estudios de los recursos energéticos - unidad 2
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Estudios de los Recursos Energéticos
Unidad 2
Lic. Osvaldo Musto 2016
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RENDIMIENTO1
El rendimiento puede ser expresado en función de la energía, el trabajo y la potencia.
Rendimiento en función de la Energía
Cuando se produce un proceso de transformación de energía, la cantidad lograda de la misma (energía útil,
E u) es menor a la cantidad inicial, absorbida por la maquinaria (energía total, E t). Esto se debe a la pérdida
de energía que tiene lugar durante la transformación (energía perdida, E p).
E t = Eu + Ep (1)
Por su parte se entiende por rendimiento de un sistema al cociente entre la energía útil y la energía total
= (2)
Si despejamos (1) la energía útil y se reemplaza en (2) obtenemos:
Eu = Et - Ep
=
por lo tanto:
= − (3)
Como consecuencia de la ecuación anterior, se deduce que el rendimiento será siempre un valor inferior a
uno y que solo podrá obtenerse el valor 1 en la situación improbable de que no existiese perdida de energía
alguna.
El rendimiento más bajo ocurre cuando la energía térmica sufre una transformación en otra forma de
energía. En cambio, los rendimientos más elevados se logran al transformarse la energía eléctrica.
1 Disponible en http://www.iae.org.ar/archivos/educ1.pdf consultada el 12/02/2015
http://www.iae.org.ar/archivos/educ1.pdfhttp://www.iae.org.ar/archivos/educ1.pdfhttp://www.iae.org.ar/archivos/educ1.pdfhttp://www.iae.org.ar/archivos/educ1.pdf
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Rendimiento en función del Trabajo y la Potencia
Si nos referimos al trabajo:
=1
El trabajo perdido puede originarse por rozamientos, calentamientos, fallas en los elementos constructivos.
En el caso de la potencia:
=1
El rendimiento expresado en tanto por ciento, se debe multiplicar el rendimiento por 100.
% =1
100
QUÉ ES LA EFICIENCIA ENERGÉTICA2
Se suele definir la eficiencia energética simplemente como la práctica que tiene por objeto reducir el
consumo de energía.
Obviamente, esta definición es muy ambigua. ¿Reducir el consumo de un proceso, de un activo, de un
servicio? ¿Cuánto hay que reducir para hablar de que algo es eficiente? ¿Se trata de una actuación puntual,
recurrente, continua? ¿Es eficiente lo mismo que eficaz o productivo? Por tanto, para asegurarnos de que
todos hablamos de lo mismo, lo primero que debemos hacer es acotar mínimamente los términos. En
general, hablaremos de eficiencia como la optimización de los recursos empleados para conseguir un
objetivo dentro de una organización, como puede ser el mantener las condiciones de confort de un edificio,
alcanzar la temperatura y presión requeridos en un ciclo de vapor o recorrer el máximo número de
kilómetros con un vehículo. Además, estableceremos que la eficiencia energética es sobre todo una
estrategia de gestión, por lo que debe impregnar toda la actuación de la organización sin límites temporales.
Es evidente que para asegurarnos que estamos de verdad optimizando el desempeño de los recursos
(táctica) y alcanzando los objetivos en nuestra gestión (estrategia) se hace imprescindible medir el consumo
de energía. Esto es, cuantificar de manera objetiva los indicadores que perseguimos y los recursos que
empleamos para su consecución. Actualmente hay disponibles en el mercado varias herramientas
encaminadas a garantizar que podemos realizar esta medida energética de forma consistente (no
2 Disponible en http://twenergy.com/a/como-medimos-la-eficiencia-energetica-1658 . Consultada el 12/02/2015
http://twenergy.com/a/como-medimos-la-eficiencia-energetica-1658http://twenergy.com/a/como-medimos-la-eficiencia-energetica-1658http://twenergy.com/a/como-medimos-la-eficiencia-energetica-1658http://twenergy.com/a/como-medimos-la-eficiencia-energetica-1658
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comparamos peras con manzanas), dentro de la estrategia general de nuestra organización (nada más
ineficiente que la dispersión de actuaciones) y con la vista puesta en la mitigación del cambio climático.
Algunas de estas herramientas se comentan a continuación.
Medida de la Energía empleada
Auditoría energética
La auditoría energética es la herramienta fundamental para la evaluación del desempeño energético de una
organización. Cualquier actuación de mejora, estrategia de optimización o asignación de responsabilidades
derivadas del uso de la energía requieren de un análisis profundo de la información disponible, identificando
y priorizando alternativas a las prácticas en curso y cuantificando los ahorros potenciales para una toma de
decisiones fundamentada. El nivel básico de detalle de una auditoría da lugar a un diagnóstico energético,
que sería un primer paso en la evaluación. El contenido de una auditoría completa se describe enestándares internacionales como la ISO 50002, de reciente publicación. En este sentido, es muy
recomendable el documento publicado por A3e sobre los distintos alcances de los procesos de auditoría
energética. Se deduce que la auditoría no es literalmente una herramienta de medida, pero si el instrumento
imprescindible para que cualquiera de las alternativas descritas a continuación partan de una información
fiable y se integren en una actuación global coherente encaminada a mejorar la eficiencia energética de una
organización.
Planes de medida de ahorros
Dentro de las herramientas concebidas para el cálculo de ahorros energéticos, una de las más populares es
el protocolo IPMVP (International Performance Measurement and Verification Protocol), desarrollado por la
entidad norteamericana EVO. Este estándar independiente incluye varias modalidades de aplicación,
mediante medidas físicas y modelizaciones, así como un esquema de acreditación de técnicos que
garanticen una adecuada aplicación de la herramienta. El cálculo del ahorro real se basa en la comparación
de la energía empleada en un periodo de referencia (línea base, habitualmente proveniente de la auditoría
energética) frente al consumo registrado en otro periodo corregido mediante una serie de ajustes tanto
rutinarios (preestablecidos) como las condiciones climatológicas o de operación, como no rutinarios (no
previsibles) como modificaciones en la demanda, cambios legislativos o de las condiciones de proceso ocontorno.
Certificación energética
Una herramienta simple, aunque de suficiente precisión para algunas aplicaciones es la certificación
energética. Tanto si se trata de inmuebles como de aparatos electrodomésticos, equipos de iluminación o
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vehículos, una etiqueta visualmente identificable por una gama de colores estándar muestra una
clasificación energética dentro unos márgenes preestablecidos. Esta imagen gráfica resulta muy útil para
guiar al gran público, desconocedor de parámetros de medida energética o de los valores esperables de
desempeño de un edificio o equipo técnico, hacia opciones energéticamente más eficientes. La escala está
establecida por normativa ex profeso para cada elemento que califiquemos, asegurando un rango de
consumo en condiciones estándar que permite la comparación entre distintas opciones del mercado.
Huella de carbono
Este concepto, que va más allá de la mera eficiencia energética, es más reciente y está orientado a
emplearse como referencia para las medidas de lucha contra el efecto invernadero. La huella de carbono se
refiere específicamente a la medición de emisiones de CO2 y GEI de un proceso, desde que comienza la
producción de un bien o servicio hasta que llega al consumidor final. Por ejemplo, la ISO 14064 estandariza
la metodología para realizar (medir) los inventarios de emisiones de una organización, así como elcontenido que deben tener los informes para que sean verificables por terceras partes que contribuyan a dar
credibilidad. Hay otras herramientas de medida de la huella, como pueden ser PAS 2050, GHG Protocol,
IPCC Guidelines, DEFRA o Bilan Carbone, aunque todas persiguen el mismo objetivo.
LA EFICIENCIA COMO ESTRATEGIA DE GESTIÓN
Finalmente, vamos a ahondar en el concepto estratégico de la medida de la eficiencia energética. Para ello,
es recomendable recurrir a los sistemas de gestión que estandarizan las normas ISO para las
organizaciones, destacando el referido a la gestión energética (ISO 50001). Esta herramienta metodológicapermite que la gestión de la energía esté integrada en sus procedimientos de gestión, asegurando su
consideración en cada proceso interno y su mejora continua mediante el conocido ciclo planear-hacer-
comprobar-actuar. Como no podía ser de otra manera, una de las claves del sistema en la medida y
verificación de consumos. Desde el establecimiento de una línea base (escenario inicial contra el cuál
comparamos situaciones de futuro) y sus indicadores energéticos, hasta los recursos humanos y materiales
que se comprometen para la revisión periódica de resultados y el establecimiento de nuevos objetivos
cualitativa y cuantitativamente más exigentes
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SUSTENTABILIDAD VS SOSTENIBILIDAD
¿QUÉ ENTENDEMOS POR SUSTENTABILIDAD?3
La sustentabilidad para una sociedad significa la existencia de condiciones económicas, ecológicas,
sociales y políticas que permitan su funcionamiento de forma armónica a lo largo del tiempo y del espacio.
En el tiempo, la armonía debe darse entre las generaciones actuales y las venideras; en el espacio, la
armonía debe generarse entre los diferentes sectores sociales, entre mujeres y hombres y entre la
población con su ambiente.
No puede haber sustentabilidad en una sociedad cuando la riqueza de un sector se logra a costa de lapobreza del otro, cuando unos grupos reprimen a otros, cuando se están destruyendo o terminando los
bienes de la naturaleza o cuando el hombre ejerce diversos grados de explotación, violencia y marginación
contra la mujer. Tampoco podrá haber sustentabilidad en un mundo que tenga comunidades, países o
3http://www.amartya.org.ar/index.php?option=com_content&view=article&id=133&Itemid=59
http://www.amartya.org.ar/index.php?option=com_content&view=article&id=133&Itemid=59http://www.amartya.org.ar/index.php?option=com_content&view=article&id=133&Itemid=59http://www.amartya.org.ar/index.php?option=com_content&view=article&id=133&Itemid=59http://www.amartya.org.ar/index.php?option=com_content&view=article&id=133&Itemid=59
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regiones que no sean sustentables. La sustentabilidad debe ser global, regional, local e individual y debe
darse en el campo ecológico, económico, social y político.
A veces se usan indistintamente conceptos como sostenible y sustentable aunque sus significados sean
distintos. Sostenible viene de sostener y sustentable de sustentar, las cosas se sostienen desde afuera pero
se sustentan desde adentro. Mientras la sostenibilidad se podría lograr con acciones decididas desde
afuera, la sustentabilidad requiere que las acciones se decidan desde adentro; en forma autónoma.
Además, lo que interesa hacer sustentable es la sociedad, no necesariamente el llamado desarrollo.
Condiciones básicas para llevar adelante la sustentabilidad
Para encaminarse en el proceso de sustentabilidad, una sociedad debe buscar:
En lo económico:
Generar riqueza en forma y cantidades adecuadas.
Redistribuir la riqueza.
Fomentar un intercambio equitativo de recursos entre los diferentes sectores sociales.
Hacer un uso eficiente de los recursos.
Aprovechar eficientemente los servicios ambientales.
Reducir la dependencia de recursos no renovables.
Descentralizar y diversificar la capacidad productiva.
Fortalecer una actividad económica equilibrada (producción y consumo), tanto a nivel local como
regional.
En lo social:
Promover el ejercicio responsable de la libertad humana.
Adoptar valores que generen comportamientos armónicos con la naturaleza y entre los seres
humanos.
Mantener un adecuado nivel de vida en la población.
Mantener niveles satisfactorios de educación, capacitación y concientización.
Garantizar una situación de equidad entre el hombre y la mujer.
Facilitar la creación y diversidad cultural.
Promover solidaridad entre personas y comunidades.
Garantizar espacios laborales dignos y estables.
En lo ecológico:
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Mantener la diversidad de ecosistemas, diversidad de especies y diversidad genética.
Mantener la permanencia y equilibrio dinámico de los ecosistemas.
Garantizar el funcionamiento adecuado de los ciclos ecológicos.
Reaccionar adecuadamente a las características esenciales de la naturaleza. Regirse por el criterio de mínima perturbación de la naturaleza.
Mantener niveles adecuados de austeridad.
Mantener niveles adecuados de calidad y disponibilidad de bienes como el aire, el agua, el suelo, el
clima y la energía.
En lo político:
Desarrollar estructuras democráticas en las comunidades y regiones.
Empoderar comunidades y sectores vulnerables como niños, ancianos y mujeres.
Reducir la dependencia de municipios, países y regiones.
Redistribuir el poder económico y político.
Descentralizar la toma de decisiones.
Fomentar relaciones solidarias entre comunidades y regiones.
Establecer un marco jurídico que garantice el respeto a las personas y al ambiente.
Adoptar y respetar las convenciones internacionales.
Realizar planes municipales y nacionales integrales.
¿QUÉ ENTENDEMOS POR SOSTENIBILIDAD?4
Los conceptos de sostenibilidad y desarrollo sostenible se han hecho populares en los medios de
comunicación a raíz del documento titulado Nuestro Futuro Común 5, que fue elaborado en 1987 por la
entonces Primera Ministra de Noruega, Gro Harlem Brundtland. En este documento se define como
sostenible “aquel desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las
generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades”. Esta definición recoge lo que desde algunos
años antes se venía diciendo en la Comisión Mundial sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo de la ONU
que estimuló la filosofía del desarrollo sostenible. De acuerdo con esta filosofía, la sociedad habría de ser
capaz, efectivamente, de satisfacer sus necesidades en el presente respetando el entorno natural y sin
comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer las suyas. A partir de ahí se fueron
asentando los principios básicos de lo que empezó a denominarse desarrollo sostenible, poniendo el
4 Fernandez Buey, Francisco. Filosofía de la sostenibilidad. Disponible en:http://www.upf.edu/materials/polietica/_pdf/sosfilosofiasostenibilidad.pdf . Consultada 14/02/20155 Disponible en http://www.un.org/es/comun/docs/?symbol=A/42/427 se recomienda su lectura.
http://www.un.org/es/comun/docs/?symbol=A/42/427http://www.un.org/es/comun/docs/?symbol=A/42/427http://www.un.org/es/comun/docs/?symbol=A/42/427http://www.un.org/es/comun/docs/?symbol=A/42/427
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acento, al menos en un principio, en la vertiente ambiental del mismo. En líneas generales estos principios
básicos, que concretan algo la ambigüedad de la definición dada en Nuestro futuro común son:
consumir recursos no-renovables por debajo de su tasa de substitución;
consumir recursos renovables por debajo de su tasa de renovación;
verter residuos siempre en cantidades y composición asimilables por parte de los sistemas
naturales;
mantener la biodiversidad;
garantizar la equidad redistributiva de las plusvalías.
Con el tiempo, las palabras sostenibilidad y desarrollo sostenible han ido apareciendo cada vez más
reiteradamente en los estudios académico-científicos, en la agenda de los principales partidos políticos y en
todas las propuestas normativas que tienen que ver con las políticas públicas, tanto cuando se trata de
economía en sentido amplio como cuando se trata de medioambiente, urbanismo, sanidad o educación.
En 1992, la comunidad internacional se reunió en Río de Janeiro, Brasil, para discutir los medios para poner
en práctica el desarrollo sostenible. Durante la denominada Cumbre de la Tierra de Río, los líderes
mundiales adoptaron el Programa 21, con planes de acción específicos para lograr el desarrollo sostenible
en los planos nacional, regional e internacional. Esto fue seguido en 2002 por la Cumbre Mundial sobre el
Desarrollo Sostenible, que se aprobó el Plan de Aplicación de Johannesburgo. El Plan de Aplicación se
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basó en los progresos realizados y las lecciones aprendidas desde la Cumbre de la Tierra, y prevé un
enfoque más específico, con medidas concretas y metas cuantificables y con plazos y metas.
En 2012, veinte años después de la histórica Cumbre de la Tierra, los líderes mundiales se reunirán de
nuevo en Río de Janeiro a: 1) asegurar el compromiso político renovado con el desarrollo sostenible, 2)
evaluar el progreso de su aplicación deficiente en el cumplimiento de los compromisos ya acordados, y 3)
abordar los desafíos nuevos y emergentes. La Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Desarrollo
Sostenible, o Cumbre de la Tierra de Río 20, se centrará en dos temas: 1) economía verde en el contexto
del desarrollo sostenible y la erradicación de la pobreza y 2) el marco institucional para el desarrollo
sostenible.