una central nuclear de la primera generación, con un sistema de seguridad bastante deficiente y que había sufrido los efectos de un mal mantenimiento durante muchos años, causando 31 muertos en el momento del accidente y varias decenas en los años siguientes, y debiendo desplazar a cientos de miles de personas de las tierras que habían quedado contaminadas.

Ese accidente ¿se podría haber producido en una central de segunda generación?.

No lo sé. El accidente más grave que se ha producido en una central de segunda generación fue el de la Isla de las Tres Millas y creo recordar que no se produjeron víctimas.

En cambio, una central de tercera generación es imposible que estalle, salvo que un terrorista le ponga una bomba debajo, e incluso entonces el daño que provocaría la radiactividad del reactor al medio ambiente sería muy, muy inferior al de Chernobyl.

Por todo ello, me atrevería a decir que las centrales nucleares de tercera generación son tan seguras que no hay ningún motivo lógico para temer un accidente nuclear.

Además de más seguras, también son más limpias. No solo por que no haya emisiones de humos ni de CO2, sino porque incluso la radiactividad del combustible está totalmente aislada del exterior.

Puede parecer increíble, pero se ha encontrado más radiactividad en el ambiente y el entorno laboral de los trabajadores de una central de carbón (aparte de muchos otros venenos y contaminantes) que en el entorno de trabajo de una central nuclear.

¿Cómo es esto posible?. Porque los sistemas de control y filtros de aire son tan eficientes que incluso filtran la radiactividad natural del terreno. En un círculo de un Km alrededor de una central nuclear hay menos radiactividad en el aire y en el terreno que en otro círculo del mismo tamaño alrededor de una central de carbón. Aparte del hollín, el humo, el CO2, y otras muchas sustancias contaminantes.

Además, en una central de carbón la contaminación es habitual e inevitable, forma parte del proceso de producción eléctrica. En una central nuclear la contaminación sería un accidente, algo que ocurre de forma muy infrecuente y con efectos muy limitados por controles de seguridad muy precisos y completos.

Si una central de carbón funciona 6.000 horas al año, estará contaminando 6.000 horas al año.

Si una central nuclear funciona 8.000 horas al año, lo habitual es que no tengan ninguna fuga, y en caso de accidente, que se producen, evidentemente, la fuga puede durar unos minutos u horas, y perderse una cantidad de radiación que puede poner en peligro las vidas de... ¿cuántas personas?.
Bien, preguntémonos seriamente, ¿cuántas personas han muerto en cincuenta años a consecuencia de fugas de radiación en centrales nucleares?.

Bien, cuando tengáis la respuesta preguntaos también: 

¿Cuántas personas han muerto en cincuenta años a consecuencia de accidentes en centrales de carbón?.

¿Cuantas han muerto por enfermedades pulmonares provocadas por la contaminación del carbón?.

Estoy seguro de que si lo pensáis bien no os llevareis ninguna sorpresa.


Por desgracia, a la Energía Nuclear aún le queda resolver el grave problema de los residuos nucleares.

Este no es ya un problema tan grande como en las primeras generaciones de centrales, de hecho, los residuos nucleares producidos en un año en una central de primera generación hubieran necesitado varios camiones para evacuarlos (que era justo lo que querían los militares). A una central de segunda generación le bastaría con algo más de un camión al año, y a una central de tercera, le bastarían con varios bidones.

Ya no es un problema tan grande, pero sigue siendo un problema grave. ¿Qué hacer con los residuos nucleares?.

Los defensores de la Energía Nuclear ofrecen diversas soluciones, que casi siempre pasan por meter los residuos en bidones recubiertos de plomo y cemento y enterrarlos a varios kilómetros bajo tierra o incluso bajo el fondo marino.

Un defensor de la energía nuclear incluso ha ofrecido su propio terreno para enterrar los residuos de un año de una central nuclear en un pozo a unos 100 metros de profundidad bajo su jardín.

Pero algunos residuos nucleares tardan miles de años en reducir su radiactividad. ¿Quién puede garantizar la integridad de un depósito subterráneo durante miles de años?. En cualquier momento un terremoto, una erupción volcánica, la misma corrosión de los metales, agravada por la radiactividad que intentan contener, todo ello hará que en cualquier momento un depósito de residuos nucleares pueda perder su integridad y derramarse en la naturaleza. Y sus efectos para el medio ambiente podrían ser catastróficos.

Es casi seguro que los residuos nucleares no representarán un riesgo para los que en este momento podamos aprovecharnos de la energía nuclear, pero el riesgo para la naturaleza y para las próximas generaciones es demasiado grande. ¿por qué tenemos que asumir ese riesgo?.
Es más, ¿qué derecho tenemos a asumir un riesgo que va a afectar a nuestros descendientes?. ¿Podemos apostar la salud, el bienestar y la vida de nuestros nietos?. ¿Es ético que pongamos en peligro el futuro de nuestros descendientes a cambio de ocultar bajo el sótano las pruebas de nuestro delito?.

No, el problema de los residuos nucleares debemos resolverlo nosotros, no dejárselo a nuestros descendientes. Mientras no lo hagamos no tendremos derecho a arriesgar la salud de la naturaleza y de nuestras futuras generaciones.

Una Posible Solución para los Residuos Nucleares

Permitidme una sugerencia.

Hay una forma en que nos podemos deshacer de los residuos nucleares.

Lanzarlos al espacio en forma de polvo.

Supongo que quienes no conozcan el funcionamiento del Sistema Solar y del Viento Solar podrían temer que la radiactividad vuelva a caer sobre nuestras cabezas, pero es un temor infundado.

Permitid primero que explique qué es y cómo funciona el Viento Solar.

El viento solar es un conjunto de partículas, átomos y moléculas ligeras procedentes de las capas altas de la atmósfera del Sol que son empujadas por la presión de la radiación solar. Recordad que el Sol es una gigantesca explosión termonuclear, una colosal bomba H en la que átomos de Hidrógeno se fusionan para formar átomos de Helio. Debido a esta violenta reacción, el Sol emite radiaciones en todas direcciones con una intensidad tan grande que los átomos ligeros de las capas altas de la atmósfera solar son, literalmente, empujados hacia el exterior. Es como si la atmósfera solar se derramara por el espacio.

Conforme se aleja del Sol, la velocidad de las partículas arrastradas por el viento Solar se va reduciendo y al llegar a la altura de la Tierra es solo de unos 300 Km/s. Su presión es muy débil, por lo que un satélite o un tornillo no serían afectados, pero aquí interviene una curiosa característica física de la materia. Cuando un objeto reduce su longitud a la mitad, conservando todas sus demás proporciones, sus superficies se reducen a la cuarta parte, pero su volumen, y por tanto su masa, se reducen a la octava. Si la longitud fuera diez veces menor, la superficie será CIEN veces menor y la masa sería MIL veces menor. En general, las superficies se reducen en proporción al cuadrado de la longitud y los volúmenes y masas al cubo de la longitud.

La inercia de un objeto depende de su masa o volumen, y la presión lumínica depende de la superficie que sufre dicha presión, por consiguiente, al llegar a un tamaño suficientemente pequeño, la presión lumínica es mayor que la inercia de un objeto y será desviado por el viento solar en dirección opuesta al Sol.

Esto mismo se puede comprobar fácilmente colocando una serie de objetos de la misma densidad pero distintos tamaños en el techo de un coche que vaya acelerando. Aunque todos los objetos tengan la misma forma y densidad, los más pequeños caerán antes que los mayores.

Es decir, un objeto del tamaño de un satélite apenas será desviado por el viento solar, pero una tuerca sí puede sufrir una desviación, pequeña pero significativa, y una limadura del mismo material del tamaño de un grano de arena sí será desviada y empujada hacia el exterior del Sistema Solar.

Imaginad esta misma imagen ...  pero en tres dimensiones.De esa forma es como el Viento Solar va arrastrando átomos y polvo hacia el exterior del Sistema Solar, pero al acercarse a otras estrellas choca con el viento solar de las estrellas vecinas y el polvo y las moléculas que arrastra quedan atrapadas en una membrana entre las estrellas, una membrana que rodea todas las estrellas y sirve de frontera entre elllas.

Es como si cada estrella estuviera en el centro de una burbuja de forma irregular y tamaño variable que dependerá de la intensidad de la radiación de cada estrella y de la distribución estelar. Allí se van acumulando gases y polvo y, en las membranas entre dos estrellas, el polvo, empujado en ángulos simétricos desde dos direcciones diferentes, tenderá a desplazarse hacia las aristas y después a acumularse en los vértices de esa espuma de polvo cósmico. En esos vértices, verdaderos sumideros de materia, se va acumulando cada vez más gas, polvo y materia de todo tipo y, eventualmente, se formarán condensaciones más grandes que se convertirán en cometas, asteroides y, llegando a un cierto tamaño se formarán incluso nuevas estrellas y sistemas planetarios.

De hecho, lo más probable es que nuestro propio sistema solar, así como muchos otros, fueran anteriormente un sumidero donde, durante miles de millones de años, se fue acumulando el polvo arrastrado por el viento solar de estrellas más antiguas, hasta que la cantidad de polvo y gas fue suficiente para formar un nuevo sistema estelar.

Es decir, que si esparcimos por el espacio los residuos radiactivos de una, varias o todas las centrales nucleares del planeta en forma de polvo, el Viento Solar se encargará de barrerlo hacia los confines del Sistema Solar.

Una vez esparcido en el espacio, el polvo radiactivo tardaría un mínimo de 5.000 años en alcanzar la frontera interestelar, y para entonces la mayor parte de la radiactividad habrá desaparecido. Lo que llegará allí será polvo, tan inocuo como el que se lleva acumulando allí desde hace 4.500 MM de años, cuando el Sol empezó a brillar.

Pero el polvo no se quedará allí. El polvo ha llegado hasta allí empujado por el Viento Solar de nuestra estrella, pero es frenado por el de otras estrellas vecinas. Pero si las partículas de polvo no están justo entre ambas estrellas, el polvo sufrirá un empuje desde dos direcciones diferentes, empuje que le llevará hacia el borde de esa membrana interestelar. El polvo, empujado por el viento solar de dos estrellas, llegará hasta las aristas, donde una tercera estrella unirá sus fuerzas para desviarlo hacia el fondo de un vértice, un sumidero estelar donde el polvo empujado por varias estrellas vecinas se irá acumulando durante miles de millones de años hasta que su masa sea suficiente para que se forme un nuevo sistema solar.

El único riesgo de que algo de este material volviera a la Tierra sería que un cometa que hiciera el recorrido entre un sumidero interestelar y el Sol chocara con la Tierra, cosa de una probabilidad tan escasa que resulta ridícula, aparte de que tardaría tantos miles de años en su recorrido que para entonces la radiactividad se habría reducido a un nivel inferior al de la propia radiación natural de la Tierra. Si un cometa o asteroide se estrellara contra la Tierra, la radiactividad que pudiera contener sería tan escasa que no tendríamos necesidad de preocuparnos por ella. Guiño

También existe el problema de que algún día nuestras naves espaciales, para viajar a otras estrellas, tendrán que atravesar la barrera interestelar, pero claro, la solución más evidente es no pasar por las aristas y vértices de la misma, sino procurar atravesarla por el centro de cada membrana interestelar, ya que ahí la acumulación de polvo cósmico será casi insignificante, apenas superior a la que podamos encontrar durante todo nuestro camino. En las aristas, en cambio, podríamos encontrar una concentración bastante mayor, pero aún así sería más inofensiva que atravesar el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter. Mucho mayor peligro, en realidad, casi certeza total de un choque catastrófico, tendrá el viajar atravesando un vértice de la frontera interestelar. Los vértices, actuando como sumideros de materia, van acumulando gas, hielo y polvo durante miles de millones de años haciendo que un viaje interestelar que atraviese un vértice de la barrera interestelar tendría un peligro de colisión enorme, prácticamente seguro.

La verdad, no sé cómo ningún escritor de ciencia ficción ha mencionado hasta ahora esa norma de circulación tan sencilla.

En fin, estoy seguro de que para cuando se presente la necesidad habrán pasado tantos siglos y la ciencia habrá avanzado tanto que para nuestros descendientes esto no representará el más mínimo problema, tendremos mapas de todas las concentraciones de polvo y gas de las fronteras interestelares que se deban evitar en cualquier viaje, por eso, aunque me estoy divirtiendo mucho con estos supuestos, dejaré el resto de los problemas futuros a la imaginación de los lectores.
Como dijo el guía, cuando lleguemos al río, lo cruzaremos. Antes no.

No obstante, dejadme intentar resolver el verdadero problema que nos ocupa.

Si los residuos nucleares podemos convertirlos en una sustancia granulada, fina como el polvo, la empaquetamos y la lanzamos al espacio, y a una distancia de por lo menos 100 MM de Km, esparcimos el polvo, el Viento Solar se encargará de alejar el polvo para siempre hacia la frontera estelar y el problema de los residuos nucleares quedaría totalmente resuelto.

Podemos hacerlo de dos formas. Una es la clásica ya conocida de utilizar cohetes.

No la recomiendo por dos razones. La primera y fundamental es que es MUY peligrosa. ¿Qué ocurre si un cohete lleno hasta los topes de residuos radiactivos tiene un accidente durante el despegue y acaba esparciendo los residuos sobre una ciudad?. La otra razón es que es MUY cara. Si hay que librarse de 50 toneladas de residuos nucleares al año, habrá que enviar dos cohetes al año, cohetes que no pueden reutilizarse, por lo que sería sumamente caro. Lanzar materia al espacio mediante cohetes cuesta alrededor de ¡¡ ocho o diez MIL dólares por Kg.!!.

50.000 Kg X 10.000 $/Kg = 500.000.000$ . Un poco caro, ¿no?. Y por supuesto, el costo de deshacernos de los residuos lo tendríamos que cargar sobre el precio de la electricidad producida por las centrales nucleares, por lo que al final la electricidad de origen nuclear dejaría de ser la más barata, y casi con seguridad se convertiría en astronómicamente alta.

La otra forma es mediante un Acelerador de Masas, también conocido como Cañón Electromagnético.

Esto no es más que un rail de varios cientos de metros de longitud por el que circula un vagón magnético. A lo largo del cañón hay una serie de bobinas que generan campos magnéticos y que aceleran el vagón, adquiriendo una aceleración de hasta 2000 G. Esta aceleración es tan intensa que una pelota de fútbol, un coche o una persona acabarían destrozados, aplastados contra el suelo, la pelota reventada, el coche convertido en una torta de hierros, cristales y plásticos. Respecto a la persona, prefiero no describir cómo quedaría.

Un cañón EM de cuatro Km de longitud, a una aceleración de 2000 G, es capaz de acelerar un paquete de un Kg a tal velocidad que escaparía de la Tierra y se perdería en el espacio, para nunca más volver. El lugar más adecuado para construir un cañón EM con el fin de deshacernos de los residuos nucleares sería en la ladera de una montaña de al menos 5.000 m de longitud y apuntando hacia el ecuador. La fuerza gravitatoria de la Tierra no tendrá fuerza suficiente para provocar la caída del objeto, pero sí para desviar ligeramente su trayectoria. Eligiendo un ángulo y velocidad de lanzamiento adecuados, podemos conseguir que los paquetes salgan disparados en dirección perpendicular a la Eclíptica, y para ello podemos elegir varios emplazamientos posibles: Cañón Electromagnético en AlaskaLa altiplanicie del Tibet, una meseta Andina en la Patagonia o cualquier lugar que reuna las características de altitud y desierto que son necesarias. Personalmente pienso que el mejor emplazamiento sería en Alaska, en la ladera norte del monte McKinley o uno cercano, y apuntando hacia el Sur, hacia el océano Pacífico.

Pero aunque no se encuentre una ladera de montaña lo bastante empinada, no importa, el cañón podría disponerse incluso casi horizontal. Basta que tenga unos metros más de altura en la boca del cañón que en su inicio. El paquete sale tan rápido que antes de empezar a ser desviado por la gravedad ya habrá dejado atrás la curvatura de la Tierra.

¿Por qué interesa que el paquete vaya en dirección perpendicular a la eclíptica?.

Porque precisamente en la eclíptica es donde se encuentran la Luna y los demás planetas del Sistema Solar. Así nos aseguramos de que el polvo radiactivo no llegará a acercarse a ninguno de ellos.

Una vez construido el cañón EM hay que construir una procesadora de residuos radiactivos. Esta procesadora convierte los residuos en un polvo seco granulado y lo empaqueta en paquetes de un Kg, similares a los paquetes de harina. Estos se introducen en el cañón EM, y a razón de un paquete por minuto los va disparando hacia el espacio. Junto a la boca del cañón se oirá un estampido supersónico cada vez que sale un paquete disparado, pero como está a varios Km de altura sobre el nivel del mar, la densidad del aire es muy escasa y apenas se oirá a unos kilómetros de distancia, y al ser una zona deshabitada no habrá molestias para nadie. Ni siquiera las águilas anidan a esas alturas.

A una velocidad de, por ejemplo, 12 Km/s, cada paquete tardará unos quince segundos en atravesar la atmósfera, un minuto en dejar atrás la mayoría de los satélites artificiales y unas ocho horas en estar más lejos que la Luna.

El paquete no pasará en ningún momento cerca de la Luna ni de ningún otro planeta: como lo hemos disparado apuntando hacia el Polo Sur celeste, el paquete se está alejando de la Eclíptica, pero si lo dejásemos así quedaría en una órbita polar alrededor del Sol, y dependiendo de la hora a la que hubiésemos lanzado el paquete, la órbita podría ser muy diferente, pero en todo caso, siempre alejándose de la eclíptica. El viento solar apenas es capaz de desviar un paquete de un Kg, por eso debemos hacer que el paquete se deshaga y esparza el contenido en forma de polvo.

Para ello usaremos un envoltorio de papel o plástico fotodegradable, que, tras dos o tres meses de recibir la luz del Sol, se degrade, cuartee y convierta en polvo dejando el interior expuesto al viento solar. Sobre la superficie granulada del paquete el viento solar actuará arrancando las partículas de la superficie del paquete, tal como hace el Sol con los cometas, y empujándolas hacia los límites del Sistema Solar. En unos pocos días o semanas, el viento solar habrá disuelto el paquete por completo, no quedando del mismo más que un leve rastro de polvo empujado por el Viento Solar en dirección al cuadrante sur del Sistema Solar. Dependiendo de la hora a la que se produzca el disparo y de la fecha del año, y teniendo en cuenta que el envoltorio fotodegradable puede tardar un tiempo aleatorio entre tres y cuatro meses, por ejemplo, todos los residuos atómicos que arrojemos al espacio se distribuirán en una zona tan extensa que sería como si disolviéramos una pizca de sal en los océanos de cien planetas como la Tierra.

Arrastrado por el viento solar a 300 Km/s, el polvo tardará unos 5000 años en llegar al límite con las estrellas vecinas, y otros tantos en caer a un sumidero estelar, de donde ya no volverá a salir, y para entonces la mayor parte de la radiactividad habrá desaparecido por completo.

¿Hay peligro de que un paquete no llegara a salir disparado del cañón EM con la velocidad suficiente y volviera a caer sobre la Tierra?.
Si se fuera la luz en mitad del disparo, sí. Pero sería un paquete de un Kg, no un cohete de 30.000 Kg. El peligro que representaría sería mínimo, sobre todo si elejimos el emplazamiento de Alaska disparando sobre el océano Pacífico. Seguramente, la probabilidad de ser alcanzado por un disparo será menor que la de ser alcanzado por un meteorito.

Y ¿hay peligro de que se lleve por delante un satélite artificial?.
Evidentemente sí, sobre todo porque, disparado desde Alaska hacia el Sur, el paquete va a atravesar el Ecuador a una altura que puede ser frecuentada por satélites. Dependiendo de la velocidad del lanzamiento, cruzará el Ecuador a 2.000 o a 20.000 Km de altura. Se trata de que elijamos la altura a la que haya menos satélites y diseñar la rampa del Cañón EM de forma que se consiga la altura y velocidades que tengan menos probabilidades de molestar el tráfico regular de los satélites. Como conocemos la posición de todos los satélites en funcionamiento, antes de efectuar un disparo debemos comprobar que no va a chocar con ningún satélite conocido. Si existiera ese riesgo, sólo habría que esperar unos cinco o diez segundos hasta que el satélite en cuestión haya pasado de largo o variar ligeramente la aceleración para que el paquete cruce el ecuador mil kilómetros más lejos o más cerca de la Tierra, esquivando los satélites conocidos.

Por supuesto, siempre se podría buscar una trayectoria que no atravesara el Ecuador, pero eso supondría construir un cañón EM de varios kilómetros de longitud en posición casi vertical. Sinceramente, no creo que esté aún al alcance de nuestra tecnología construirlo por encima de la superficie. En todo caso, desde lo alto de una meseta o montaña, se podría perforar un pozo con la inclinación adecuada de varios kilómetros de profundidad que luego se convertiría en el cañón, y eso sí se podría hacer, pero sería mucho más caro que la primera opción.

Personalmente me gusta esta idea, pero reconozco que será también mucho más cara.

De cualquier forma, una vez construido el cañón, el coste de enviar el espacio cada paquete no será más que energía eléctrica, siendo sólo de unos pocos dólares el Kg, mucho menos que los casi 10.000 $ que hubiera costado lanzarlos con cohetes. Y esto a su vez repercutirá en un abaratamiento de la energía nuclear. Tengamos en cuenta que en el precio de la electricidad de origen nuclear se incluye el coste de almacenamiento de los residuos nucleares, costo que, virtualmente, desaparecería de la ecuación, permitiendo que la electricidad nuclear pudiera reducir aún más su ya reducido precio.

En cuanto al coste de la construcción de un cañón EM, si lo hacemos en superficie, probablemente sería menor que la décima parte de lo que cuesta un cohete. Si lo hacemos perforando un pozo desde la cima de una meseta para hacerlo de disparo vertical, valdrá mucho más caro, quizás veinte veces más, pero aún gozaría de una importante ventaja: No hay que construir un cañón después de cada disparo, cosa que sí que habría que hacer con los cohetes.

Si el problema de los residuos nucleares pudiera resolverse de esta u otra forma, ¿quedaría algún otro inconveniente a la energía nuclear?.

En mi opinión, la energía nuclear es mala porque para que sea segura hay que realizar una cantidad enorme de controles de seguridad, y a pesar de ello no se elimina por completo el peligro. Los riesgos con una central de carbón, gas o petróleo son mucho menores, por eso no se hacen unos controles de seguridad tan exhaustivos y de ahí que en estas centrales se produzcan más accidentes y víctimas mortales al cabo del año. Paradójico, ¿verdad?.

En resumen, la energía nuclear es mala, pero es mucho mejor, más limpia, más segura, y encima más barata que cualquiera de las otras.

Y, siendo así, la más limpia, más segura, y más barata, y si además pudiésemos resolver el único inconveniente real que tiene, el de los residuos radiactivos, ¿no sería una estupidez renunciar a ella?

Crisis = Una oportunidad para el cambio

Nos enfrentamos a una crisis que tiene dos aspectos: el energético y el medioambiental.

En el aspecto energético, cada vez necesitaremos más energía.

En el aspecto medioambiental, debemos reducir y eliminar el uso de las fuentes energéticas contaminantes.

De momento, ambas cosas parecen ser incompatibles: debemos decidir qué es más importante: satisfacer las necesidades energéticas de una sociedad que cada vez demanda más electricidad, o velar por la conservación del medio ambiente.

En mi opinión tal vez podamos conseguir ambas cosas, pero para ello es preciso que sigamos unos pasos determinados.

En este momento, en España se produce el 60% de la electricidad en centrales de Gas, Petróleo y Carbón, el 18% en centrales nucleares, el 10 % en Centrales Hidroeléctricas, un 8% con turbinas eólicas y el 4% restante con el resto de fuentes de producción eléctrica, entre ellas los paneles fotovoltaicos.

Las más contaminantes son las de Gas, Petróleo y Carbón, y pienso que son esas las que con más urgencia habría que sustituir por fuentes energéticas más limpias.

Sería maravilloso si con presas hidroeléctricas, placas solares o rotores eólicos pudiéramos sustituir ese 60% de la ENE, e incluso el 18% de la energía nuclear, pero siendo realistas veremos que quedan muy pocos sitios en los ríos donde se puedan construir nuevas presas, y que aún cuando dupliquemos el número de rotores eólicos apenas bastaría para cubrir un 12% de la ENE actual. Si suponemos que dentro de algunos años la ENE puede ser bastante mayor que la actual, el porcentaje, en realidad, tenderá a descender en el futuro.

En vez de presas podríamos construir centrales AVF en montañas costeras, o incluso, por qué no, en montañas junto a ríos. Con todo ello quizás podríamos duplicar y hasta triplicar la producción hidroeléctrica.

Permitidme una nueva idea surgida de la combinación de dos ideas diferentes: la de Alberto Vázquez-Figueroa y la de los coches con motor de aire que mencioné casi al principio de este documento.

Las centrales AVF se basan en almacenar la energía del viento que no se utilice, en las horas de bajo consumo, subiendo agua a una montaña. En las horas de mayor consumo se deja caer agua por una tubería conectada a una turbina para producir electricidad.
Por la misma característica de la idea, esto solo podría hacerse en lugares específicos, montañas cercanas al mar, y a escala industrial.

Pero la energía no solo puede almacenarse subiendo agua a una montaña.

¿Recordáis el motor de aire?. Pues bien, imaginad que con la energía eólica lo que hacemos es comprimir aire dentro de un depósito y expulsarlo por una espita hacia una turbina cuando necesitemos corriente eléctrica.

Un rotor eólico, que en lugar de producir electricidad sirva para comprimir aire, y un alternador que gire por el viento que salga controlado por una espita de ese depósito, podría tener una eficiencia muy elevada, con una ventaja muy grande, que para que sea rentable no necesita tener un tamaño gigantesco, también sería rentable a una escala doméstica. ¿cómo puede saberse que esto es cierto, que efectivamente pueden ser rentables a tamaño doméstico?
Bien, si bajo el capó de un coche se puede meter un depósito de aire comprimido con capacidad suficiente para hacerlo circular durante horas, es evidente que también se podrá generar electricidad durante horas, por tanto, se puede hacer. Podemos construir una turbina eólica que bombee aire a un depósito y cuando necesitemos electricidad echar aire por una espita sobre una turbina conectada a una dinamo.

Una central de este tipo sería lo mismo que una central AVF pero con varias ventajas adicionales:

  1. La eficiencia de comprimir aire y luego soltarlo es mayor que la de subir agua y luego dejarla caer, por lo que a partir de la misma cantidad de energía eólica produciremos una mayor cantidad de electricidad final.
  2. No se necesita un embalse de agua sino un depósito de aire, por consiguiente no tiene que estar necesariamente en una montaña junto al mar, sino que se puede instalar en cualquier punto del territorio nacional, aunque sea lejos de costas, lagos o ríos.
  3. Se pueden hacer módulos completos (Turbina-Compresor-Depósito-Alternador) de diversos tamaños, incluido un tamaño doméstico que se pueda instalar en una casa en el campo, un módulo medio para una comunidad de vecinos o naves industriales y módulos para centrales con capacidad de producir varios GigaVatios de electricidad. Un módulo doméstico tendría uno o dos depósitos de aire similar a las bombonas de butano, en el que podrían entrar unos 100 m³ de aire a presión. El módulo medio tendría un depósito de un metro cúbico, capaz de almacenar casi MIL metros cúbicos de aire. En un módulo industrial, el tanque de aire tendría el tamaño de los depósitos de gas o petróleo de las refinerías.
  4. Todos los módulos que se instalaran a nivel doméstico o comunitario redundarían en un mayor ahorro de la energía producida en las grandes centrales eléctricas. Puede parecer sorprendente y hasta escandaloso, pero de la electricidad que se produce en una central eléctrica, MÁS DE LA MITAD de la energía se pierde en el transporte. El total de la electricidad generada en España es de más del doble de la facturada a los clientes. El resto se pierde en el recorrido y en los empalmes de los cables de la red de alta tensión.
    Pero si consumimos en primer lugar la energía producida por nuestro módulo, no se perderá apenas electricidad en el transporte, y por cada kwh que consumamos de nuestra propia producción, en realidad estaremos ahorrando DOS kwh que una central eléctrica hubiera tenido que fabricar.

El módulo debe estar conectado a la red eléctrica, tal como el sistema de doble contador de las granjas fotovoltaicas, pero el precio de la energía producida debe ser igual que el de la energía consumida, para evitar que haya industriales que se aprovechen de las subvenciones para ganar dinero con los impuestos de los demás. Cuando nuestro depósito de aire esté lleno y se genere más electricidad, la sobrante se volcará en la red. Cuando el depósito quede vacío y no haya viento, se tomará electricidad de la Red. Como las condiciones de viento no son las mismas en todas partes, el resultado será que la energía de más que se produzca en las zonas ventosas servirá para abastecer a las zonas donde no haya viento.

Si las centrales AVF-AC (AC por Aire Comprimido) resultan ser lo bastante baratas, mucha gente las instalaría para su propio consumo, pero conservando la conexión eléctrica, para no quedarse sin electricidad tras varios días de falta de viento.

Colocándolas en las casas en el campo, en comunidades de vecinos, en edificios públicos, podríamos conseguir un importante ahorro energético, con el resultado de que las grandes centrales eléctricas tendrían que producir menos electricidad, y esto evidentemente, redundará en ahorro energético para los ciudadanos, para el país y ahorro de contaminación para la naturaleza.

Además de las centrales AVF (y si se me permite la sugerencia, las AVF-AC) también podemos y debemos fomentar la investigación y la mejora del rendimiento de las placas fotovoltaicas, pero no subvencionando la instalación de productos ineficientes, sino promoviendo la invención y el desarrollo de productos más eficientes, y eso solo se podrá conseguir apelando a la codicia de los empresarios por medio de concursos y premios a la investigación. Si quieren ganar dinero, que inventen, no que se sienten a cenar con políticos. Que nos ofrezcan productos Buenos, Bonitos y Baratos. Entonces no necesitarán subvenciones de los políticos, seremos nosotros, los usuarios, los que les haremos inmensamente ricos comprándoles los productos de buena calidad que nos ofrezcan.

Y si conseguimos (mediante concursos, no por subvenciones) fabricar placas fotovoltaicas más eficientes y baratas, quizás podríamos multiplicar hasta por diez la energía que producimos por ese medio.

Pero tal vez ni aún así sea suficiente para poder sustituir las energías más contaminantes.

Entonces no quedará más remedio que recurrir a alguna de las contaminantes.

Carbón, Petróleo, Gas o Átomo.

Entre estas cuatro energías hay tres que son muy contaminantes, que producen muchas víctimas mortales y enfermedades entre los trabajadores que se encargan de su extracción y su explotación, pero que a nosotros, los consumidores, nos mantienen a salvo de accidentes, aunque no de los efectos de la contaminación.

La otra es la más limpia, la que menos víctimas y enfermedades ha causado en su historia, la más controlada y segura y, encima, la más barata, no solo de las contaminantes, sino de todas las demás fuentes energéticas, con el inconveniente de que un accidente si podría afectarnos a nosotros.

En mi opinión, vistos los pros y los contras, los riesgos y controles, las ventajas y los inconvenientes de las diversas fuentes energéticas, creo que debemos hacer lo posible para acabar con el terrible peligro que para la Humanidad y el Medio Ambiente representan las centrales de Carbón, Petróleo y Gas y sustituirlas, mientras no encontremos algo mejor, por las mucho más limpias, seguras y baratas centrales nucleares.

Un último comentario.
Francia, nuestro vecino del norte, decidió hace años confiar en la energía nuclear. Hoy en día produce casi el 80% de la electricidad que necesita con energía nuclear, con lo que consigue contaminar menos, tener menos emisiones de CO2, independizarse de los avatares del precio del petróleo y vender sus excedentes.

Marruecos, nuestro vecino del Sur, ha negociado con empresas francesas la instalación de centrales nucleares en su país.

Si España se pone la bandera ecologista y dice que no a las centrales nucleares, manteniendo o aumentando las centrales de Carbón, Gas y Petróleo, preveo que en pocos años aumentaremos nuestros niveles de contaminación y emisiones de CO2, y aún así, probablemente acabaremos necesitando comprar energía eléctrica a Francia y Marruecos. Energía eléctrica que se habrá producido con energía nuclear.

¿Seremos tan imbéciles? Por no decir otra palabra.

P.S. He pedido a Alberto Vázquez-Figueroa, escritor al que admiro extraordinariamente, no solo como escritor, sino como periodista y persona preocupada que ha dedicado largos años a buscar posibles soluciones para los problemas del agua y la energía, permiso para mencionar su propuesta de contribución al problema energético, y él ha tenido la gentileza de enviarme el siguiente artículo, que le agradezco con toda sinceridad.

Agua y Energía en Cataluña
Alberto Vázquez-Figueroa

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Regresar a Ciencia y Futuro Escrito y publicado por Juan Polaino (MasLibertad.com)