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POSIBILIDADES CONCRETAS DE ENERGÍA EÓLICA

Agustín Saavedra Weise*

La energía del viento —al igual que la solar— es barata, respetuosa con el clima y pronto será uno de los pilares del futuro suministro de energía no contaminante. Al igual de lo sucedido con los paneles solares, las turbinas de último modelo son más eficientes, mucho más baratas y generan hasta 20 veces más electricidad que hace 25 años. Según diversa información confiable, generar energía eólica a partir de nuevas plantas cuesta hoy un 72% menos que en 2009. Es una de las fuentes de energía más baratas del planeta.

No es la primera vez que lo comento pero lo haré una vez más. Con todos estos adelantos en materia de menores costos, menor contaminación y mayor rendimiento de la energía producida por los vientos, resulta casi incomprensible que en una urbe tan ventosa, como sin duda lo es Santa Cruz de la Sierra, no haya podido verse hasta ahora mayores desarrollos en este campo de las energías renovables. Una ciudad que supo crecer con rapidez y desarrolló buena infraestructura, no incursionó en una energía que está al alcance diario de la población y de las industrias. Según información válida, la electricidad generada eólicamente tiene un costo promedio de solamente 0,4% de euro mientras la energía producto del carbón llega a 0,16% de euro por unidad generada. La diferencia es enorme. Es más: investigadores del tema energía asumen que la energía eólica y solar se volverán más baratas a medida que se desarrolle la tecnología.

Diversas publicaciones señalan que en opinión de los expertos, entre la energía eólica y la solar podría cubrirse más del 95% de la demanda energética global planetaria en un futuro próximo. Un estudio reciente de la revista Energy descubrió que lo más barato sería generar un “mix” de alrededor del 76% de la demanda mundial de energía con energía solar y un 20% con energía eólica. En regiones con poco sol, sin embargo, la proporción de energía eólica obviamente sería bastante mayor: más del 90% en el norte de Rusia, 81% en el medio oeste de EEUU, 72% en el norte de China y alrededor del 50% en países del centro y norte de Europa, como Polonia, Holanda, Gran Bretaña y Francia. En esas regiones el viento suele ser la mejor alternativa. Por ahora, cabe recalcar que apenas el 7% de la demanda mundial de electricidad se satisface con energía eólica.

Estos datos y otros que hemos recogido de diversas publicaciones serias sobre el tema, nos hacen preguntarnos una vez más cómo andamos por casa. Y la verdad es que prácticamente no andamos nada, la energía eólica sigue siendo ignorada en Bolivia pese a su enorme potencialidad. Un poco menos sucede con la energía solar, aunque esta también se encuentra aún en niveles muy bajos de desarrollo concreto. Nuestro país tiene zonas de sol casi eterno y zonas de grandes vientos, ambos factores esenciales para factores energéticos basados en el sol y en los vientos. Sin embargo, no pasa nada o pasa muy poco. Así andamos…

 

* Ex canciller, economista y politólogo. Miembro del CEID y de la SAEEG. www.agustinsaavedraweise.com

Nota original publicada en El Deber, Santa Cruz de la Sierra, Bolivia, https://eldeber.com.bo/opinion/posibilidades-concretas-de-energia-eolica_260416

PANDEMIA Y CAMBIO CLIMÁTICO: DOS EMERGENCIAS (PROBABLEMENTE INTERCONECTADAS) QUE REQUIEREN LA BÚSQUEDA DE NUEVOS MODELOS DE DESARROLLO SOSTENIBLE

Giancarlo Elia Valori*

¿Existe una correlación entre la pandemia de Covid-19 y el cambio climático?

Aparentemente no. Se supone que el virus se debilita con las altas temperaturas y —a diferencia de los meses de invierno, cuando las personas permanecen más en el interior (una situación que favorece las infecciones)— en el verano las personas tienden a permanecer más al aire libre o en habitaciones constantemente ventiladas y, por lo tanto, a estar menos expuestas a la agresión viral.

Un estudio del Instituto de Tecnología de Massachusetts muestra que un clima templado debería inhibir la vitalidad del virus, pero la propagación de casos en el hemisferio sur muestra que este patógeno es más resistente al calor que los virus de la influenza “tradicionales”. Ahora, con la llamada “variante Delta”, el número de infecciones parece estar aumentando en toda Europa, una señal de que el virus mantiene su agresividad incluso a altas temperaturas.

De hecho, según muchos expertos y estudiosos, la pandemia que ha provocado una crisis global puede estar relacionada con el cambio climático en la medida en que este último está relacionado con el aumento de las tasas de contaminación causado por el uso desproporcionado de fuentes de energía no renovables (en primer lugar, el petróleo y el carbón). La contaminación del aire, a su vez, causa daños al sistema respiratorio, especialmente en los sujetos más débiles que representan el 90% de las víctimas de Covid-19.

Dicho daño puede considerarse corresponsable de las consecuencias letales del síndrome de la gripe. En agosto de 2020, los académicos que participaron en el Congreso sobre la relación entre “los factores climáticos, meteorológicos y ambientales y la pandemia de Covid-19”, organizado por la Organización Meteorológica Mundial (OMM), llegaron a la conclusión de que la pandemia “refleja el estado de tensión entre el hombre y la naturaleza”.

Según muchos de los investigadores que participaron en el Congreso de la OMM, las consecuencias más graves de la infección por Covid-19 se produjeron en pacientes expuestos con mayor frecuencia al aire contaminado por dióxido de carbono.

Aunque no se ha alcanzado un consenso científico unánime sobre las posibles interrelaciones entre la pandemia y el cambio climático, estudios autorizados muestran que el incremento medio de las temperaturas globales aumenta la capacidad del virus para propagarse, también debido al aumento de las precipitaciones y a la tasa media de humedad, ya que estos últimos factores estimulan la viabilidad y la resistencia del virus.

Según el “Quinto Informe de Evaluación” del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), el aumento medio de la temperatura y las precipitaciones ha alterado la distribución y propagación de los vectores patógenos. Estos factores, relacionados con el aumento de la movilidad de la población y con los cambios en el hábitat de algunas especies animales (como los murciélagos) causados por el hombre, pueden considerarse corresponsales de la velocidad con la que el virus Covid-19 se ha propagado en todos los continentes, particularmente en áreas donde hay mayores niveles de industrialización y contaminación del aire por CO2.

Debido al impacto de la pandemia en la producción industrial y en la economía mundial, la tasa de contaminación ha disminuido, en general, también porque la brusca desaceleración impuesta a la producción y el consumo ha contribuido a la disminución de las emisiones de CO2 a la atmósfera que, solo en China, en los primeros cuatro meses de 2020 disminuyeron un 10,3%, mientras que a nivel mundial el descenso fue del 5,8%.

Ahora, gracias al éxito de la campaña de vacunación que en Europa está alcanzando niveles aceptables para la seguridad colectiva, muchos países, entre ellos Italia, están preparando —con un nuevo impulso productivo— la recuperación de la economía, interrumpida por los efectos de la pandemia. Como se puso de relieve en los trabajos del reciente G20 en Venecia, esta recuperación partirá de un nuevo compromiso con la producción de energía con fuentes renovables y con la disminución progresiva y marcada del uso de fuentes contaminantes, como el petróleo y el carbón.

Como se ha visto anteriormente, la pandemia ha causado al menos un efecto secundario positivo, a decir, la disminución de las emisiones de carbono a la atmósfera. Esta puede ser la oportunidad para un nuevo “renacimiento energético”, destinado a perdurar en el tiempo y a hacer que los modelos de producción sean más coherentes con el medio ambiente y, como resultado, con la salud pública.

Los protagonistas de este cambio de paradigma en la producción industrial serán las fuentes de energía renovables, incluyendo la energía marina y el hidrógeno.

En agosto del año pasado, como parte del ambicioso programa de desarrollo denominado “European Green Deal», la Unión Europea lanzó una verdadera “Estrategia del Hidrógeno” en la que se hace hincapié en que el hidrógeno “limpio” (es decir, el que se extrae del agua a través de la electrólisis) debe ser una parte integral de la transición ecológica prevista y financiada por el “Plan de Recuperación”, con el objetivo —en el muy corto plazo— de producir, para 2024, 6 GW por año de energía “verde” de electrólisis de hidrógeno.

China también se está moviendo concretamente en esta dirección, gracias no solo al compromiso asumido por el presidente Xi Jinping, también en el G20, de reducir drásticamente las emisiones de carbono para 2030 en cumplimiento del Acuerdo de París de 2012, sino también al trabajo del joven Ministro, Lu Hao, que dirige un Departamento que incluye seis Ministerios anteriores y está a la vanguardia en la estrategia de conversión ecológica de toda la producción china.

Esta estrategia prevé el uso más amplio de la energía producida por el movimiento de las olas y las corrientes marinas. Es en este contexto que el Ministro Lu Hao ha ordenado la creación, en Shenzhen, del “Centro Nacional de Tecnología Oceánica” (NOTC), un centro para el estudio y desarrollo de tecnologías avanzadas para la producción de energía “verde” a partir de las mareas, energía abundante y limpia que puede utilizarse ampliamente para la producción de hidrógeno. Este último, de hecho, requiere grandes cantidades de electricidad que, cuando se produce con el uso de sistemas tradicionales, como el petróleo o el carbón, no contribuye a mejorar las condiciones ambientales.

Con el uso de la energía marina para activar las células electrolíticas necesarias para “separar” el hidrógeno del oxígeno, se puede crear un ciclo de producción “virtuoso” mediante la extracción de hidrógeno del agua con energía suministrada «a cero kilómetros» del agua misma.

Las corrientes eléctricas del mar se pueden producir con convertidores de energía; con extractores de energía de las mareas; con convertidores térmicos que explotan las diferencias de temperatura a varias profundidades, así como con herramientas que pueden explotar incluso las diferencias de salinidad.

Con esta tecnología y equipos se pueden extraer enormes cantidades de energía sin causar ningún daño al medio ambiente o a la flora y fauna marinas y las emisiones de CO2 a la atmósfera se reducirán en miles de millones de toneladas.

Esto no es ciencia ficción, sino una realidad tangible: cada océano tiene un potencial estable de sobreabundancia de energía que se puede extraer de las olas, las corrientes y las mareas, energía a costos más bajos que los de las otras energías renovables.

Incluso el Mediterráneo debe considerarse una excelente fuente potencial de energía marina.

En Rávena ENI ya ha puesto en funcionamiento el «Inertial Wave Converter», un convertidor de energía de las olas diseñado para extraer 50 Gigavatios del movimiento cíclico de ondas, corrientes y mareas.

Junto con Escandinavia, Italia es el líder europeo en la investigación y aplicación práctica de estas tecnologías y su uso en la producción de hidrógeno a través de la electrólisis, con un proyecto piloto en el estrecho de Messina.

En todo el mundo, con China a la cabeza, actualmente hay más de cincuenta proyectos activos para la investigación y producción de energía limpia a partir del agua de mar, parte de los cuales se dedica a la futura producción de hidrógeno verde. En definitiva, todos estos proyectos están dedicados a reconstruir una relación entre el hombre y la naturaleza que, lejos de soñar con un “decrecimiento placentero”, es decir, un crecimiento negativo sostenible, pretende conseguir un modelo de desarrollo coherente con las necesidades de producción, pero también con la necesidad ineludible de “volverse verde”.

Estamos saliendo de una crisis sanitaria y económica muy grave causada por una pandemia que —como afirman investigaciones y estudios científicos autorizados— se ha generalizado y ha sido más letal por el cambio climático y la contaminación ambiental.

Si, como podemos prever, estalla una nueva pandemia en unos pocos años, será bueno que el mundo esté preparado, habiendo hecho que el ecosistema sea más saludable y limpio para dificultar la propagación de nuevos virus con una estrategia de prevención global, también a nivel ambiental y climático.

 

* Copresidente del Consejo Asesor Honoris Causa. El Profesor Giancarlo Elia Valori es un eminente economista y empresario italiano. Posee prestigiosas distinciones académicas y órdenes nacionales. Ha dado conferencias sobre asuntos internacionales y economía en las principales universidades del mundo, como la Universidad de Pekín, la Universidad Hebrea de Jerusalén y la Universidad Yeshiva de Nueva York. Actualmente preside el «International World Group», es también presidente honorario de Huawei Italia, asesor económico del gigante chino HNA Group y miembro de la Junta de Ayan-Holding. En 1992 fue nombrado Oficial de la Legión de Honor de la República Francesa, con esta motivación: “Un hombre que puede ver a través de las fronteras para entender el mundo” y en 2002 recibió el título de “Honorable” de la Academia de Ciencias del Instituto de Francia.

 

Artículo traducido al español por el Equipo de la SAEEG con expresa autorización del autor. Prohibida su reproducción. 

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LAS ETAPAS Y OPCIONES DE LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA A PARTIR DEL HIDRÓGENO

Giancarlo Elia Valori*

Hay tres formas principales de utilizar la energía del hidrógeno:

1) combustión interna;

2) conversión a electricidad utilizando una pila de combustible;

3) fusión nuclear.

El principio básico de un motor de combustión interna de hidrógeno es el mismo que el de un motor de combustión interna de gasolina o diesel. El motor de combustión interna de hidrógeno es una versión ligeramente modificada del motor de combustión interna de gasolina tradicional. La combustión interna de hidrógeno quema hidrógeno directamente sin usar otros combustibles o producir vapor de agua de escape.

Los motores de combustión interna de hidrógeno no requieren ningún entorno especial costoso o catalizadores para realizar completamente el trabajo, por lo que no hay problemas de costos excesivos. Muchos motores de combustión interna de hidrógeno desarrollados con éxito son híbridos, lo que significa que pueden usar hidrógeno líquido o gasolina como combustible.

El motor de combustión interna de hidrógeno se convierte así en un buen producto de transición. Por ejemplo, si no puede llegar a su destino después de repostar, pero encuentra una estación de reabastecimiento de hidrógeno, puede usar hidrógeno como combustible. O puede usar hidrógeno líquido primero y luego una estación de reabastecimiento de combustible regular. Por lo tanto, la gente no tendrá miedo de utilizar vehículos impulsados por hidrógeno cuando las estaciones de repostaje de hidrógeno aún no están muy extendidas.

El motor de combustión interna de hidrógeno tiene una pequeña energía de ignición; es fácil lograr la combustión, por lo tanto, se puede lograr un mejor ahorro de combustible en condiciones de trabajo más amplias.

La aplicación de la energía del hidrógeno se logra principalmente a través de pilas de combustible. La forma más segura y eficiente de usarlo es convertir la energía del hidrógeno en electricidad a través de dichas células. El principio básico de la generación de energía de pila de combustible de hidrógeno es la reacción inversa de electrólisis del agua, el hidrógeno y el oxígeno suministrados al cátodo y al ánodo, respectivamente. El hidrógeno que se separa – después de la reacción del electrólito – hace que los electrones emitidos alcancen el ánodo a través del cátodo por medio de una carga externa.

La principal diferencia entre la pila de combustible de hidrógeno y la batería ordinaria es que esta última es un dispositivo de almacenamiento de energía que almacena energía eléctrica y la libera cuando es necesario, mientras que la pila de combustible de hidrógeno es estrictamente un dispositivo de generación de energía, como una planta de energía.

Lo mismo que un dispositivo de generación de energía electroquímica que convierte directamente la energía química en energía eléctrica. El uso de la pila de combustible de hidrógeno para generar electricidad, convierte directamente la energía química de combustión en energía eléctrica sin combustión. La tasa de conversión de energía puede alcanzar del 60% al 80% y tiene una baja tasa de contaminación. El dispositivo puede ser grande o pequeño, y es muy flexible.

Básicamente, las baterías de combustión de hidrógeno funcionan de manera diferente a los motores de combustión interna: las baterías de combustión de hidrógeno generan electricidad a través de reacciones químicas para propulsar automóviles, mientras que los motores de combustión interna usan calor para conducir automóviles.

Debido a que el vehículo de pila de combustible no implica combustión en el proceso, no hay pérdida mecánica o corrosión. La electricidad generada por la batería de combustión de hidrógeno se puede utilizar directamente para impulsar las cuatro ruedas del vehículo, dejando así fuera el dispositivo de transmisión mecánica. Los países que están desarrollando investigaciones son conscientes de que la batería del motor de combustión de hidrógeno pondrá fin a la contaminación. La investigación y el desarrollo de tecnología ya han producido con éxito vehículos de pila de hidrógeno: las industrias de poda de automóviles de vanguardia incluyen GM, Ford, Toyota, Mercedes-Benz, BMW y otras compañías internacionales importantes.

En el caso de la fusión nuclear, la combinación de núcleos de hidrógeno (deuterio y tritio) en núcleos más pesados (helio) libera enormes cantidades de energía.

Las reacciones termonucleares, o cambios radicales en los núcleos atómicos, son actualmente nuevas fuentes de energía muy prometedoras. Los núcleos de hidrógeno implicados en la reacción nuclear, como el hidrógeno, el deuterio, el flúor, el litio, el iridio (obtenido especialmente de meteoritos caídos en nuestro planeta), etc., obtienen la energía cinética necesaria del movimiento térmico y provocan la reacción de fusión.

La propia reacción termonuclear detrás de la explosión de la bomba de hidrógeno, que puede producir una gran cantidad de calor en un instante, todavía no puede utilizarse con fines pacíficos. Bajo condiciones específicas, sin embargo, la reacción termonuclear puede lograr una reacción termonuclear controlada. Este es un aspecto importante para la investigación experimental. La reacción termonuclear controlada se basa en el reactor de fusión. Una vez que un reactor de fusión tiene éxito, puede proporcionar a la humanidad la fuente de energía más limpia e inagotable.

La viabilidad de un reactor de fusión nuclear controlado más grande es tokamak. Tokamak es un dispositivo de forma toroidal que utiliza un potente campo magnético para confinar el plasma. Tokamak es uno de los varios tipos de dispositivos de confinamiento magnético desarrollados para producir energía de fusión termonuclear controlada.

A partir de 2021, es el principal candidato para un reactor de fusión. El nombre tokamak proviene del ruso (toroidal’naja kamera s magnitnymi katuškami: cámara toroidal con bobinas magnéticas). Su configuración magnética es el resultado de una investigación realizada en 1950 por los científicos soviéticos Andrei Dmitrievič Sakharov (1921-1989) e Igor’ Evgen’evič Tamm (1895-1971), aunque el nombre se remonta más precisamente a 1957.

En el centro de tokamak hay una cámara de vacío en forma de anillo con bobinas enrolladas en el exterior. Cuando se energiza, se genera un enorme campo magnético espiral dentro del tokamak, que calienta el plasma en el interior a una temperatura muy alta, lo que logra el propósito de la fusión nuclear.

La energía, los recursos y los problemas ambientales necesitan urgentemente la energía del hidrógeno para resolver la crisis ambiental, pero la preparación de la energía del hidrógeno aún no está madura, y la mayor parte de la investigación sobre materiales de almacenamiento de hidrógeno todavía se encuentra en la etapa de laboratorio exploratorio. La producción de energía de hidrógeno también debe centrarse en la producción “biológica” de hidrógeno.

Otros métodos de producción de hidrógeno son insostenibles y no cumplen los requisitos de desarrollo científico. Dentro de la producción biológica, la producción microbiana requiere una combinación orgánica de ingeniería genética e ingeniería química para que la tecnología existente pueda utilizarse plenamente para desarrollar organismos productores de hidrógeno que cumplan los requisitos lo antes posible. La producción de hidrógeno a partir de biomasa requiere una mejora continua y una promoción vigorosa de la tecnología. Es un proceso difícil.

El almacenamiento de hidrógeno centrado en el descubrimiento de nuevos aspectos de los materiales o su preparación aún no está a nivel industrial a gran escala. Teniendo en cuenta los diferentes mecanismos de almacenamiento de hidrógeno, y el material a utilizar, también necesita más estudio.

Además, cada material de almacenamiento de hidrógeno tiene sus propias ventajas y desventajas, y la mayoría de las propiedades del material de almacenamiento tienen las características que se relacionan con la aductividad y las propiedades de un solo material, más comúnmente conocido.

Por lo tanto, se cree que los esfuerzos deben centrarse en el desarrollo de un material compuesto de almacenamiento de hidrógeno, que integre las ventajas de almacenamiento de múltiples materiales individuales, en la línea de mayores esfuerzos futuros.

 

* Copresidente del Consejo Asesor Honoris Causa. El Profesor Giancarlo Elia Valori es un eminente economista y empresario italiano. Posee prestigiosas distinciones académicas y órdenes nacionales. Ha dado conferencias sobre asuntos internacionales y economía en las principales universidades del mundo, como la Universidad de Pekín, la Universidad Hebrea de Jerusalén y la Universidad Yeshiva de Nueva York. Actualmente preside el «International World Group», es también presidente honorario de Huawei Italia, asesor económico del gigante chino HNA Group y miembro de la Junta de Ayan-Holding. En 1992 fue nombrado Oficial de la Legión de Honor de la República Francesa, con esta motivación: “Un hombre que puede ver a través de las fronteras para entender el mundo” y en 2002 recibió el título de “Honorable” de la Academia de Ciencias del Instituto de Francia.

 

Traducido al español por el Equipo de la SAEEG con expresa autorización del autor. Prohibida su reproducción.

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