eficiencia energética y fuentes renovables

7/28/2019 Eficiencia energtica y fuentes renovables

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Eficiencia energtica y fuentes renovables

http://www.union.org.mx/publicaciones/publicaciones.htm

Nuestro Dios monstico,

la escencia que todo lo abarca en el mundo,el dios naturaleza de Spinoza y Goethe,es idntico con la energa eterna e inspiradora de todo,

y uno, en sustancia eterna e infinita,con la materia que llena el espacio.

Haeckel

Claudia Sheinbaum Pardo

Introduccin

Tanto en la fsica, la qumica y la biologa como en la ingeniera y en general en eldesarrollo tecnolgico, la energa es, probablemente, el concepto de mayorimportancia. Desde la ley de la gravitacin universal hasta la fsica cuntica y larelatividad, desde el big-bang hasta las partculas elementales, la energa aparececomo un elemento explicativo del universo.

La energa es tambin una nocin indisoluble del estudio de la vida y la evolucin.La vida requiere para mantenerse de una variedad de transformaciones de laenerga, originalmente proveniente del sol. Asimismo, la energa es una nocinesencial en el estudio de los ecosistemas. El funcionamiento de stos depende deflujos de energa a travs de las cadenas trficas y de los ciclos de nutrientes.

La primera y segunda ley es de la termodinmica son el marco de referencia en elque se sustenta el estudio de la energa. La primera ley presenta el principio deconservacin (la energa no se crea ni se destruye, slo se transforma) y lasegunda reconoce que no es posible un proceso cuyo nico resultado sea laabsorcin de calor procedente de un foco y la conversin de este calor entrabajo[i], es decir, siempre que haya un proceso en donde la energa se conviertaen trabajo, habr una prdida que normalmente se manifiesta en calor.

Por otro lado, la energa, entendida como las fuentes energticas ha representadoen el transcurso de la historia de la humanidad, un elemento fundamental dedesarrollo econmico y tecnolgico, as como fuente de conflicto y de cooperacin

social y cultural. Son indiscutibles por ejemplo, la relacin entre el hombre y lamujer primitivos con el fuego, la agricultura con la energa hidrhulica, la revolucinindustrial con el carbn, la modernidad con la electricidad, el transporte y laindustria con el petrleo, la innovacin militar y la medicina con la energa nuclear.

En la actualidad, la energa es sostn de la actividad humana. Permite cocinarnuestros alimentos, provee iluminacin en nuestros hogares, hace transitar anuestros sistemas de transporte, produce movimiento y calor para hacer trabajar anuestras fbricas y permite funcionar los sistemas de informacin.

Las fuentes energticas


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El sistema energtico est constituido por diversas cadenas que van desde laexplotacin de las fuentes primarias hasta el consumo final. Las llamadas fuentesprimarias de energa son aquellas que no han sufrido un proceso de transformaciny que se encuentran como tales en la naturaleza. Tal es el caso del petrleo, el gasnatural, el carbn, la geotermia, el uranio, las cadas de agua, la biomasa (lea,desechos animales o residuos vegetales) y la energa solar.

El trabajo animal y el trabajo humano son fuentes de energa que a lo largo de lahistoria de la humanidad han permitido el desarrollo de la agricultura y laconstruccin de diversas herramientas y edificaciones. Sin embargo, no se lesincorpora dentro de la contabilidad de las fuentes de energa de un pas.

Dependiendo de la fuente de energa, el proceso de explotacin es distinto. En elcaso del carbn, su extraccin requiere de minas. En el caso del petrleo y el gasnatural, se necesita una fase de exploracin cada vez ms tecnificada(identificacin de los lugares donde puede haber reservas) y otra de construccinde pozos.

Una vez que las fuentes de energa primaria son explotadas, existen diversosmecanismos de transformacin. El petrleo crudo se transporta hasta las refineras,en donde es transformado en energa secundaria como la gasolina, el diesel, elcombustleo, el gas licuado de petrleo, las querosinas o el combustible paraaviones. El carbn puede ser utilizado como tal o transformado en coque en lasplantas coquizadoras. El gas natural, en algunos casos, debe pasar por plantasendulzadoras antes de ir al consumidor final.

Las energas o energticos secundarios, pueden ir directamente al consumidor final(industria, transporte, comercios, servicios y hogares) o pueden, al igual quealgunas fuentes primarias, ser empleados para producir electricidad, vapor paradistribucin centralizada o pueden ser utilizados como materia prima para algunos

procesos (como por ejemplo algunos hidrocarburos para la petroqumica).

La electricidad tiene una caracterstica especial comparada con las dems fuentesde energa y es que sta no puede ser almacenada en grandes cantidades. Estosignifica que la electricidad que consumimos en cada instante, debe ser generadaen ese mismo momento. Adems, el proceso de conversin de energa enelectricidad es sumamente ineficiente. Por cada unidad de energa que entra a unaplanta de generacin de electricidad, se pierde, en forma de calor, entre 65 y 75%de esa unidad. A esto hay que aumentarle las prdidas generadas en el proceso detransmisin y distribucin de la electricidad (necesario para llevar la energaelctrica desde las plantas de generacin hasta el consumidor final) que van del 10al 12% de la unidad generada.

Las fuentes energticas primarias que sustentan el desarrollo moderno de lahumanidad son las llamadas fuentes fsiles: el carbn, el petrleo y el gas natural.En la actualidad, la humanidad utiliza en un da, la misma cantidad de fuentesenergticas fsiles que le tom a la naturaleza cerca de un milln de aosproducir[ii]. Por si fuera poco, el consumo mundial de este tipo de energa seincrement en este siglo, en cerca de mil 500 veces.

El petrleo domina el mercado energtico mundial. La energa que utiliza lahumanidad, sin tomar en cuenta la lea u otros energticos denominados nocomerciales, depende en cerca de 40% del petrleo. El gas natural provee cerca del24% de la energa primaria comercial y el carbn alrededor del 20%. [iii]


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Las reservas mundiales de petrleo y gas natural estn distribuidas de maneradiferenciada en el mundo. En el medio oriente se concentran cerca del 70% de lasreservas de petrleo mundiales mientras que las reservas de gas natural seencuentran en un 40% en Europa oriental (principalmente en Rusia) y en un 25%en el medio oriente.

En los llamados pases en desarrollo, la biomasa en forma de lea, los desechosanimales y los residuos vegetales, as como el trabajo humano y animal,representan una porcin sumamente importante de la energa que se consume. Lalea es el combustible ms importante en las reas rurales y la coccin dealimentos la actividad principal de consumo de la misma.

Por otra parte, es imprescindible reconocer que existe una importante desigualdaden el consumo de energa tanto entre pases como al interior de los mismos. Porejemplo, Estados Unidos consume cerca del 22% de la energa mundial, mientrasque todos los pases de Amrica Latina y el Caribe juntos, consumen alrededor del7%. En el interior de los pases, particularmente en los pases en desarrollo, elconsumo de energa en los hogares depende del nivel socioeconmico de las

familias. Los sectores de mayor ingreso tienden a emular los patrones de consumode los pases desarrollados, mientras los sectores de menor ingreso,particularmente en el sector rural, en su mayora no cuentan con electricidad yestn preocupados por encontrar suficientes fuentes de energa para cocinar y paraotras actividades esenciales para la supervivencia.[iv]

El consumo de energa en Mxico

Mxico es un pas cuya base energtica son los hidrocarburos (petrleo y gasnatural). En 1994, stos representaron el 90.7% de la produccin para consumonacional de energa primaria, la biomasa (lea y bagazo de caa) el 3.7%, la

hidroelectricidad, geoelectricidad y nucleoelectricidad el 3.6% y el carbn el 2%.

En relacin a los consumidores finales de energa, el transporte es el msimportante (40%). La energa en este sector se utiliza para la movilidad deferrocarriles, aviones, barcos, transporte elctrico, camiones, autobuses yautomviles. El 99% de la energa que se consume en el sector transporte provienedel petrleo y cerca del 45% se emplea para el funcionamiento de los automvilesy camionetas particulares.[v]

La industria es el segundo sector en importancia, en trminos de la cantidad deenerga consumida. Ms del 80% del consumo de este sector proviene de loshidrocarburos (incluida la energa primaria para la generacin de electricidad).Algunas industrias son ms intensivas en el uso de la energa que otras. Tal es elcaso de la siderurgia, la petroqumica, la qumica, celulosa y papel, cemento, vidrio,y los ingenios azucareros.

El sector residencial es responsable del 20% del consumo de energa final enMxico, en donde la lea representa cerca del 40%, el glp el 41% y la electricidadel 12%. Una de las caractersticas ms importantes del consumo de energa en estesector es la asimetra que existe entre el campo y la ciudad. La diferencia entre elcrecimiento urbano y rural fue acompaada por una importante desigualdad en laoferta y capacidad de consumo de los servicios. Por ejemplo, en 1992, cerca del100% de las viviendas urbanas tenan acceso a la electricidad, mientras que el 30%de las rurales an no contaba con este servicio. Una situacin similar ocurre con la

distribucin de los energticos comerciales. La mayora de la poblacin rural no hatenido la oportunidad de optar por un combustible alternativo a la lea.


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Los sectores comercial y pblico representan cerca del 6% del consumo de energafinal nacional. Las principales fuentes de energa final son la electricidad, el glp, elcombustleo y el diesel. El sector comercial incluye todo lo relacionado concomercios, restaurantes, hospitales, hoteles, escuelas y edificios no residenciales.El sector pblico, en trminos del consumo de energa, incluye el bombeo de aguaspotables y negras, as como el alumbrado pblico.

En 1994, el sector agropecuario represent el 2.6% del consumo final de la energanacional y el 5.8% de la demanda elctrica total. La energa en el sectoragropecuario tiene tres funciones principales: la preparacin de la tierra paracultivo, el bombeo de agua y la actividad pecuaria. Los principales energticosutilizados para estos usos son la querosina, el diesel, la electricidad y, en menor,medida el glp.

Efectos ambientales

Los efectos ambientales de la produccin y uso de la energa en el mundo sondiversos, pero pueden ser catalogados en dos tipos: los efectos locales o regionalesy los efectos globales. En los primeros, se encuentran las emisiones decontaminantes a la atmsfera, los problemas relacionados con el uso ycontaminacin del agua marina y continental y el efecto en los suelos y labiodiversidad. En el segundo se encuentra la emisin de gases de efectoinvernadero, que contribuyen a la elevacin de la temperatura global de laatmsfera terrestre.

La explotacin del petrleo y el gas natural ha tenido efectos catastrficos en elambiente marino. En Mxico, el accidente del Ixtoc i, tuvo impactos quetrascendieron el mbito nacional, provocando serios problemas de contaminacin,desconocindose hasta ahora, las consecuencias en el ecosistema regional.

En el estado de Tabasco, por ejemplo, dentro de los accidentes ms comunes en laexploracin y explotacin de pozos petroleros, estn los derrames de las fosas dedecantacin que contienen los desperdicios de los pozos, dado que las altasprecipitaciones ocasionan un alto riesgo de ocurrencia. Ya en 1986 se estimaba quelas reas afectadas en este estado ascendan a 7,200 hectreas.[vi]

El procesamiento del petrleo tiene efectos ambientales relacionados con la emisinde diversos contaminantes a la atmsfera, las descargas lquidas a drenajes,cuerpos de agua y suelo y desechos slidos. Existen diversos equipos de controlque han hecho que disminuyan los impactos en el ambiente, sin embargo, anexisten serios problemas por las emisiones de xidos de azufre, xidos denitrgeno, hidrocarburos y partculas y an no han desaparecido los problemas dedescarga y desechos slidos.

En el uso de los derivados del petrleo y gas natural, destaca la contaminacinatmosfrica. Tan slo baste mencionar la contaminacin en el rea metropolitanade la ciudad de Mxico, originada principalmente por la combustin de gasolina ydisel en los vehculos automotores. Asimismo, la emisin de contaminantesprovocada por la combustin de fuentes fsiles en las plantas de generacinelctrica, aun cuando se han instalado diversos dispositivos de control, siguerepresentando un problema de contaminacin en lo referente a xidos denitrgeno, monxido de carbono y xidos de azufre.

El carbn es uno de los combustibles ms sucios. Las minas de carbn puedendaar los suelos y su combustin genera grandes cantidades de xidos de azufre,


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monxido de carbono y partculas, adems de las enfermedades respiratoriasocasionadas a los trabajadores de las minas. Cabe reconocer que existen diversastecnologas de control particularmente relacionadas con las cenizas y desechos, ascomo nuevas tecnologas de generacin elctrica (lecho fluidizado) que disminuyende manera muy importante las emisiones de azufre y xidos de nitrgeno.

Despus de la crisis petrolera de 1973, una alternativa energtica que creci demanera importante fue la energa nuclear. En la actualidad sta genera cerca del17% de la energa elctrica en todo el mundo. Sin embargo, los accidentesnucleares de la isla de Tres Millas en Estados Unidos, y de Chernobyl en Ucrania,as como el aumento en los costos asociados a la seguridad de estas plantas hanhecho que esta alternativa est en duda. Los problemas ambientales de la energanuclear estn asociados a las emisiones y desechos radioactivos y la gravedad delos accidentes. La contaminacin radioactiva puede permanecer por millones deaos y, por ende, tiene efectos en mltiples generaciones.

La plantas hidroelctricas no generan emisiones a la atmsfera pero tienenproblemas asociados a efectos en los ecosistemas locales y movimiento de

poblaciones, provocando disminucin e incluso desaparicin de tierras de cultivo, deflora y fauna silvestres, destruccin de especies y posible prdida de biodiversidad.Los efectos en el medio pueden minimizarse desarrollando estudios ecolgicosprevios y posteriores a la instalacin de la planta y realizando labores deregeneracin posteriores a la instalacin de la misma.

La combustin de lea tampoco est exenta de los efectos en el medio. Loscontaminantes emitidos durante su combustin particularmente en las llamadastres piedras producen enfermedades respiratorias principalmente en mujeres ynios(as). Otro efecto del uso de la lea es la posible desforestacin; sin embargo,existen pocos estudios que cuantifiquen la importancia relativa del uso de la leapara fines energticos en la desforestacin nacional.

Adems de los problemas de contaminacin local, la produccin y uso de la energaes en gran parte responsable de uno de los problemas que enfrenta el planeta: elcambio climtico global. La combustin de recursos fsiles, particularmente elpetrleo y el carbn, generan la mayor parte de las emisiones de bixido decarbono (principal gas invernadero). Se estima que cerca del 57% de las emisionesantropognicas (las producidas por la humanidad) de los gases invernaderoprovienen de la combustin de petrleo, carbn y gas natural.

Los efectos globales en el medio, provocados por un consumo creciente de laenerga pueden ser catastrficos. La vulnerabilidad de diversos pases ante laposibilidad de un cambio en la temperatura de la atmsfera terrestre tiene costos

invaluables en trminos de la poblacin y la prdida de biodiversidad.

Existen alternativas energticas que reducen los impactos ambientales de manerasustancial, que no tienen efectos negativos en el desarrollo y nivel de vida de lapoblacin. Estas alternativas se encuentran en el uso eficiente y en las fuentesrenovables de energa.

[i] Enunciado Kelvin-Plank del segundo principio o ley de la termodinmica.Zemanzky. Calor y termodinmica. Ed Aguilar.

[ii] Gibbons, J. P. Blair. L.Gwin. Strategies for energy use. En Scientific AmericanManaging Planet Earth. Freeman and Company. Estados Unidos. 1989.


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[iii] Organizacin Latinoamericana de Energa (Olade). Estadsticas e indicadoreseconmicos de America Latina y el Caribe. Quito, Ecuador, 1993.

[iv] Reddy, A. y J. Goldemberg. Energy for the developing world. En ScientificAmerican. Special Issue. Energy for planet earth. Septiembre 1990.

[v] Elizabeth Mar. Consumo de energa en el sector transporte mexicano. Tesis demaestra. Facultad de Ingeniera, UNAM. Mxico, 1996.

[vi] Chvez Lomeln, M. Algunos problemas ambientales ocasionados por laexploracin y explotacin de petrleo y gas natural. En Energa y Medio Ambiente.Programa Universitario de Energa. UNAM. 1986.

Eficiencia energtica

Hasta fines de los aos sesenta, se asuma que el desarrollo implicaba,

necesariamente, un incremento exponencial en la produccin energtica. Sinembargo, la historia moderna del consumo de energa mundial tiene un parteaguasen el ao de 1973, a partir del llamado embargo petrolero (algunos lo llamanchoque petrolero o crisis del petrleo) de la Organizacin de Pases Exportadores dePetrleo (OPEP). Este hecho impact el uso de la energa en el mundo debido alincremento abrupto de los precios del petrleo y a la presentacin de un nuevodilema para muchos pases: seguir incrementando la dependencia de suseconomas a la importacin de petrleo o replantear los patrones de consumoenergtico y generar recursos propios.

Esta crisis gener un clima de temor en los pases industrializados que deriv en lainvestigacin, desarrollo y promocin de polticas de conservacin y eficiencia, as

como en la proliferacin de alternativas energticas (desde la nuclear hasta lasolar). Despus de una dcada, el efecto de estas polticas fue enorme. Para 1984los pases de la Organizacin para la Cooperacin y el Desarrollo Econmico (OCDE)tuvieron el mismo consumo de energa que en 1973, mientras que su productointerno bruto (PIB) creci en 28%. Esto signific una reduccin del 22% en elconsumo de energa por unidad de valor agregado.[i]

Sin embargo, el conflicto entre la necesidad del desarrollo socioeconmico y la desostener el ambiente, domina la discusin internacional. La amenaza del cambioclimtico global y de los efectos ambientales locales y regionales imponen un lmitea las tendencias actuales del consumo de energa. Para controlar la degradacin dela atmsfera los pases industrializados comunmente dirigen sus argumentos haciala disminucin del consumo de energa en los pases en desarrollo. Estos pasesresponden enfatizando la necesidad de elevar el consumo de energa per cpitapara tener niveles de vida adecuados y revelando la desigualdad entre el consumoper cpita entre los pases industrializados y los pases en desarrollo.

De acuerdo con Reddy[ii], mientras subsista el paradigma convencional de que elconsumo de energa per cpita es un reflejo del desarrollo, este conflicto no tienesalida. Se requiere un nuevo paradigma del uso de la energa, en donde la energasea considerada como un medio para proveer servicios y no como un fin en smisma. Es decir, concebir la demanda de energa a partir de las necesidades de suuso y no de la oferta agregada de la misma. Bajo esta perspectiva, el aumento enel nivel de vida de la poblacin requiere de un aumento per capita de los serviciosenergticos, lo cual no necesariamente implica un aumento en el consumo de laenerga. Los servicios dependen de los equipos, es decir, estufas, calentadores,focos, motores, calderas, automviles, etctera, que convierten la energa en un


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servicio final (iluminacin, calor, movimiento). Si estos equipos son ms eficientes,la energa se conserva disminuyendo su ritmo de crecimiento y proporcionando elservicio requerido.

La conservacin de energa, por supuesto, no debe significar una disminucin en losservicios energticos. Por el contrario, debe estar sustentada en una expansin de

los servicios, mientras se estabiliza el consumo de energa. Inclusive, cuando losservicios energticos involucran industrializacin, los nuevos materiales, as como elaumento en la eficiencia de diversos equipos, hace posible que el consumo deenerga derivada de la misma, crezca al menos, a menores tasas que las quetuvieron los pases desarrollados en su etapa de industrializacin.

En favor de esta concepcin se sustenta el hecho de que el ahorro de una unidadenergtica es mucho ms barato que la produccin de la misma.[iii] El uso eficientede la energa, proporciona la posibilidad de usar la capacidad instalada degeneracin para cubrir nueva demanda de energa, es decir, la eficiencia puede servista como un recurso energtico.

Los nichos ms importantes de ahorro de energa se encuentran en diversossectores de uso de la misma. A continuacin se presentan algunos ejemplos para elcaso de nuestro pas.

Para el bombeo agrcola, por ejemplo, existen estudios en otros pases que puedenproporcionar un panorama de los que podra ocurrir en Mxico. En un estudiorealizado en la India en el rea de Gujarat, se encontr que con slo cambiar laslneas de succin y vlvulas de alta friccin por aquellas de baja friccin, se podaobtener un ahorro de energa de cerca del 22%.[iv]

Uno de los mayores potenciales de ahorro de energa en el sector pblico est en elalumbrado y en el bombeo municipal. En el caso del alumbrado pblico, existencientos de pequeas ciudades que siguen utilizando bulbos convencionalesincandescentes para la iluminacin de calles. De hecho, una importante deudamunicipal proviene de las facturas de electricidad. La sustitucin de bulbosincandescentes por lmparas de vapor de mercurio o sodio implica ahorros deenerga de cerca del 50% o ms. Otro nicho de ahorro de energa es el bombeomunicipal. Un estudio reciente del Instituto de Ingeniera de la UNAM[v] estima quecon medidas de mantenimiento y sustitucin de bombas, podra ahorrarse el 35%del consumo de energa elctrica destinado a bombeo en nuestro pas.

En el sector comercial, un potencial importante de ahorro de energa se encuentraen la iluminacin mediante la sustitucin de balastros y tubos fluorescentesconvencionales por aquellos de alta eficiencia, as como la sustitucin de gabineteso luminarias convencionales por aquellas de alta reflexin de la luz.

En el sector residencial se pueden obtener ahorros con estufas y calentadores mseficientes y optimizando el proceso de cocinado. En la iluminacin por electricidad,un ahorro de energa de entre 50 y 75% proviene de la sustitucin de focosincandescentes por compactos fluorescentes. Existen diversos trabajos quereportan la viabilidad econmica de esta sustitucin para la mayora de los estratosde consumo de electricidad residencial. Existe ya en Mxico, un programa de laComisin Federal de Electricidad que promueve el cambio de estos focos en lasciudades de Monterrey y Guadalajara.[vi]

En el caso de los electrodomsticos, se estima que el refrigerador promediomexicano consume entre 500 y 700 kWh por vivienda al ao. En 1990 ya sedistribua un refrigerador de 255 litros (el ms popular), que consuma 350 kWh al


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ao. Sin embargo existen modelos que alcanzan un consumo de hasta 100 kWh alao.

En el sector industrial un enorme nicho de ahorro de energa elctrica se encuentraen la sustitucin de motores y compresores convencionales por eficientes o en lainstalacin de vareadores de velocidad para motores. En cuanto a la energa

trmica utilizada en las industrias existe un potencial de ahorro muy importante enla sustitucin de quemadores para calderas o en el aislamiento de las mismas.

La cogeneracin es otra alternativa de eficiencia energtica. El trminocogeneracin se refiere al aprovechamiento de la energa trmica generada durantela produccin de energa elctrica, o a la utilizacin de la energa trmica dedesecho de un proceso para la produccin de electricidad. De acuerdo con la Conae,el potencial de cogeneracin est entre 7 mil y 14 mil MW, tomando en cuenta lossectores industrial y comercial.

Fuentes renovables

De acuerdo con varios autores, si la economa mundial crece para satisfacer lasaspiraciones de los diversos pases alrededor del planeta, el consumo de energaaumentar, aun cuando se hagan enormes esfuerzos para incrementar la eficienciaen el uso de la misma. [vii] Las fuentes renovables de energa pueden cubrir unaparte importante del crecimiento en la demanda de energa e inclusive sustituirparte de la oferta energtica actual, disminuyendo los impactos en el ambiente.

Las ventajas de las fuentes renovables de energa son: a) que permiten disminuir elconsumo de petrleo y gas natural y por tanto aumentan la vida de las reservas deestos hidrocarburos y b) en su mayora, no generan emisin de contaminantes a laatmsfera y por lo tanto constituyen tecnologas de mitigacin de la contaminacinlocal o global. En el caso de la combustin de biomasa, pueden subsistir problemasde emisin de monxido de carbono, xidos de nitrgeno, hidrocarburos ypartculas, sin embargo, existen tecnologas como la gasificacin que disminuyenenormemente la emisin de estos contaminantes. Por otro lado, si la explotacin dela biomasa se hace de manera renovable (se consume a la misma tasa que serenueva), las emisiones de bixido de carbono provocadas durante su combustin,son anuladas por la propiedad de la biomasa de capturar este gas invernadero.

Las tecnologas renovables incluyen una inmensa variedad, entre las que seencuentran la hidroelectricidad en gran y pequea escala, la energa elica, laenerga solar para fines trmicos, la energa solar fotovoltica, los sistemas deaprovechamiento de la energa del ocano, la energa geotrmica, elaprovechamiento directo de la biomasa, la gasificacin y lecho fluidizado parabiomasa, el biogas, el etanol proveniente de bagazo de caa, la produccin deetanol y metanol por medio de celulosa y celdas de combustible. A continuacin sepresentan algunas:

La hidroelectricidaden gran escala, como se mencion anteriormente, tienerestricciones relacionadas con los impactos ambientales y de movimiento depoblaciones. Estos pueden ser mitigados mediante una planeacin inicial y untrabajo de participacin y decisin comunitaria. La hidroelectricidad en pequeaescala tiene efectos mucho menores en el ambiente y adems puede promover eldesarrollo de las comunidades.

La energa elica o del viento, puede ser aprovechada tambin en pequea y granescala. Los resultados de la operacin de las plantas de energa elica en


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Dinamarca y California durante los pasados diez aos, han demostrado la viabilidadtcnica y econmica de la presente generacin de turbinas elicas.

La energa solartiene mltiples aplicaciones. Existen las plantas de generacinelctrica por medio de la utilizacin trmica, los calentadores de agua domsticos ycomerciales y las celdas fotovolticas para produccin de electricidad. La mayora

de estas tecnologa han demostrado su viabilidad tcnica, pero existen problemasasociados a los costos de inversin que no han permitido su comercializacin enmayor escala.

La energa geotrmica (en trminos geolgicos) se define como el calor de lacorteza terrestre, que se encuentra a temperaturas mayores a la media. Lapresencia de energa geotrmica tiene posibilidades de explotacin solamente enlugares donde este calor es disipado a la atmsfera a travs de un fluido como elagua. En el campo de la explotacin de los recursos geotrmicos, Mxico es uno delos lderes mundiales. En la actualidad, el 4% de la energa elctrica generada ennuestro pas proviene de este recurso.

La energa es almacenada por la naturaleza en las mareas, en las olas, y en losgradientes trmicos y salinos de los ocanos. A pesar de que el flujo de energa decada uno de estos recursos renovables es grande, solamente una pequea fraccinde su potencial es factible de ser explotada en el futuro. Las razones son dos: laenerga en los ocanos se encuentra dispersa en una gran superficie, lo cual haceque se requieran grandes y costosas plantas para su coleccin y esta energanormalmente se encuentra lejana a los centros de consumo. [viii] Las posibilidadesde explotacin de este tipo de energa son por ahora lejanas debido a sus costos,sin embargo en un futuro prximo, sta puede ser una alternativa energtica.

La biomasa puede ser aprovechada de diversas formas, mediante su uso directo enestufas de lea mejoradas que aumentan la eficiencia de las tradicionales o en

sistemas ms complejos. La produccin de electricidad por medio de sistemas decogeneracin utilizando la gasificacin de la biomasa es una estrategiaprometedora.[ix] La produccin de biogas a partir de la fermentacin de biomasaen biodigestores es otra fuente de energa que ha demostrado su factibilidad enregiones rurales de la India y China. Por otro lado, la sustitucin de gasolina poretanol en automviles de pasajeros ha demostrado su viabilidad en Brasil. En laactualidad existen avances tecnolgicos tanto en la produccin de etanol a partirdel bagazo de caa, como en las adecuaciones para el uso de este combustible enlos vehculos.

Las mayores barreras para la difusin en gran escala de las tecnologas de usorenovables de la energa, son, desde nuestro punto de vista, al menos cuatro:

1. El patrn de consumo de energa de nuestra poca est sustentado en plantas degeneracin de energa (particularmente elctrica) de gran escala y centralizadas. Lautilizacin de tecnologas de uso de fuentes renovables de energa tiene un granpotencial en la generacin descentralizada y de pequea escala.

2. En la actualidad, los precios de los combustibles fsiles son tan bajos que lastecnologas de uso renovable de la energa no tienen competitividad en el mercado.

3. Existe un crculo vicioso entre la difusin de algunas tecnologas y su costo. Elcosto de inversin permanece alto porque no se producen masivamente y laproduccin masiva depende de que exista un mayor mercado, que no se da por elalto costo de las tecnologas.


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El entorno econmico actual, en el que los gobiernos han renunciado a suintervencin en el mercado, ha disminuido la posibilidad de difusin de lastecnologas para el uso renovable de la energa.

Una de las soluciones que se ha planteado a este problema es la llamadainternalizacin de los costos ambientales en el precio de la energa. Esto significa

que la unidad de energa que se vende al consumidor, debera incluir no slo loscostos de produccin, sino tambin los costos asociados al impacto ambiental delmismo. Esta alternativa permitira que las fuentes renovables de energa sevolvieran sumamente competitivas en el mercado. Por supuesto, quienes ms seoponen a esta propuesta son las grandes compaas petroleras. Por otro lado, en elcaso de los pases en vas de desarrollo, esta alternativa encuentra un problema enla desigualdad en el poder de consumo de sus habitantes. El aumento en el preciode los hidrocarburos no debera significar un proceso de mayor desigualdad en ladistribucin de los servicios energticos.

[i] Agencia Internacional de Energa (AIE). Balances de energa de los pases de laOCDE. Pars, Francia, 1991.

[ii] Ibid. 4.

[iii] Koomey, J., C. Atkinson, A. Meier, J. McMahon, S. Boghosian, B. Atkinson, I.Turiel, M. Levine, B. Normand y P. Chan. The potential for electricity efficiencyimprovements in the US residential sector. LBL-30477 Lawrence BerkeleyLaboratory. Berkeley, California, Estados Unidos, 1991.

[iv] Dutt, G. Energy end use: An environmentally sound development pathway.

Asian Development Bank. Manila, 1993.

[v] Carmona R.Ahorro de energa y mitigacin de gases invernadero. Informe delInstituto de Ingeniera, NA. 1997.

[vi] Programa Ilumex. Fideicomiso de Ahorro de la energa elctrica (Fide).

[vii] Johansson T., H. Kelly, A. Reddy y R. Williams (editores). Renewable energy:sources for fuels and electricity. Island Press. Washington dc. 1993.

[viii] Cavanagh Clarke, Price. Ocean energy sistems. En ibid 4.

[ix] Williams y Larson.Advanced gasification based biomass power generation. Enibid 4.

Energa y desarrollo sustentable

Si las tendencias actuales de consumo de la energa subsisten, se espera que encerca de 20 aos, los pases en desarrollo consumirn la misma cantidad de energaque los pases industrializados. Sin embargo, el estndar de vida de los habitantesde los pases ms pobres, tendr un retraso respecto a los pases ricos. Por si estofuera poco, el planeta no puede soportar un ritmo de crecimiento acelerado delconsumo de energa por los efectos ambientales locales y globales que estoprovocara. Este hecho podra considerarse como un fracaso del desarrollo


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socioeconmico. Sin embargo, el problema central radica en suponer que sloexiste una va para el crecimiento social y econmico.

Existen alternativas para el desarrollo social y econmico de los pases que, entrminos del consumo de la energa, estn sustentadas en las fuentes renovables yen la eficiencia energtica. Para ello, nuevos paradigmas del desarrollo deben

orientar nuestro consumo energtico, en los que las fuentes renovables de energaen unidades de generacin de pequea y gran escala tengan espacio y los equiposeficientes permitan que los servicios energticos lleguen a toda la poblacin.

En esta perspectiva, el nuevo modelo de la planeacin energtica debiera coincidircon el desarrollo sustentable y su desafo concebirse como la generacin de losservicios necesarios para el bienestar de la poblacin, sin comprometer los recursosambientales actuales ni futuros, con eficiencia, igualdad y respeto en los terrenosenergtico, social y ambiental.

Bibliografa

Enunciado Kelvin-Plank del segundo principio o ley de la termodinmica. Zemanzky.Calor y termodinmica. Ed Aguilar.

Gibbons, J. P. Blair. L. Gwin. Strategies for energy use. En Scientific AmericanManaging Planet Earth. Freeman and Company. Estados Unidos. 1989.

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Acerca de la autora

Naci en la ciudad de Mxico en el ao de 1962. Estudi la carrera de Fsica en laFacultad de Ciencias de la UNAM, hizo su maestra y doctorado en Ingenieraenergtica en la Facultad de Ingeniera de la UNAM. Realiz una estancia deinvestigacin de tres aos para la elaboracin de su tesis doctoral en el LawreneceBerkeley National Laboratory en la Universidad de California en Berkeley. Hatrabajado desde 1985 en proyectos relacionados con la energa. Actualmente esinvestigadora de tiempo completo del Instituto de Ingeniera de la UNAM. Hatrabajado como asesora de la Comisin Nacional para el Ahorro de Energa y de laComisin Federal de Electricidad en el rea de estudios econmicos. Es autora dediversos artculos nacionales e internacionales as como de un libro acerca del usode la energa en Mxico. El tema principal de su trabajo de investigacin es lamitigacin de la emisin de gases invernadero debidos al uso de la energa enMxico.

eficiencia energética y fuentes renovables

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