Energia by Grupo Milenio

ENERGÍA

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Marea negra Filas interminables de vagones repletos de carbón esperan su destino final. El carbón fue el primer motor de la Revolución Industrial, pero es altamente contaminante.

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SUMARIO Prólogo

Problemas

6-31

Yacimientos y reservas Radiación: un peligro latente

12-13 17

Petróleo: eje de conflictos

18-19

Las fuentes de energía

22-23

Energía nuclear

24-25

Biodigestores

26-27

Contaminación nuclear

28-29

Caso denuncia

30-31

Soluciones Fuerza eólica Energía geotérmica

32-45 36-37 41

Modelo a seguir

42-43

Qué puedes hacer tú

44-45

Amory Bloch Lovins. Pionero de la energía limpia

46-47

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Esqueletos de hierro Un yacimiento petrolífero en Azerbaiján, una ex república soviética. Las torres, descuidadas y en mal estado, revelan los efectos de la contaminación que promueven las fuentes de energía de origen fósil.

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ENERGÍA

a palabra “energía” proviene del término griego “energeia”, que, literalmente, significa “en obra, realización”. La energía, por cierto, se asocia con el trabajo, capacidad o fuerza indispensable para la transformación de la realidad, incluso del ser humano mismo. Se puede afirmar que la humanidad es “naturalmente” una especie trabajadora. En un comienzo, en pleno nomadismo, cuando la humanidad sólo se abocaba a la satisfacción de sus necesidades de supervivencia más elementales, la energía que empleaba era su propia fuerza corporal. Con la sedentarización y, en especial, a partir del desarrollo de la agricultura, la fuerza de los animales tendió a reemplazar a la fuerza humana. A lo largo de su historia, el hombre procuró ampliar sus fuentes de energía. La utilización de leña significó la tala de numerosos bosques, que inició una gradual alteración de numerosos ecosistemas. Tiempo después, la utilización del carbón, extraído de yacimientos que en épocas prehistóricas fueron bosques, representó un gran avance, hasta el punto de motorizar la Revolución Industrial. Luego, el empleo del petróleo, aceite vegetal hidrocarbonado resultante de un proceso de millones de años, se convirtió en el torrente sanguíneo de la modernidad. La apropiación del “oro negro” —o de gas— para motorizar la expansión económica justificó aventuras colonialistas, golpes de Estado y guerras que aún se cobran un alto precio de muerte y desolación. Pero el uso y abuso de la leña, el carbón, el petróleo y el gas también tienen sus límites: por un lado, las fuentes fósiles de energía se agotan; por otra parte, su masiva utilización genera trastornos medioambientales: entre otros, el efecto invernadero. La inmersión de la física en la intimidad del átomo puso al descubierto una fuente energética de posibilidades mayúsculas, pero, desde el bombardeo de Nagasaki e Hiroshima hasta la catástrofe de Chernobyl, la energía atómica se asocia con una fuerza tan extraordinaria como peligrosa. Cómo obtener energía de manera económica, segura y renovable es el desafío ecológico del momento.

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LOS PROBLEMAS

ENERGÍA Y CIVILIZACIÓN El avance de las sociedades trae consigo el requerimiento de más energía para sostener los nuevos procesos industriales. Durante más de un siglo, la quema de combustibles fósiles para obtener energía ocasionó daños graves al medio ambiente. El carbón, el petróleo y el gas fueron a la vez los motores del progreso y los causantes de la contaminación atmosférica que hoy se intenta revertir.

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Es imposible concebir la existencia de vida sin energía. Toda forma de vida implica procesos, cambios, transformaciones constantes que consumen y liberan energía. Este flujo permanente es el que garantiza la subsistencia de los organismos y de las sociedades. Tanto una bacteria microscópica como una comunidad de seres humanos requieren para su sostenimiento cantidades de energía, mayores o menores según la complejidad de los procesos que lleven a cabo para mantenerse vivos. Las sociedades fueron aumentando sus necesidades energéticas a medida que se fueron haciendo más complejos los procesos industriales y tecnológicos. Durante el siglo XX, la liberación de gases tóxicos por la quema de combustibles para la producción de energía dañó gravemente la atmósfera. Por eso, en la actualidad los países están tomando conciencia acerca de la necesidad de reducir y hacer más efectivo el uso de la energía. Gracias al desarrollo de políticas gubernamentales ligadas al ahorro de energía, el consumo energético mundial, si bien no dejó de crecer, se desaceleró. En 2007 creció 2.4%, tres décimas porcentuales menos que en 2006, cuando había crecido 2.7%. Los países de Europa son los que más lograron bajar en la última década el consumo de energía. En 2007 gastaron 2.2% menos que el año anterior. Por el contrario, China aumentó su consumo energético en 7.7%, cifra que representó 52% del crecimiento mundial. Esto se produjo debido al auge de la actividad industrial en ese país.E

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Energía primaria El cuadro lista la participación de los principales países en el consumo de energía primaria, lo que incluye los combustibles comerciales y excluye combustibles provenientes de madera, turbas o estiércol, y las energías renovables.

CONSUMIDORES Porcentaje de consumo de energía por país, correspondientes al año 2007.

PAÍS

EUA

21.3

China

16.8

Rusia

6.2

Japón

4.7

India

3.6

Canadá

2.9

Alemania

2.8

Francia

2.3

Corea del Sur

2.1

Brasil

Reino Unido

1.9

Italia

1.6

Irán

1.6

Arabia Saudita

1.5

Otros Fuente: BP Statistical Review of World Energy.

27.3

El Sol es la fuente de energía más importante para el planeta. De él se sirven las plantas que, mediante el proceso de la fotosíntesis, convierten la energía solar en energía química. Ésta es acumulada en moléculas orgánicas. Los animales herbívoros se alimentan de ellas y obtienen energía para vivir. Y, a su vez, sirven de alimento para los animales carnívoros, que absorben de ellos su energía acumulada. Las comunidades primitivas de seres humanos eran cazadoras y recolectoras. Se alimentaban de plantas y animales ricos en energía química, que acumulaban en sus cuerpos y ponían en funcionamiento a la hora de realizar las actividades necesarias para su subsistencia. Con el correr del tiempo, surgieron sociedades avanzadas como egipcios, romanos, indios, griegos, aztecas y chinos, que domesticaron plantas y animales para aprovechar la energía que contenían en beneficio de las comunidades humanas. Así, cultivaron vegetales destinados a su alimentación y utilizaron la fuerza de los animales para trasladarse o para mover objetos pesados. También lograron manejar el fuego, que les permitió calentar sus viviendas y protegerse del frío utilizando como combustible la madera. Fuentes de energía Las sociedades modernas se sirven para su funcionamiento de fuentes de energía renovables y fuentes de energía no renovables. Las primeras son inagotables, dado que se renuevan permanentemente y están presentes de forma continua en la naturaleza. Algunos ejemplos de energías renovables son la solar, la eólica y la hidroeléctrica. Entre las fuentes de energía no renovables encontramos a los combustibles fósiles. Son recursos agotables porque la sociedad los consume en un tiempo mucho más corto que el que requieren para generarse, y porque la cantidad de material existente en la Tierra y susceptible de ser extraído como fuente energética es finita. Es el caso del carbón, el petróleo y el gas. Estos últimos están formados por restos de organismos —plantas, animales, microorganismos— que vivieron hace cientos de millones de años, y que quedaron sepultados bajo la superficie terrestre, debido a cambios geológicos. Sus composiciones son diferentes entre sí, aunque los tres comparten su gran potencialidad como combustible (dado que contienen energía procedente de luz solar almacenada) y su carácter no renovable. El fin de los bosques El avance de las sociedades —que crecieron en la densidad de su población y en la complejidad de su organización— se dio a la par del aumento de sus necesidades energéticas. Las comunidades más antiguas experimentaron entonces el agotamiento de la madera como recurso, que debieron reemplazar por el estiércol animal. En el siglo XIII, en Europa, ya había escasez de leña. Y los grandes bosques de Norteamérica sirvieron de combustible sólo hasta fines del siglo XIX. Las sociedades vieron entonces la necesidad imperiosa de encontrar otras fuentes de energía que reemplacen a la madera y les permitan continuar el desarrollo de sus estilos de vida y de organización. Es entonces cuando la humanidad comienza a dar sus primeros pasos en la explotación de los combustibles fósiles, aquellos que permitieron el progreso tecnológico y el

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EFECTOS NEGATIVOS A pesar de haber sido reemplazado por el petróleo en ciertos aspectos, el carbón es todavía el principal combustible generador de electricidad. Algunos de sus efectos negativos son:

1 Mayor fuente de emisiones de CO2 2 Produce desechos de metales pesados 3 Provoca lluvia ácida 4 Libera gran cantidad de partículas (hollín) a la atmósfera

mejoramiento de las formas de vida humanas, y a la vez fueron la piedra de toque de un proceso de contaminación ambiental del que sólo se tomaría conciencia muchos años después. El carbón, motor de la industria Históricamente, el primer combustible fósil utilizado fue el carbón. Su origen se remonta a más de 300 millones de años, cuando la Tierra poseía condiciones climáticas propicias para su generación. Entonces, el planeta era más cálido y húmedo, lo que dio origen a ecosistemas de vegetación exuberante y pantanos de agua dulce. Los movimientos geológicos posteriores de la Tierra cubrieron de sedimentos las plantas y los pantanos, y dieron lugar, millones de años después, a la formación del mineral que conocemos como carbón. Casi todo el planeta cuenta con yacimientos de carbón, pero el mayor problema es su alto poder contaminante. Este tipo de combustible fósil fue un elemento fundamental para el advenimiento de la Revolución Industrial. A mediados del siglo XIX, ante la escasez de madera producida por el agotamiento de los bosques, las sociedades se volcaron a la utilización del carbón, motor de los avances tecnológicos que permitieron la fabricación de máquinas para la industria. Así, mediante un proceso que comenzó en Inglaterra y se extendió a Europa y América, el trabajo humano fue reemplazado poco a poco por la labor de las máquinas a vapor, movidas por carbón, que convertían

China a la cabeza China es, a la vez, el principal productor y consumidor de carbón del mundo. Hay minas de carbón en ese país que cuentan con 10 mil años de antigüedad.

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5 370

Millones de toneladas fue la producción mundial de carbón en 2006. Significó un aumento de 8.8% respecto del año anterior. El crecimiento industrial de China es el principal responsable del aumento.

Mineros del siglo XIX La explotación de las minas de carbón ocasionó a los trabajadores graves problemas de salud relacionados con la alta exposición a las partículas en suspensión. La mala circulación del aire y el peligro de explosión de gases se contaban entre las principales preocupaciones de las industrias de extracción de la época. Gran Bretaña fue el productor líder durante el siglo XIX.

la energía calorífica de éste en energía motriz. Las máquinas a vapor se emplearon para la producción de motores de barcos, trenes, excavadoras y tractores, y fueron utilizadas en las fábricas textiles y en los aserraderos, entre otras ramas de la industria. El crecimiento de las fábricas llevó a la gente del campo a mudarse a las ciudades, donde las industrias funcionaban gracias a las máquinas a vapor y a la mano de obra de los pobladores. Tanto en el hogar como en los establecimientos fabriles el carbón era la fuente principal de energía. Esto originó un incremento notable en la contaminación atmosférica, que llevó a las personas a vivir bajo verdaderas nubes tóxicas en las ciudades. Sin embargo, el ideal de progreso ilimitado que representaba la Revolución Industrial no permitía a los ciudadanos tomar conciencia del daño ambiental que producía la combustión del carbón. Los problemas del carbón Desde el momento de su extracción, el carbón es peligroso para el ambiente. Existen dos métodos de explotación carbonífera: la explotación superficial y la explotación subterránea. La primera tiene lugar cuando la cubierta que tapa al yacimiento tiene menos de 100 metros de espesor. Cuando la cubierta es más espesa, se realiza una explotación subterránea, a través de un pozo vertical o de la perforación de una mina, en zonas montañosas. Este último método es muy peligroso para la salud y la seguridad de los mineros, ya que muchos sufren de la enfermedad de los pulmones negros, dada por la presencia de pequeñas partículas en esos órganos, producto de la alta exposición al carbón. Esto dificulta el proceso respiratorio y puede ocasionar la muerte. La combustión de carbón, además, ocasiona daños ambientales graves. Como este combustible contiene azufre, cuando se quema, los óxidos de azufre suben a la atmósfera, y se acumulan en partículas de ácido que luego producen la denominada “lluvia ácida”. Por otra parte, la alta liberación de dióxido de carbono debido a la combustión del carbón contribuye al calentamiento global. Por todos estos problemas, se intenta buscar alternativas al uso de carbón, entre las que figuran la utilización de otros combustibles fósiles como el petróleo y el gas. Sin embargo, en los últimos cinco años el consumo de carbón no paró de aumentar. El último año el consumo creció 4.5%, por encima del consumo de los últimos diez años. En todo el mundo creció, menos en Medio Oriente. La llegada del oro negro A finales del siglo XIX los avances tecnológicos derivaron en la posibilidad de explotar de manera rentable los yacimientos de petróleo. Esto, además, constituyó un beneficio para las ciudades, que mejoraron la calidad de su aire mediante el reemplazo del carbón por el nuevo hidrocarburo. Durante el siglo XX proliferaron los avances tecnológicos y de la industria de la mano del petróleo. Este combustible se ligó estrechamente con el funcionamiento de la vida cotidiana de las personas. Por esto, los gobiernos hicieron hincapié en la

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exploración de territorios y la extracción del crudo, y esta actividad marcó el ritmo de la economía y la política globales durante más de un siglo. Sin embargo, lo que en un principio se asemejó a una solución definitiva para la cuestión energética, mostró varias décadas después los problemas que le eran inherentes. Al igual que el carbón, el petróleo tiene su origen cientos de millones de años atrás. Es probable que su formación haya sido el producto de la acumulación de microorganismos marinos que fueron sepultados por movimientos geológicos de la Tierra. La extracción de petróleo es posible sólo si el depósito del material se encuentra cubierto por una capa de roca, denominada arenisca, en la parte superior del contenedor de petróleo. Ésta, a su vez, debe estar recubierta por una capa de roca impermeable. Respecto del carbón, el petróleo es menos contaminante tanto en el momento de su extracción (puede ser transportado en tuberías, por su consistencia líquida) como en su combustión (puesto que libera menos dióxido de carbono). Sin embargo, las emisiones a la atmósfera del dióxido de carbono procedente de la quema de petróleo contribuyen al calentamiento global.

RESERVAS QUE SE AGOTAN La proporción entre la producción de petróleo y las reservas globales indican que hay existencias de este combustible fósil por unos 41.6 años más. El aumento vertiginoso del precio del barril puede provocar que zonas previamente consideradas improductivas o impracticables (como la Antártida) pasen a ser viables económicamente. Las principales reservas están en Medio Oriente y Sudamérica, pero los primeros consumidores son América del Norte, Asia y Europa.

La obtención de petróleo Casi no quedan lugares de la Tierra sin explorar en búsqueda de petróleo. El proceso de obtención del hidrocarburo consta de varias partes. En primer lugar, a través de estudios científicos se llega a dar con las regiones de la Tierra bajo las cuales podría haber yacimientos petroleros. Después, comienza un proceso de exploración —perforación del suelo— a partir del cual se puede estimar la cantidad aproximada de petróleo que es posible extraer del lugar. La extracción efectiva del hidrocarburo, sin embargo, nunca es independiente de la coyuntura económica mundial.

RESERVAS GLOBALES DE PETRÓLEO (EN MILES DE MILLONES DE BARRILES)

Kazajstán 39

Rusia 72

Canadá 16 EE.UU. 21

Libia 39

Irak 115

China 17

Irán 132 Kuwait 99

Venezuela 77 Nigeria 35

Arabia Saudita 262

Qatar 15 Emiratos Árabes 97

Fuente: BP Statistical Review of World Energy.

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Esa es la cantidad, en miles de millones de barriles, que posee el yacimiento encontrado recientemente frente a las costas del sur de Brasil. El hallazgo dilataría por un tiempo más la necesidad de enfrentar la crisis energética debida a la escasez del oro negro. Pero, ¿por cuánto tiempo más?

Mayores consumidores Los países industrializados como Estados Unidos, China, Japón e India son los que más petróleo demandan para sostener la actividad fabril. Mientras el consumo sigue aumentando y las reservas se agotan, se hace imperioso buscar nuevas formas de producción de energía.

PARTICIPACIÓN EN EL CONSUMO DE CRUDO MUNDIAL EN 2007

23.9%

9.3% 5.8% 3.3% EUA

CHINA JAPÓN INDIA

Fuente: BP Statistical Review of World Energy.

Las empresas sólo extraerán petróleo cuando esto represente una operación rentable, es decir, cuando tengan la certeza de que las ganancias obtenidas por la venta serán superiores al costo total del procedimiento de extracción. Este razonamiento explica la variación relativa de las reservas mundiales de petróleo. Sólo se consideran “reservas probadas” los depósitos de material conocidos, de los cuales es posible extraer el hidrocarburo —mediante la utilización de una determinada tecnología— dentro de un contexto económico que permita obtener ganancias. Tiempos de crisis Por su importancia para las economías y la subsistencia del modo de vida moderno, el petróleo jugó un papel trascendente en los virajes de la coyuntura mundial durante la segunda mitad del siglo XX y hasta nuestros días. Hacia 1970, los países industrializados se volvieron altamente dependientes de los países exportadores de petróleo, agrupados en su mayoría en la Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP), creada en 1960. Entre sus miembros se encontraban grandes productores de crudo como Irán, Irak y Arabia Saudita, que siguen hasta hoy. En 1973 ocurrió una fuerte crisis económica mundial, a raíz de la decisión de la OPEP de frenar la producción de petróleo con el fin de desabastecer a las naciones importadoras, y así aumentar notablemente el precio internacional del petróleo. Los países desarrollados, en especial Estados Unidos, sufrieron el boicot de la OPEP en sus economías nacionales. Escalada de precios y consumo El precio del petróleo, en tanto, continuó ascendiendo hasta nuestros días —aunque con pequeños intervalos de baja— según las coyunturas

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En 1973 se descubrió petróleo submarino en el continente blanco. Se estima que las reservas alcanzan los 50 mil millones de barriles. Aunque toda explotación de los recursos minerales está prohibida hasta 2048, la escasez mundial podría acortar los plazos. La explotación conlleva el serio riesgo de un impacto ecológico irreversible.

económicas. En 2001, el ataque a las Torres Gemelas, en Nueva York, y la posterior ocupación de Irak por parte de las tropas estadounidenses desencadenaron un aumento inédito y sostenido en el precio del petróleo. El barril de crudo, que en 2003 costaba alrededor de 28 dólares, a mediados de 2008 ascendió a un precio superior a los 140 dólares. En los anteriores seis años no dejó de subir, constituyendo el periodo más largo de aumento en la historia. A pesar de haber quintuplicado su precio en ese breve periodo, el consumo global de petróleo no se detuvo. Por el contrario, creció 1.1% en 2007, lo que equivale a un millón de barriles más por día. En cuanto a su precio, no todo está dicho y las fluctuaciones en el mercado son constantes sorprendiendo en ocasiones con precios a la baja. La alternativa del gas natural El gas natural apareció como alternativa para el abastecimiento de las sociedades dependientes del petróleo, que vieron las ventajas de su utilización. El consumo de gas se ha incrementado en más de 50% desde 1983 hasta nuestros días, y en 2007 aumentó 3.1 por ciento. Estados Unidos aumentó 6.5%, mientras que la Unión Europea disminuyó 1.6% su consumo, favorecida por un invierno leve. La producción mundial de gas, en tanto, aumentó 2.4% en 2007. Los métodos de obtención de gas son similares a los del petróleo, con la excepción de que presenta algunas dificultades particulares para su transporte. Este transporte se realiza a través de tuberías, pero en zonas como Medio Oriente, México y Venezuela los pozos de extracción se

El carbón, un producto riesgoso Los países industrializados utilizan hidrocarburos para la producción de manufacturas. En la actualidad, China lleva la delantera en la demanda de carbón. Este país posee alrededor de 13% de las reservas mundiales de carbón. Sin embargo, la producción de carbón en el gigante asiático es terriblemente riesgosa: cada día mueren en esta industria unas 13 personas. CONSUMO MUNDIAL DE CARBÓN PARA EL AÑO 2007

China 41.3%

EE.UU. 18.1%

Japón 3.9%

India 6.5%

Resto del Mundo 30.5%

Fuente: BP Statistical Review of World Energy.

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800% Es el incremento del consumo energético per cápita en los últimos 200 años. Desde el inicio de la Revolución Industrial hasta hoy, los países demandaron cada vez más energía para sostener el estilo de vida. En la actualidad el sector industrial (agricultura, minería, manufactura y construcción) se lleva un 37% de la producción anual, seguido por el transporte personal y comercial, con un 20%. Es de notar que 27% de la producción de energía se pierde, justamente, en la generación y transmisión de energía.

ENERGÍA NUCLEAR Participación en la producción mundial de energía nuclear por país, en 2007.

PAÍS

EUA

30.9

Francia

Japón

10.1

Rusia

5.8

Corea del Sur

5.2

Grecia

5.1

Ucrania

3.4

Canadá

3.4

Suecia

2.5

Otros

17.6

Fuente: World Nuclear Association.

encuentran tan lejos de las ciudades que no resulta rentable extraer el hidrocarburo, porque los costos del transporte aumentan demasiado el precio para el consumo. Sin embargo, se han desarrollado métodos de conversión del gas en otros productos —como el gas natural licuado, de consistencia líquida— que son más fáciles de envasar y transportar. El principal uso del gas es la producción de energía calorífica. Así, en los hogares sirve como combustible para cocinar y calentar las habitaciones. Es menos contaminante que el petróleo porque su combustión es más limpia. Sin embargo, libera dióxido de carbono, que contribuye al calentamiento global. El riesgo mayor de la utilización del gas natural es la posibilidad de que ocurran explosiones o incendios a causa de fallas en la seguridad del tanque contenedor del hidrocarburo. Por otra parte, un pozo de gas puede provocar olores que afecten a las poblaciones aledañas. La energía eléctrica La electricidad es la forma más común en que las sociedades modernas consumen energía. Ésta se consigue, principalmente, a partir de la quema de combustibles fósiles, aunque también es posible obtenerla de fuentes energéticas renovables, como veremos más adelante. La electricidad está presente en hogares e industrias como la forma más usual de abastecimiento de energía. En los países desarrollados, el consumo de electricidad es mucho mayor que en las naciones menos desarrolladas. Así, los países industrializados, que concentran alrededor de 20% de la población global, consumen 60% de la electricidad del mundo. El uso per cápita de electricidad en América del Norte es 100 veces mayor que en Bangladesh. En los últimos años, debido a la crisis energética causada por los altos precios del petróleo, los países llevaron a cabo políticas de concientización de la población acerca del ahorro de energía en sus hogares y su importancia. La utilización de focos de bajo consumo y la incorporación de hábitos que cuiden el gasto energético son algunas de las estrategias que los gobiernos buscan inculcar en los ciudadanos para reducir el consumo de electricidad en los hogares. Biomasa: un camino alternativo Existen métodos de obtención de energía relativamente nuevos, que se aplicaron para hacer frente a la escasez del petróleo y lo elevado de su precio. Uno consiste en la producción de combustibles a partir del procesamiento de la llamada “biomasa”, compuesta por organismos recientemente vivos o sus desechos metabólicos, como el estiércol de vaca. A este tipo de energía se le conoce también como “energía verde”. Este método apareció como una alternativa ecológica a la contaminación producida por la quema de hidrocarburos, aunque a este respecto es hondamente cuestionable, como veremos. Los dos biocombustibles más utilizados son el etanol y el biodiesel. El primero surge a partir del procesamiento de maíz, sorgo, caña de azúcar, remolacha o algunos cereales como trigo o cebada. El biodiesel, por su parte, se fabrica a partir de aceites vegetales que pueden estar

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DOS CARAS La energía nuclear es la más limpia y eficiente. Sin embargo, presenta algunos serios inconvenientes que la hacen peligrosa:

1 Precisa de fuertes inversiones 2 Los residuos son altamente tóxicos 3 Puede dar lugar a un accidente nuclear

previamente usados o no. El principal productor de biodiesel en el mundo es Alemania. Problemas de los biocombustibles Una ventaja fundamental de los combustibles obtenidos de la biomasa es que son más eficientes que los fósiles en cuanto al consumo de recursos y la contaminación ambiental. Por ejemplo, el ciclo de vida del bioetanol de caña de azúcar —cultivo que requiere menos fertilizantes que el maíz— emite una cantidad menor de gases contaminantes, debido a la baja liberación de químicos como el azufre durante su combustión. Pero si se analiza el proceso completo de producción de esta llamada “energía verde”, puede constatarse que resulta también dañino para el medio ambiente, a pesar de sus pretensiones ecológicas. En primer lugar, uno de los puntos a tener en cuenta es la deforestación. Debido a que la fabricación de biocombustibles es altamente rentable, muchos países subdesarrollados, especialmente del Sudeste Asiático, recurren a la destrucción de selvas y bosques para la obtención de terrenos propicios para el cultivo. Este procedimiento resulta perjudicial para el ambiente, porque elimina los grandes espacios verdes de vegetación, encargados de “limpiar” la atmósfera de dióxido de carbono, gracias al proceso de fotosíntesis realizado por las plantas. Otro rasgo nocivo para el medio ambiente es la amplia utilización de maquinarias que requiere la fabricación de “energía verde”. Si bien la quema de

Colosos de energía Las gigantescas torres de enfriamiento delatan la presencia de una planta nuclear. Los desechos de materiales radiactivos constituyen una de las preocupaciones principales respecto de este tipo de fuente de energía. En la imagen, una planta en Francia, país líder en energía nuclear.

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Plantas nucleares En la actualidad, 30 países en el mundo cuentan con 435 reactores nucleares comerciales, que generan 16% del consumo energético. Estados Unidos es el país con mayor cantidad de plantas (104), así como el país en donde se construyó el primer reactor nuclear (en 1942, en Chicago). Casi un tercio de la electricidad generada por energía nuclear pertenece a Estados Unidos. Existen otros 280 reactores dedicados a investigación científica, que operan en 56 países.

Una fuente importante Para algunos países europeos, la energía nuclear constituye la principal fuente de abastecimiento de sus poblaciones. PARTICIPACIÓN DE LA ENERGÍA NUCLEAR EN EL CONSUMO ENERGÉTICO DEL PAÍS

75%

70% 55% 54%

FRANCIA

LITUANIA ESLOVAQUIA BÉLGICA

Fuente: World Nuclear Association.

biocombustibles es un tanto limpia (porque libera fundamentalmente dióxido de carbono que es absorbido por las plantas), los tractores, las cosechadoras y la maquinaria agrícola en general funcionan gracias a la quema de combustibles fósiles. Además, la utilización de fertilizantes en los campos cultivados tiende a degradar los suelos, y la gran cantidad de agua necesaria para el riego contribuye a agravar la problemática mundial de la escasez de agua dulce. Por último, las economías de muchos países se vieron afectadas por la competencia entre la utilización de los campos para la producción de energía verde y el cultivo de alimentos para el consumo de la población. Tal competencia llevó al encarecimiento de los alimentos. Energía nuclear, ¿la solución? Las primeras investigaciones en torno a la energía nuclear surgieron a mediados del siglo XX, y estuvieron ligadas a la fabricación de armas de guerra. Las explosiones a cargo de Estados Unidos en las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki, en el fin de la Segunda Guerra Mundial, mostraron al mundo la forma más destructiva de la utilización de la energía nuclear. Pero la Historia demostró que el potencial de este tipo de energía no interesa solamente a quienes persiguen fines bélicos. El primer reactor nuclear fue construido en Estados Unidos en 1951, seguido por el de la ex Unión Soviética, puesto en funcionamiento en 1954. La fuerza de la reacción nuclear se presentó como una oportunidad tan grande para la obtención de energía que muchos científicos no vacilaron en postularla como la solución definitiva al problema del abastecimiento energético mundial. Esta creencia se sustentaba además en el hecho de que la producción de energía nuclear no provoca emisión de gases a la atmósfera y, por lo tanto, no contribuye a aumentar el calentamiento global. No obstante, los principales problemas de la energía nuclear están en sus consecuencias de daño para la salud. Lituania y Francia son los países que más dependen de las plantas de energía nuclear para abastecer las necesidades de su población. Cerca de tres cuartas partes de sus requerimientos son saldadas por la energía procedente de los reactores. Sin embargo, es Estados Unidos el país que más reactores nucleares posee, aunque con ellos sólo cubre una quinta parte de su demanda de energía. Según la World Nuclear Association, 16 países del mundo dependen de la energía nuclear para satisfacer al menos un cuarto de sus necesidades energéticas. En 2007 el consumo de energía nuclear decreció 2%, debido al cierre de dos plantas, por terremotos, en Alemania y Japón. Obtención de energía nuclear Para entender el método de producción de energía nuclear, es necesario explicar dos procesos atómicos que dan lugar a la liberación de energía: la fisión y la fusión. En ambos casos, los átomos se alteran, y dan como resultado la producción de energía. Estos fenómenos, si no son controlados,

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RADIACIÓN: UN PELIGRO LATENTE

La exposición a materiales radiactivos ocasiona daños irreversibles en la salud de las personas, que van desde enfermedades, como cáncer y anomalías congénitas, hasta la muerte.

EFECTOS

Los perjuicios del contacto con la radiación varían según el nivel de exposición. Pueden ser fatales. DAÑOS EN LA SALUD HUMANA SEGÚN LA DOSIS DE RADIACIÓN EFECTO

FUENTE

DOSIS

Bomba atómica

100 000 Muerte inmediata

Exposición en una instalación nuclear

10 000

Coma, muerte

Rayos X masivos o consumo de alimentos o agua contaminados

1 000

Náuseas, intestino dañado, muerte en 1 o 2 semanas. Embriones con anormalidades

Límite superior para personas expuestas

5/año

Efectos difíciles de demostrar

Radiación natural del entorno

0.2/año Efectos difíciles de demostrar

Víctima Un niño de Chernobyl (Ucrania) contrajo cáncer en 1995 a causa de las radiaciones producidas por la explosión de la planta nuclear de la ciudad, ocurrida nueve años antes.

10 000 Son los años que pueden tardar en desactivarse los residuos nucleares. Mientras tanto, emiten radiaciones y son nocivos para las personas. Por eso deben permanecer aislados del contacto con las poblaciones.

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PETRÓLEO: EJE DE CONFLICTOS UN ORGANISMO CON INFLUENCIA DECISIVA La Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP) es una asociación económica internacional creada en 1960, durante la Conferencia de Bagdad. Su objetivo es defender los intereses de los Estados productores de petróleo. Tiene sede en Viena, y sus miembros son Arabia Saudita, Argelia, Indonesia, Irak, Irán, Kuwait, Libia, Nigeria, Emiratos Árabes Unidos y Venezuela, tras el retiro de Ecuador en 1992 y de Gabón en 1995. Desde 1973 los países miembros ejercieron mayor intervención en materia de precios, lo que provocó la recesión económica internacional en la década de los setenta. Desde entonces, el conflicto internacional por el crudo originó guerras en distintas partes del mundo.

Aumento arrollador La producción de bioetanol creció de forma abrumadora en las últimas dos décadas. Con ella se incrementó también su impacto ambiental y la crisis del sistema alimentario.

PRODUCCIÓN DE BIOETANOL (EN MILLONES DE LITROS)

28 630

7 180 3 964 770 1980

1990

2000

2007

Fuente: Renewable Fuels Association.

devienen en una reacción en cadena que ocasiona una explosión nuclear. El objetivo de la tecnología nuclear es controlar estas reacciones atómicas, y así utilizar la energía liberada para calentar agua y generar vapor que ponga en funcionamiento un generador de electricidad. Este procedimiento se da, en la actualidad, en los reactores nucleares, que trabajan con la fisión del elemento uranio. El peligro de la radiación Las explosiones atómicas constituyen quizá el riesgo más evidente que implican los procesos de producción de energía nuclear. Sin embargo, hay otros peligros para quienes trabajan en la manipulación atómica. Estar en contacto con la radiación sin los elementos de seguridad adecuados produce a largo o mediano plazo graves enfermedades para los seres vivos. Puesto que la radiación es absorbida por la materia, cuando los organismos son radiados la conversión de energía dentro de ellos causa daños a nivel celular, del tejido de los órganos y del organismo en general. La consecuencia más lamentable que padecen quienes tienen exposición a radiación son las mutaciones. Éstas significan transformaciones en los mensajes genéticos dentro de las células del organismo. Tales cambios pueden producir cáncer y también, cuando atacan los óvulos o el esperma, descendencia anormal. Dos tipos de cáncer están vinculados con la exposición a la radiación: el de huesos y

18 08-Energia.indb 18

6/13/11 12:32 PM

77%

Es el porcentaje de las reservas mundiales de petróleo que concentra la OPEP. Los yacimientos de Arabia Saudita, Irak e Irán conforman 56% de las reservas petrolíferas del mundo.

la leucemia. Usualmente estas enfermedades muestran sus efectos con el tiempo, y no de manera inmediata. El transporte del material radiactivo, por otra parte, también representa riesgos para la salud humana, sobre todo porque se realiza a través de autopistas o rutas comunes. Si un vehículo de transporte tuviera un accidente, el material podrá liberarse en el medio ambiente, ocasionando graves complicaciones para la población. Por todos estos problemas las poblaciones son reacias a la instalación de plantas nucleares en zonas aledañas a las ciudades, incluso si los establecimientos cumplen con las normas de seguridad requeridas para su funcionamiento. Un procedimiento delicado Las plantas productoras de energía nuclear tienen un ciclo de vida útil, que puede durar algunas décadas. Luego deben ser desactivadas mediante un procedimiento específico, debido a la peligrosidad de los materiales que allí se manejaron. La desactivación consiste en la eliminación total del combustible y la limpieza a fondo de las superficies. Además, se debe impedir de manera permanente el contacto de los seres humanos con el edificio desactivado. Debido a que este procedimiento es costoso, muchos países deberán dedicar una suma importante de dinero para la seguridad de la población. De momento, han sido desactivadas más de 70 plantas nucleares.

Abadán, Irán En 1980 se quemaron pozos petroleros durante la guerra entre Irak e Irán. El conflicto estuvo ligado a la explotación del crudo en los territorios de Medio Oriente.

El otro hidrocarburo La combustión de gas natural emite 30% menos dióxido de carbono que el petróleo. CONSUMO DE GAS Participación en el consumo mundial de gas por país, en 2007.

PAÍS

EUA

22.6

Rusia

Irán

3.8

Canadá

3.2

Japón

3.1

Reino Unido

3.1

Alemania

2.8

Arabia Saudita

2.6

China

2.3

Otros

41.5

Fuente: BP Statistical Review of World Energy.

19 08-Energia.indb 19

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Desechos radiactivos Las sociedades enfrentan actualmente el problema de la eliminación de los residuos radiactivos. Éstos pueden desintegrarse sin causar perjuicios a los seres humanos sólo si se mantienen aislados. Buena parte de la radiactividad de los desechos se disipa luego de meses o años. Pero los llamados isótopos longevos requieren un almacenamiento de hasta 240 mil años para desintegrarse sin ocasionar daños. El aislamiento de los materiales en el corto plazo se resuelve mediante el almacenamiento en las plantas, en tanques profundos llenos de agua. El agua disipa el calor residual y actúa como escudo contra la radiación. El aislamiento a largo plazo se soluciona con la ubicación del material en contenedores sellados, que luego se entierran en estructuras rocosas sólidas. Este procedimiento se denomina “entierro geológico”. Sin embargo, existen problemas en torno a la seguridad de estos llamados “cementerios nucleares”, puesto que de ninguna formación rocosa es posible asegurar que se mantendrá seca y estable durante decenas de miles de años. Por eso, muchos investigadores proponen la designación de sitios intermedios de depósito, en los que el almacenamiento sea recuperable y supervisado. Suecia, por ejemplo, ha empleado con éxito esta última técnica mencionada. Pero el caso escandinavo no debería tratarse de una anomalía, aislada de la conducta del resto del mundo. Los gobiernos de todos los países deberían incorporar políticas sustentables al respecto.

20 08-Energia.indb 20

6/13/11 12:32 PM

380

MIL VOLTIOS Es la cantidad de energía que pueden llegar a transportar las líneas de tensión de larga distancia. El tamaño de las torres varía en proporción a la electricidad que transmiten. Éstas pueden ser simples postes de madera o enormes estructuras destinadas a llevar energía desde las centrales a poblaciones lejanas. China posee los tres sistemas de torres de energía más altos del mundo. La marca la ostenta un sistema inaugurado en 2003, con 346.5 metros de altura.

21 08-Energia.indb 21

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LAS FUENTES DE ENERGÍA

DIFERENTES OPCIONES Desde la invención de la máquina, el mundo se ha movido gracias al consumo de recursos no renovables, especialmente carbón, petróleo y gas, cuyas reservas son limitadas. O utilizando fuentes inagotables, como la fuerza de los ríos para producir electricidad, aunque pagando un alto costo ecológico. Cómo obtener energía de manera económica, limpia y de una fuente renovable es uno de los grandes desafíos del futuro.

LIMPIAS Y NO TANTO

Además de su disponibilidad, a la hora de hablar de fuentes de energía, cuenta –y mucho– el impacto que producen en el medio ambiente. PRODUCCIÓN MUNDIAL DE ENERGÍA

Petróleo Carbón

35.0%

Gas natural

25.3%

Biofuel, combust. renovables y basura

20.7% 10.0%

Energía nuclear 6.3% Energía hidroeléctrica

2.2%

Otros

0.5%

DEL CAMPO… AL TANQUE DE COMBUSTIBLE

Los biocombustibles son más que una promesa. Países como Brasil y Estados Unidos ya destinan buena parte de los cultivos a producirlos a partir de maíz y caña de azúcar. Sin embargo, su producción puede ser contaminante, destruye la biodiversidad y encarece el precio de los alimentos. Algunas soluciones aparecen en el horizonte.

ENERGÍA NUCLEAR: LA MÁS CONTROVERTIDA

Es quizás la más eficiente: una fuente limpia, poderosa y casi inagotable. Sin embargo requiere de grandes inversiones, manejo de tecnologías complejas y la inquietante posibilidad siempre latente de que se produzca un accidente nuclear. Genera, además, residuos altamente tóxicos y peligrosos.

LA BASURA QUE SIRVE

Los desechos orgánicos que produce el hombre pueden ser tratados en biodigestores para producir calor, electricidad y barros fertilizantes.

LA FUERZA DEL VIENTO

Una de las fuentes más prometedoras es la energía eólica que, de a poco, se abre paso entre las otras. Limpia, ilimitada, económica, requiere apenas de zonas ventosas para mover las aspas de los grandes molinos. Sus críticos señalan el impacto en el paisaje. Energías renovables

Energías no renovables

22 08-Energia.indb 22

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EL ARTE DE DOMAR LAS AGUAS

EL REGALO DEL SOL

Hace décadas comenzó a utilizarse la energía solar para producir electricidad y calor. Pese a que existen hoy todo tipo de aparatos “solares”, desde calculadoras hasta aviones, esta inagotable y limpia fuente energética no logra aún sortear dos problemas limitantes: la baja eficiencia y su alto costo económico.

El ingenio humano logró convertir la enorme energía de los ríos en electricidad barata, limpia e inagotable. Presas hidroeléctricas florecen por doquier, algunas de dimensiones descomunales. Sin embargo pocas veces se tiene en cuenta el impacto negativo para el medio ambiente.

11 435 Es, en millones de toneladas equivalentes de petróleo, la producción mundial de energía según la última medición de 2005. Hace 30 años, aproximadamente, era la mitad.

EL CALOR DE LA TIERRA

12.9% Del petróleo mundial es producido por Arabia Saudita. Le siguen Rusia (12.1%), EUA (7.9%) e Irán (5.5%)

Descubrimiento de yacimientos petrolíferos vs. producción de petróleo

Millones de barriles por año

Descubrimientos pasados Descubrimientos futuros

EL ORO NEGRO Y EL GAS

Por lejos, es la fuente de energía por excelencia. Aunque se trata de una energía abundante y económica, sus reservas son limitadas y su consumo masivo contribuye a acentuar el efecto invernadero y el calentamiento climático.

08-Energia.indb 23

Las plantas geotérmicas aprovechan la energía en forma de calor que existe bajo la corteza terrestre, en áreas volcánicas, para producir energía eléctrica.

Producción

20 10 0 1930

1950

1970

1990

2010

2030

2050

23 6/13/11 12:32 PM

ENERGÍA NUCLEAR

CÓMO FUNCIONA Uno de los métodos más eficientes y limpios para obtener energía eléctrica es mediante el aprovechamiento de una reacción nuclear controlada. Sin embargo, pese a que es utilizada desde hace más de medio siglo, esta tecnología continúa en el centro del debate.

LA FISIÓN

El núcleo de algunos átomos pesados, como el del uranio 235, puede romperse cuando es bombardeado por neutrones. Al hacerlo, libera gran cantidad de energía y nuevos neutrones que rompen los núcleos de otros átomos, generando una reacción en cadena.

Moderador

Para lograr la ruptura de un núcleo, los neutrones deben golpearlo a una velocidad determinada. La velocidad se controla con un moderador, que puede ser agua, agua pesada, grafito, etcétera. Neutrón

Neutrón

Neutrón Núcleo del átomo de Uranio 235

Energía

LA GENERACIÓN DE ENERGÍA

biogás

La clave es obtener vapor a muy alta temperatura que permita hacer funcionar una turbina y, luego, un generador eléctrico. Las altas temperaturas se logran con la energía nuclear que produce el reactor.

Reactor

Turbina

Generador

Intercambiador Torre de enfriamiento

EL AGUA

El agua a presión junto con el moderador se bombea a través del núcleo del reactor. La temperatura sube cientos de grados.

EL VAPOR

El vapor resultante ingresa en un intercambiador, en donde calienta agua hasta convertirla también en vapor.

LA ELECTRICIDAD

El vapor ingresa en las turbinas y las hace funcionar. Las turbinas, a su vez, mueven el generador que produce electricidad.

EL RECICLAJE

El vapor es condensado mediante un sistema de enfriamiento para ser reutilizado.

24 08-Energia.indb 24

6/13/11 12:33 PM

ensasisento do.

Grúa móvil Mueve el mecanismo que reabastece al reactor de combustible nuclear.

370 000 Es, en gigawatts (gW), la potencia de generación eléctrica por medio de energía nuclear instalada en todo el mundo.

Corazón del reactor Contiene el combustible radiactivo y es donde se produce la reacción nuclear.

EL URANIO

En la naturaleza el uranio aparece asociado con otros minerales. Además, sólo 0.7% del uranio corresponde al isótopo 235, que es el apropiado para generar una reacción nuclear. La proporción de uranio 235 debe ser aumentada hasta el 3 al 5%, en un proceso llamado “enriquecimiento”.

El mineral original es tratado hasta lograr una sustancia llamada “yellowcake” (torta amarilla), que es 80% uranio.

Durante la conversión se obtiene primero tetrafluoruro de uranio (UF4) y luego hexafluoruro de uranio (UF6).

Separadores Separan el agua líquida del vapor de agua. Vapor hacia las turbinas

UF4

Cañerías de agua caliente

El hexafluoruro de uranio en forma de gas es centrifugado repetidamente hasta alcanzar la concentración deseada del isótopo 235.

El gas de uranio ya enriquecido es solidificado nuevamente.

Mediante compactación se obtienen las pastillas de uranio enriquecido, que pueden utilizarse como combustible de los reactores nucleares.

Las pastillas son introducidas en barras huecas que son colocadas, luego, en el corazón del reactor nuclear.

Cañerías de agua fría

Bomba Mantiene la circulación de los fluidos en el sistema.

UF6

Transformador

08-Energia.indb 25

EL TRANSPORTE

Antes de transportar la electricidad, un transformador aumenta su voltaje.

436

Es el número de centrales nucleares operativas en todo el planeta. Existen más de 30 en construcción.

Barra de combustible

Pastillas de uranio

25 6/13/11 12:33 PM

BIODIGESTORES

OTRA FUENTE RENOVABLE Cuando las bacterias anaeróbicas (que no necesitan oxígeno para vivir) descomponen el material orgánico durante los procesos de putrefacción y fermentación, liberan biogás (principalmente metano), que puede ser utilizado como recurso energético para producir electricidad y calor. Al mismo tiempo, generan barros fertilizantes, que pueden aprovecharse para la producción agrícola e ictícola. Ideal para zonas rurales.

EL REACTOR

Es una cámara cerrada en donde las bacterias descomponen los desechos. El gas que genera (llamado biogás) y el barro fertilizante son recogidos luego para su utilización.

CÁMARA DE DIGESTIÓN Es el lugar en donde las bacterias fermentan los desechos. Producen gas y barro fertilizante.

BIOGÁS

Es uno de los resultados del proceso. Contiene, básicamente, metano y dióxido de carbono. Es utilizado para cocinar, calentar hogares o producir electricidad.

BARRO FERTILIZANTE Muy rico en nutrientes, sin olor, es ideal para ser utilizado en la producción agrícola.

DESECHOS Los desechos orgánicos son introducidos en el reactor mezclados con agua.

biogás

Domo

Se construye bajo tierra y puede estar revestido con hormigón, ladrillo o piedra.

Patógenos Pruebas de laboratorio demostraron que durante el proceso de biodigestión mueren hasta 85% de los agentes patógenos dañinos presentes en los desechos orgánicos, que de otra manera quedarían liberados en el medio ambiente.

26 08-Energia.indb 26

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UN CICLO ECOLÓGICO

Mediante el reciclaje, la tecnología de biodigestores ofrece una alternativa al problema de la basura orgánica que padecen, cada vez más, las grandes ciudades y las industrias agroindustriales.

Desarrollo ictícola

DESECHOS ORGÁNICOS

Pueden ser utilizados tanto los de las regiones urbanas como rurales.

Exeter

Tratamiento de suelos

Esta ciudad inglesa fue la primera en inaugurar un sistema de alumbrado público alimentado por biogás proveniente de una planta purificadora de aguas, en 1895.

OS T RR AN BA TILIZ R FE

Gas para consumo doméstico

BIO

Biofertilizantes

BIO

PLANTA INDUSTRIAL DE BIOGÁS

Produce grandes cantidades de gas y de fertilizantes.

GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD

ZIN

ILI RT FE D U M

Gas para consumo automotor

El biogás puede ser utilizado para producir energía eléctrica, aunque a pequeña escala.

BIO

GÁ

EL BIOGÁS

EQUIVALENCIAS

Es el producto gaseoso de la biodigestión. Está formado por una mezcla de gases cuya proporción depende de la composición de los desechos y del proceso.

55-70% 30-45%

1-10% 0.5-3% 0.1%

Metano (CH4)

Hidrógeno (H2)

Dióxido de carbono (CO2)

Nitrógeno (N2)

Es el gas energé- Gas de invernadero, debe Gas presente Gas presente tico del biogás. ser eliminado del biogás en la atmósfera. en la atmósfera. para determinados usos.

08-Energia.indb 27

GÁ

BIO

Electricidad para consumo doméstico.

Ácido sulfhídrico (H2S)

1 kg

biogás

1 kg 1 kg

1 kg Nafta

biogás biogás

El potencial energético contenido en un kg de nafta se Agente corrosivo y puede obtener a partir de 3 muy contaminante. kg de desechos orgánicos. Debe ser eliminado.

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CONTAMINACIÓN NUCLEAR

PROBLEMA A LARGO PLAZO La posibilidad de producir electricidad a partir de la energía nuclear llevó a la construcción de numerosos reactores alrededor del mundo. Sin embargo, la obtención de energía eficiente y en apariencia limpia e inagotable encierra algunos problemas, como el destino de los residuos tóxicos y la probabilidad de un accidente grave.

LA BASURA NUCLEAR

Los reactores nucleares, el procesamiento de armas atómicas, las minas de uranio y hasta los aparatos de medicina nuclear producen residuos altamente tóxicos, cuyo destino es un problema.

Cámara de gas inerte Residuo nuclear

Parte de los residuos de los reactores pueden ser reprocesados para ser utilizados una vez más como combustible nuclear. Sin embargo, los desechos de ese proceso son altamente radiactivos. Desde hace décadas se utilizan sumideros nucleares en los que la basura es depositada bajo tierra. Debe permanecer allí, inalterada, durante milenios, sin entrar en contacto con el agua, la tierra o el aire.

64 km

Casquete interno de hierro

Casquete de cobre

Alm

acen

Perfo

ració

amie

nto

Fue la altura alcanzada por el hongo atómico generado por la explosión de la “bomba del zar”, la prueba nuclear más poderosa de todos los tiempos, realizada por la Unión Soviética en el Ártico, en 1961. Su luz fue visible desde 1 000 km a la redonda.

Relle

Nive

lado

PRUEBAS DAÑINAS

Desde el comienzo de la era nuclear se han realizado más de 2 000 detonaciones nucleares, ya sea para probar el armamento o para mostrar poderío ante los eventuales enemigos.

TIPOS DE PRUEBAS NUCLEARES

28 08-Energia.indb 28

Subterráneas

Submarinas

Las últimas pruebas nucleares fueron realizadas por India y Pakistán en 1998.

Estratosféricas

Atmosféricas

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500

Veces más material radiactivo se liberó por el accidente de Chernobyl que por la bomba arrojada sobre Hiroshima en 1945.

CHERNOBYL

En la madrugada del 26 abril de 1986 el mundo tomó conciencia abruptamente de los alcances que podría tener un accidente nuclear cuando se incendió la central atómica de Chernobyl (Unión Soviética, hoy Ucrania), liberando toneladas de material radiactivo, que se esparcieron por miles de kilómetros.

LAS CAUSAS

El reactor estalló y se incendió mientras técnicos probaban el funcionamiento bajo ciertas condiciones. Para ello redujeron los márgenes de seguridad, actitud que derivó en el accidente. Las autoridades soviéticas no informaron de inmediato al mundo sobre el accidente –que fue detectado por los daneses al día siguiente–, lo que hubiera salvado de la radiación a miles de personas en Ucrania y Belarús.

LAS CONSECUENCIAS

Las muertes inmediatas, comprobables y directamente atribuibles al accidente fueron 31. Unas 135 000 personas fueron evacuadas. No es posible determinar el número de personas afectadas por la radiación. Esta cifra, que varía entre un puñado de personas y decenas de miles, es fruto de acaloradas controversias.

Isótopos liberados

Los siguientes son los más importantes. El cuadro muestra la degradación de cada isótopo en el tiempo. 100 % 80

EL COMBUSTIBLE

Los combustibles más utilizados son el plutonio 239 y el uranio 235. Sus residuos emiten radiación dañina para el medio ambiente durante miles de años.

Zr-95/Nb-95 Otros Cs-134 Cs-137

Xe I-131 Te-132/I-132 Ba-140/La-140

60 40 20 0

días

100

1 000

10 000

ÁREA AFECTADA

Generalmente, entre los isótopos radiactivos liberados en el accidente se elige el cesio 137 para marcar y medir el área contaminada. Los países más afectados fueron Ucrania (7% de su territorio) y Belarús (22% de su territorio, en donde vivían 2.2 millones de personas). La nube radiactiva afectó también Escandinavia, Polonia, los países del Báltico, el sur de Alemania, Suiza, norte de Francia e Inglaterra. Cantidad de Cesio-137 En kBq/m2 al 10 de mayo de 1986 Más de 1 480

Pastillas de uranio

De 185 a 1 480 De 40 a 185

Barra de combustible

Suecia

De 10 a 40

Finlandia

Menos de 10

Noruega

ESCALA DE ACCIDENTES La Escala Internacional de Accidentes Nucleares (INES) fue pensada para facilitar el intercambio de información y determinar, en forma rápida, la gravedad de un evento. Consta de siete niveles. Los niveles 1 a 3 no ejercen consecuencias significativas sobre las poblaciones y el medio ambiente y se consideran, en realidad, incidentes. Los niveles superiores (4 a 7) son accidentes. El accidente de Chernobyl fue de nivel 7.

08-Energia.indb 29

300 km

Accidente grave

Accidente importante

Accidente con riesgo fuera del establecimiento

Accidente sin riesgo fuera del establecimiento

Incidente importante

Incidente

Anomalía

Desviación (sin significación para la seguridad)

Rusia

Reino Unido

Alemania

Belarús

Polonia

Ucrania

Chernobyl

Austria Italia

Rumania

Grecia

29 6/13/11 12:33 PM

CASO DENUNCIA

LA CRISIS DEL PETRÓLEO Cuando el precio del petróleo experimenta un alza se trata de una muy mala noticia para el planeta, absolutamente dependiente de esta fuente de energía, ya que encarece la mayoría de los productos y servicios, y así se profundizan la pobreza y las desigualdades. Entre las principales causas se cuentan la caída de las reservas, las exploraciones costosas y la especulación.

EL MAPA DEL CRUDO

En el centro del aumento del precio del petróleo está la incontenible elevación del consumo. Los especuladores financieros empeoran el panorama. El mapa muestra el consumo y producción por países, en millones de barriles. LOS GRANDES CONSUMIDORES Todos los días se consumen en el mundo unos 87 millones de barriles de crudo, una cifra inédita en la historia. El mayor consumidor es Estados Unidos, con casi un cuarto de esa cifra (20.6 millones), seguido por China (7.2 millones) y Japón (5.15 millones). LOS GRANDES PRODUCTORES Arabia Saudita, Rusia y Estados Unidos –en ese orden– son los colosos de la producción petrolera. Sin embargo, cada vez cuesta más obtener el “oro negro”, ya sea porque las reservas se han agotado en varios yacimientos o porque hay que excavar más profundo para obtenerlo. El aumento del precio del petróleo, además, paradójicamente encarece la extracción.

CANADÁ 3 288

EE.UU. 8 330

20 687

MÉXICO 3 707

1 997

2 264

VENEZUELA 2 803

EL TRANSPORTE Una gran parte de la producción mundial de crudo, que viaja a través de ductos o por barco, atraviesa zonas consideradas hostiles o peligrosas. Cualquier inconveniente en el transporte repercute en el precio.

70%

Del enorme consumo de petróleo de Estados Unidos se utiliza para abastecer el transporte.

BRASIL 2 217

LAS CAUSAS

El incremento en el costo del petróleo se produce por diversas causas. Las siguientes son las principales.

CAÍDA DE RESERVAS El petróleo es un recurso no renovable y sus reservas son limitadas. Hace veinte años, había 15 campos petrolíferos capaces de suministrar un millón de barriles por día. Ahora, hay sólo cuatro.

30 08-Energia.indb 30

MENOS DESCUBRIMIENTOS Los descubrimientos de grandes yacimientos han caído drásticamente durante los últimos años, empeorando la situación.

MENOS ALMACENADO Normalmente, cuando se producía alguna crisis a nivel local, la balanza se nivelaba con la aplicación de reservas almacenadas. Esas reservas hoy han caído o casi desaparecido.

ECONOMÍAS FLORECIENTES Los mercados asiáticos, especialmente China e India, están comenzando a demandar cantidades de petróleo inéditas, condicionando aún más el mercado.

TENSIONES GEOPOLÍTICAS Grandes productores de petróleo como Irán, Irak y Nigeria atraviesan situaciones políticas complejas que reducen o amenazan la producción, encareciendo los precios.

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Consumo mundial de petróleo.

Precio del crudo.

Millones de barriles por día

Nadie sabe hasta dónde puede llegar el aumento del petróleo. Sin embargo, los precios a la baja también son posibles.

100

1973. Guerra de Yom Kippur. Embargo árabe de crudo

1979. Revolución iraní

1990. Primera Guerra del Golfo

1997. Crisis financiera asiática

2003. Invasión a Irak

150 120

Guerra entre Irán e Irak

1965

1970

1980

1990

2000

U$S por barril

CONSUMO Y PRECIOS

¿HASTA DÓNDE?

2008

4 000

REINO UNIDO 1 830

Buques petroleros transportan unos 43 millones de barriles de petróleo cada día, alrededor del mundo.

NORUEGA 2 786

RUSIA 9 677 2 811 IRAK 2 008

KUWAIT 2 675

ALEMANIA 2 665

INDIA 2 675

CHINA 3 865 7 201

ITALIA 1 732 FRANCIA 1 961

JAPÓN 5 159 COREA DEL SUR 2 174

NIGERIA 2 443 ARGELIA 2 122

Rutas principales Rutas alternativas

ESPECULACIÓN FINANCIERA Si bien siempre existió, las crisis financieras mundiales están llevando a muchos inversores mundiales al mercado de los hidrocarburos, empujando los precios hacia arriba.

08-Energia.indb 31

ARABIA SAUDITA 10 665 2 139 EMIRATOS ÁRABES UNIDOS 2 945

LAS APLICACIONES

Ya traspuestas las puertas del siglo XXI, el mundo es dependiente del petróleo como nunca en su historia. Podría afirmarse, sin temor a caer en un error, que el petróleo mueve al planeta.

COMBUSTIBLES El transporte mundial se mueve utilizando derivados del petróleo como combustible. Así, aunque un producto no tenga nada que ver con el petróleo, un aumento del crudo repercute en el precio por el concepto de flete.

GENERACIÓN DE ENERGÍA Gran parte de la energía eléctrica mundial se genera en instalaciones que utilizan el petróleo y el gas como combustibles.

PLÁSTICOS Los plásticos se cuentan hoy entre los principales materiales del mundo. Hay plástico por todos lados y se produce, básicamente, a partir del petróleo.

OTRAS APLICACIONES Son innumerables e incluyen las pinturas y los asfaltos. El aumento del petróleo repercute en todas ellas.

31 6/13/11 12:33 PM

LAS SOLUCIONES

UNA REVOLUCIÓN ENERGÉTICA Ante la evidencia de los perjuicios del cambio climático y frente a los pronósticos que anticipan el agotamiento de las fuentes de energía no renovables, los países han tomado conciencia de la necesidad de invertir en el desarrollo de tecnologías para obtener energía de la naturaleza sin contaminar la atmósfera. Así se introduce en escena la explotación de fuentes de energía renovables.

32 08-Energia.indb 32

6/13/11 12:33 PM

Existen métodos de obtención de energía que no contaminan la atmósfera, porque aprovechan las fuentes de energía que no liberan gases y son renovables. Ellas son: el sol, el viento, los ríos, los mares y el calor de la Tierra. La energía proporcionada por la explotación de las fuentes renovables se denomina “energía limpia”, porque no genera residuos ni dióxido de carbono. Ésta es postulada como la solución para el problema energético mundial. En la actualidad, ambas fuentes —renovables y no renovables— abastecen a la población mundial. Las fuentes de energías renovables suponen 13% de la demanda energética primaria mundial. La biomasa, utilizada principalmente para generar calor, es la fuente de energía renovable más importante. La cuota de energías renovables en la generación de electricidad es de 18%, mientras que la contribución al suministro térmico es de 26%. Alrededor de 80% del suministro de energía primaria proviene aún de los combustibles fósiles, y 7% restante de la energía nuclear. La meta es conseguir un modelo energético 100% renovable que abastezca tanto a las industrias como a los hogares. Según pronostica Greenpeace, el sector eléctrico será pionero en el uso creciente de energías renovables. Para el año 2050, alrededor de 70% de la electricidad se producirá a partir de fuentes de energías renovables.

33 08-Energia.indb 33

6/13/11 12:34 PM

600% Crecimiento demostrado

En los últimos años, la generación de electricidad en plantas solares creció de manera notable. En un trienio, la producción total aumentó casi 600 por ciento. PRINCIPALES PRODUCTORES Energía fotovoltaica en megavatios (MW) producida por país, en 2007.

PAÍS Alemania

451.4

España

266.7

EUA

147.2

Italia

17.8

Japón

16.5

Corea

13.3

Portugal

11.8

Holanda

Suiza

5.1

Bélgica

3.3

Fuente: Agencia de Energía Internacional.

Sólo media hora En esa cantidad de minutos la Tierra recibe una cantidad de emisión solar equivalente a la consumida por toda la humanidad en un año.

La fuerza del agua Los primeros usos de energía hidroeléctrica estuvieron ligados a la construcción de molinos para fabricar harina, serruchar madera y hacer funcionar maquinaria para la industria textil. Pero a partir del siglo XX se diseñaron métodos para transformar la fuerza del agua en energía eléctrica, a través de la instalación de presas y canales conectados con generadores. Las presas funcionan así: capturan el agua y la almacenan dentro de un depósito. Luego la hacen fluir a través de una turbina que activa un generador. Este procedimiento también puede realizarse a través de un canal. No todos los países cuentan con cursos de agua abundantes para la obtención de energía. Los líderes en generación de hidroelectricidad son China, Brasil, Canadá y Estados Unidos. Estos cuatro países concentraron, en 2007, más de 38% de la producción mundial. Las naciones de Medio Oriente, por la escasez de agua de su entorno, son las que menos producen. En 2007, sólo generaron 0.7% de la hidroelectricidad mundial. Por otra parte, el nivel de producción de energía hidroeléctrica depende en todos los casos de las condiciones climáticas de las regiones y el caudal de los ríos. La inteligencia del hombre quedó demostrada en las verdaderas proezas de la ingeniería que constituyen las presas hidroeléctricas alrededor del mundo. El siglo XX fue marco de imponentes construcciones. La mayor central hidroeléctrica es la Presa de las Tres Gargantas, en China, con una potencia de 22 500 MW (megavatios). En países como Noruega, Zaire y Brasil, la energía hidroeléctrica es una de las fuentes más importantes para el abastecimiento de la población. El crecimiento de la producción de energía hidroeléctrica en 2007 fue de 1.7%, un poco menor al promedio histórico. Los aumentos en China y en Brasil compensaron las condiciones de sequía en Estados Unidos y el sur de Europa en ese año. Efectos ambientales Si bien la generación de hidroelectricidad no desprende gases contaminantes, la construcción de presas puede tener consecuencias que contribuyen al calentamiento global. Sucede que para instalar la obra de infraestructura es necesario inundar grandes territorios poblados de vegetación. La descomposición de estas plantas, sumergidas en la inundación, puede liberar una cantidad de gases causantes del efecto invernadero equivalente a la que genera la quema de combustibles fósiles. Además, las presas tienen un fuerte impacto en los ecosistemas, ya que producen la inundación de la tierra y el aumento en el régimen de lluvias. Las presas en las zonas tropicales favorecen el desarrollo de un parásito que ataca al hombre, causándole esquistosomiasis, una enfermedad incurable y degenerativa. Podría decirse que los animales más afectados son los peces, que sufren los cambios en la cantidad y la calidad del agua en la corriente del río. En ocasiones, además, las presas impiden que los peces emigren corriente arriba para desovar. Los ingenieros trabajaron para diseñar mecanismos que permitieran que los peces traspasaran la presa a través de un compartimiento, y así pudieran trasladarse en sentido contrario al de la corriente. Pero no siempre funcionó.

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Una ola de energía El vaivén de las olas del mar es un movimiento producido por la fuerza gravitacional de la Luna y del Sol, así como de la rotación de la Tierra. Por lo tanto lleva consigo un potencial energético que es posible aprovechar para la producción de electricidad. Este tipo de energía se llama mareomotriz. Para que su extracción sea efectiva es necesario que la diferencia entre la marea alta y la baja sea de al menos cinco metros. Sólo en algunos lugares del mundo se encuentra esta particularidad. El método de obtención de energía mareomotriz es similar al de la energía hidroeléctrica. Consiste en la construcción de un dique o presa que cierre un sector del mar; generalmente se usan golfos o bahías. Esta instalación cuenta con turbinas y compuertas, que se ponen en funcionamiento cuando se produce una diferencia en el nivel de elevación del agua en ambos sentidos. Estas prácticas para la obtención de energía tienen consecuencias en los ecosistemas marinos. Si bien no contaminan la atmósfera (puesto que no liberan gases de efecto invernadero), producen algunos impactos en la vida de los animales y las plantas marinos, así como en la navegación de las zonas explotadas. Sin embargo, estos efectos no son universales sino que varían según la presa y el lugar geográfico en el que se ponga. En algunos casos, como el de la estación generadora de La Rance, en Francia —la más grande del mundo—, el impacto ambiental ha sido insignificante. La potencia del viento Históricamente, el viento como fuente de energía fue utilizado para mover barcos, moler granos y bombear agua.

LA FUERZA DEL SOL Los países desarrollados son pioneros en la producción de energía fotovoltaica. Las plantas solares abastecen con electricidad a miles de hogares, sin producir emisiones de CO2. China es, por mucho, el principal productor de energía solar térmica del mundo. Entre 1999 y 2006 su producción creció 22%. En Europa, en cambio, la mayor planta se halla en Jumilla, España, inaugurada a comienzos de 2008, con una extensión de 100 hectáreas.

PLANTAS DE ENERGÍA SOLAR

Erlasee Alemania

Brandis Alemania

Serpa Portugal

Beneixama España

Jumilla España Nellis EUA

Pocking Alemania

Salamanca España

Milagro España Lobosillo España

Fuente: BP Statistical Review of World Energy.

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AYER

Molinos de viento. La fuerza eólica fue utilizada históricamente en la industria primaria, para moler granos y, después, para bombear agua. El sistema de los molinos de viento transforma la energía eólica en energía mecánica.

Caudales de energía Los países que cuentan con abuntantes ríos llevan la delantera en el aprovechamiento de la fuerza del agua para la obtención de energía eléctrica. PRODUCTORES DE HIDROELECTRICIDAD Participación en la producción mundial de energía hidroeléctrica por país, en 2007.

PAÍS

China

15.4

Brasil

11.9

Canadá

11.7

EUA

Rusia

5.7

Holanda

4.3

India

3.9

Venezuela

2.7

Indonesia

2.7

Suiza

2.1

Fuente: BP Statistical Review of World Energy.

En la actualidad, la preocupación del hombre por obtener formas “limpias” de energía lo llevó a diseñar métodos de producción de energía eólica. Es decir, a transformar la fuerza del viento en electricidad. Este método creció notablemente desde que comenzaron a funcionar con prosperidad los primeros generadores, a finales del siglo XX. Sus ventajas son evidentes: puesto que no libera gases tóxicos, no contamina la atmósfera. Es una fuente de energía renovable, por lo tanto no existe riesgo de agotamiento. Y además es más barata que los combustibles fósiles. El viento es gratuito, abundante e inagotable. Sin embargo, los generadores de energía eólica tienen algunos efectos negativos. El más evidente, al menos a primera vista, es la necesidad de una enorme extensión de terreno para llegar a producir cantidades significativas de electricidad. Por otra parte, puesto que se encuentran instalados en grupos de más de 50, en lo que se llama “fincas de viento”, sus aspas son un peligro para las aves, sobre todo si se trata de un predio que forma parte de una ruta de migración. Además, la gran cantidad de generadores eólicos produce un ruido que afecta los ecosistemas. De todas formas, estas consecuencias son, por lejos, menos dañinas que las producidas por la quema de combustibles fósiles. Una tendencia ascendente Según la World Wind Energy Association (Asociación Mundial de Energía Eólica), en 2007 se sumaron 19.7 GW de energía eólica a la producción mundial, cifra que llevó a un total de 93.8 GW de energía generada en ese año. La tendencia ascendente en la generación de energía eólica se constata en las estadísticas: en 2007 aumentó 26.6%, esto es, un punto

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HOY

Generadores de electricidad. Instalados en grandes campos eólicos, los modernos molinos proporcionan cerca de 1% de la electricidad consumida en el mundo. Más de 70 países los utilizan para abastecer de energía a las poblaciones.

porcentual más que en 2006, cuando el incremento fue de 25.6%. Los países que más crecieron en energía eólica en 2007 fueron Turquía (220%) y China (127.5%). La energía eólica es utilizada en más de 70 países. Alemania, Estados Unidos y España son los que producen más. El 61% de la energía eólica producida en el mundo tiene lugar en Europa, seguida por Norteamérica, que produce 20%. Asia, en tanto, produce 17% de la energía eólica mundial, y mucho después están Oceanía (1.7%), América Latina (0.6%) y África (0.4%). Si bien en la actualidad un poco más de 1% de la energía consumida en el mundo proviene de la energía eólica, la tendencia en su desarrollo va en aumento. El Sol siempre está El Sol constituye una fuente de energía continua cuya irradiación representa 600 veces más la cantidad de energía producida diariamente por el resto de los métodos de producción desarrollados por el hombre. La energía proveniente del Sol es limpia, renovable y tan abundante que la cantidad que recibe la Tierra en 30 minutos es equivalente a toda la energía eléctrica consumida por la humanidad en un año. Sin embargo, su mayor problema es su inconstancia: la energía solar sólo está disponible cuando es de día y no hay nubes. Por eso, muchos sistemas que se alimentan de energía solar para su funcionamiento son híbridos, es decir, cuentan con otra fuente auxiliar que reemplaza a la del Sol cuando no está disponible. Además, también es cierto que algunas partes del mundo reciben mayor emisión de Sol que otras, por lo tanto pueden aprovechar mejor esta fuente de energía. Actualmente, existen tres formas de utilización de la energía solar: la

Potencia en aumento El desarrollo de la producción de energía eólica, sobre todo en los países desarrollados, es asombroso. En 2007 creció 26.6%. No obstante, la cantidad de energía que genera globalmente es aún muy escasa como para resultar significativa. Se trata de una industria con mucho futuro por delante. INCREMENTO EN LA PRODUCCIÓN MUNDIAL DE ENERGÍA EÓLICA POR AÑO, MEDIDO EN GIGAVATIOS

93.8 74.2 59 47.7

2004

2005

2006

2007

Fuente: World Wind Energy Association.

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22 500 Es la cantidad de megavatios de energía capaz de generar la presa más grande del mundo: Tres Gargantas, situada en el río Yangtsé, en China. La planta entrará en operación completa hacia 2011. Aunque proporciona una gran cantidad de energía limpia, se teme por el desplazamiento de las poblaciones cercanas, así como por la posible pérdida de tesoros arqueológicos. También existe preocupación por la sedimentación, que podría disminuir la vida útil de la presa.

PRODUCTORES DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA Participación en la producción mundial de energía solar térmica por país, en 2007.

PAÍS China

% 65.1

Turquía

6.6

Alemania

5.6

Japón

4.7

Israel

3.4

Fuente: Agencia de Energía Internacional (IEA).

producción de electricidad, el calentamiento pasivo y el calentamiento activo, o producción de energía térmica. Generación de electricidad La producción de energía fotovoltaica consiste en la transformación de la energía del Sol en electricidad. En 1839, Edmond Becquerel descubrió el concepto de efecto fotovoltaico. Pero la primera celda solar fue creada en 1954 por los laboratorios Bell. Una celda solar —generalmente ubicada en grupos de 40, en módulos— está constituida por capas de materiales semiconductores de electricidad. A través de ellos fluye la energía lumínica del Sol, que es transformada en voltios, es decir, en electricidad. Una celda solar típica tiene una eficiencia de 15%, es decir, cerca de un sexto de la luz del Sol que recibe es transformada en electricidad. Puesto que esto representa un nivel de eficiencia bajo, es un desafío para los científicos conseguir una mejora en este aspecto. Las naciones desarrolladas llevan la delantera en el establecimiento de centrales de generación de energía fotovoltaica. Alemania está en la cabecera, con 47% de la producción mundial, seguida por España, que concentra 28%. Es en este último país, en la ciudad de Jumilla, donde se encuentra la planta solar más grande del mundo, que tiene una capacidad de producción de 20 MW. El método fotovoltaico es probablemente el más benigno de generación de electricidad, porque es silencioso, renovable, no afecta los ecosistemas, no produce emisiones de gases ni requiere de la quema de combustibles. El principal material de las celdas solares es el silicio, uno de los elementos más abundantes de la Tierra. Por lo tanto, es improbable que se agoten los recursos. Los costos de la producción de energía fotovoltaica son, sin embargo, un problema. No obedecen a los materiales de su producción en sí, sino a la complejidad de su construcción y de su diseño. La instalación de módulos de celdas solares es cara y precisa de una inversión importante. Sin embargo, los costos de mantenimiento son realmente bajos, puesto que sólo requieren limpieza. Es decir, en el largo plazo resulta más rentable. Además, la tecnología fotovoltaica es eficaz en términos de espacio. Según cálculos de Greenpeace, para cubrir la demanda completa de la Unión Europea se necesitaría 0.7% de la superficie total del terreno. Hay una gran superficie que no compite con otros usos del suelo, como azoteas y fachadas de edificios. La disponibilidad de espacio no es un factor limitativo del desarrollo de la energía solar. Las celdas fotovoltaicas ya son comunes en calculadoras, relojes, juguetes. También es usual verlas en casas rurales, bombas de riego y señales de tránsito. Pero además, existen cientos de satélites enviados al espacio que funcionan gracias a la energía que obtienen del Sol. Organizaciones ambientales como Greenpeace hacen hincapié en la necesidad de incorporar la energía solar en las sociedades, puesto que es una de las más limpias. Además, tiene la ventaja de que los generadores solares no requieren un tiempo de instalación prolongado, como sí lo necesita el establecimiento de una planta nuclear. Por eso, las autoridades de las organizaciones incentivan a los gobiernos a que apoyen este tipo de prácticas y promuevan la inversión en energía solar con un marco legal beneficioso para quienes se interesen en ella.

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EL AUTOMÓVIL MÁS LIMPIO El vehículo de hidrógeno posee un motor que se alimenta de agua. El caño de escape libera el vapor de agua resultante del proceso. El modelo HydroGen 3 posee:

1 Autonomía de 400 km 2 Velocidad de 160 km/h 3 Aceleración de 0 a 100 km/h en 16 segundos

Calentamiento pasivo Se trata de un proceso simple y fácilmente comprobable que tiene lugar en la naturaleza: la conversión de la energía lumínica del sol en energía calorífica. Cuando los rayos solares irradian una superficie, ésta se calienta. Este fenómeno es aprovechado en un sistema solar pasivo. El uso más frecuente de este sistema tiene lugar en los hogares. Debido a la toma de conciencia general en torno al problema energético, las nuevas casas que se construyen tienen en cuenta cada vez más los beneficios del aprovechamiento de la luz y el calor solar para el ahorro de energía. Así, los edificios diseñados para calentarse de manera pasiva con la luz del sol, por lo general tienen grandes ventanas orientadas en la dirección que recibe más emisión solar en invierno. A diferencia de los sistemas solares activos, complicados y caros, el calentamiento pasivo se logra con una arquitectura y orientación adecuadas, sin gastos adicionales. Los materiales absorben calor y de esta forma la casa se mantiene cálida los días de invierno. Para el verano, este tipo de hogares cuenta con salientes que hacen sombra y en ocasiones también el diseño ayuda a mantener la casa ventilada con aire fresco. Se pueden añadir aleros, toldos y árboles de hoja caduca, que impiden el calentamiento excesivo en los días de calor. Así, tanto en las estaciones cálidas como en las frías, se logra reducir el consumo de energía en calefacción, ventiladores, acondicionadores de aire y luz eléctrica.

La energía del futuro Muchos científicos aventuran que en muy corto plazo la humanidad utilizará el hidrógeno a gran escala, esto en reemplazo de los combustibles fósiles. Entre sus ventajas están el bajísimo nivel de contaminación y lo inagotable del agua como recurso, ya que puede ser reciclada y reutilizada una y otra vez. Las desventajas tienen que ver con lo elevado de sus costos en la actualidad.

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Gastar para preservar La Agencia Internacional de Energía (IEA) calculó que se necesita una inversión de 45 billones de dólares en tecnología (fundamentalmente en las fuentes de energía) para reducir a la mitad las emisiones de CO2 hacia 2050. Aunque ese gasto pudiera parecer improductivo, existen modelos alternativos de producción que lo contemplan como una inversión que evitará pérdidas mayores en la economía (y en la salud del planeta).

PRODUCCIÓN MUNDIAL DE ENERGÍA FOTOVOLTAICA EN MW

951 CAPACIDAD ACUMULADA CAPACIDAD INSTALADA POR AÑO

489

168 81 2004

2005

2006

2007

Fuente: Agencia Internacional de Energía (IEA).

Calentamiento activo La función de un sistema de recolección solar activo es transformar la energía lumínica en energía calorífica y conservarla. En un edificio, un sistema solar activo cuenta con un recolector solar —que se ubica en el techo y absorbe el calor del sol—, una bomba y un sistema de tuberías que circulan por las paredes y el piso de las habitaciones transportando agua. Así, el agua caliente hace a los espacios más cálidos. También el agua caliente puede servir para el consumo doméstico. Sin embargo, este sistema sólo es efectivo si se ajusta a la vida del edificio. Puesto que la emisión solar es intermitente —de noche y cuando hay nubes se suspende—, la energía absorbida puede no ser suficiente para abastecer las necesidades de quienes habitan los espacios. En la mayoría de los casos, son las edificaciones nuevas las que incorporan sistemas solares activos. Pero éstos pueden ser incluidos en edificios existentes. En Estados Unidos, muchas familias utilizan energía solar para calentar sus piscinas. En las latitudes menores a 40 grados, la energía obtenida de la emisión solar puede proveer entre 60 y 70% del agua caliente requerida para el funcionamiento de un hogar, a una temperatura superior a 60 grados centígrados. Según la Agencia Internacional de Energía, desde principios de la década de 1990 el mercado de la energía solar térmica ha mostrado un gran desarrollo. Para fines de 2006, un total de 182.5 millones de colectores solares instalados —que corresponden a una capacidad de energía total de 127.8 GW de energía térmica— estaban operando en 48 países del mundo. El calor de la Tierra Existen áreas del planeta geológicamente activas en las que el calor interior de la Tierra puede alcanzar la superficie y atravesar la corteza en su parte más delgada. Este flujo de energía puede ser aprovechado para la producción de electricidad y calor para los hogares. Se llama energía geotérmica. Las zonas de cadenas montañosas o con actividad geológica son ideales para extraer este tipo de energía. En los lugares en que el vapor está atrapado en el subsuelo se realizan pozos de perforación para obtenerlo, o se bombea agua al subsuelo y se recoge luego el vapor producido por ésta al calentarse en la profundidad. El país que más energía geotérmica utiliza es Estados Unidos, que concentra casi la mitad de la energía geotérmica producida en el mundo, en especial en California. En Islandia, por otra parte, gran parte del calor obtenido de la Tierra es utilizado para calentar las viviendas. Los problemas de la energía geotérmica tienen que ver con los gases que componen al vapor extraído. Si bien no contiene dióxido de carbono —causante del efecto invernadero—, posee gran cantidad de sales y, a veces, sulfuro de hidrógeno, que se caracteriza por su olor a huevo podrido y constituye una forma de contaminación del aire. Además, el agua caliente puede contener minerales que corroen la maquinaria utilizada para su extracción, lo cual origina dificultades no despreciables en su mantenimiento. Ciertos minerales también pueden ser tóxicos para los peces. Está claro que no hay soluciones mágicas para el problema energético. Pero también es evidente que no podemos quedarnos cruzados de brazos.

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ENERGÍA GEOTÉRMICA Es una de las fuentes energéticas más limpias y prometedoras. Consiste en producir electricidad a partir del calor que existe en el interior del planeta. Las centrales, sin embargo, padecen limitaciones, como la localización de las plantas, que deben estar ubicadas en regiones de vulcanismo activo, y el potencial agotamiento del recurso.

ina

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CÓMO FUNCIONA UNA CENTRAL

1 El vapor. Asciende desde el yacimiento por su propia presión.

2 La generación. Al ingresar en la sala de máquinas el vapor mueve una turbina, que pone en marcha un generador eléctrico.

3 El transporte. La electricidad obtenida es transportada mediante líneas de alta tensión, previo paso por un transformador.

4 El reciclado. El vapor ya utilizado es condensado (convertido en agua) y reinyectado en el yacimiento.

80 km

De corteza. Su grosor es variable, desde 5 hasta 80 km de profundidad. Es la “cáscara” del planeta que nos aísla del turbulento interior.

Yacimientos Son acumulaciones de agua y vapor, a veces contenidas en grietas o rocas porosas, que pueden ser utilizadas como recursos energéticos.

TIPOS DE YACIMIENTOS Los yacimientos geotermales se clasifican por su temperatura y por el recurso que brindan (agua o vapor). °C

s Grietas na y fisuras

i urb eElt magma del manto d la asciende por fisuras de Sa la corteza y calienta las rocas. Las rocas, a su vez, calientan el agua contenida en ellas.

Yacimientos de vapor seco 400 350 300 250 200

Son los más eficientes, aunque menos frecuentes. Producen vapor a altas temperaturas y presiones.

Yacimientos de altas temperaturas Cuanto mayor es la temperatura del agua del yacimiento, mayor es la eficiencia a la hora de producir energía eléctrica.

100 50 0

Yacimientos de bajas temperaturas Con temperaturas menores a 70 grados centígrados, son útiles para cubrir necesidades domésticas como la calefacción de edificios, lavado o producción agrícola.

n Co

150

ore

d sa

Manto superior Se extiende hasta los 700 km de profundidad. Es una capa viscosa formada por roca semifundida a 1 300°C.

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MODELO A SEGUIR

AHORRAR EN CASA Producir un kw de electricidad por hora a partir de una turbina que se calienta con carbón genera una emisión de 750 gramos de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera. Sin embargo, parte del consumo eléctrico de los hogares se desperdicia. Electrodomésticos que permanecen encendidos, una mala elección del sistema de calefacción o de los focos contribuyen a esta pérdida que impacta en forma negativa en el ambiente.

¿CUÁNTO GASTAN?

La mayoría de las personas desconoce cuánto consumen sus aparatos eléctricos. Informarse ayuda a proteger el medio ambiente y también a pagar menos por la electricidad.

Un ventilador de techo gasta la décima parte de electricidad que un acondicionador de aire.

Las equivalencias se realizan en función de focos de 40 watts. El watt representa la cantidad de energía que un aparato consume por segundo.

Ventilador de techo Consumo: 700 W Equivale a 17.5 focos.

Secadora de pelo Consumo: 700 W Equivale a 17.5 focos.

Aire acondicionado (1 800 frigorías) Consumo: 1580 W Equivale a 40 focos.

TV Consumo: 150 W Equivale a 3 focos. Cuando la TV está apagada sigue consumiendo energía. Lo ideal es desenchufarla.

Minicomponente Consumo: 18 W Equivale a 0.5 foco.

Calefactor grande Consumo: 2 500 W Equivale a 62.5 focos. Los sistemas de calefacción son grandes consumidores de electricidad, aunque resultan muy ineficientes ya que sólo una pequeña porción de la energía consumida se convierte en calor.

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LA ETIQUETA ENERGÉTICA

Más eficiente

Obligatoria en muchos países, informa sobre la eficiencia energética de los aparatos eléctricos.

Un electrodoméstico clase A puede ser más caro que uno clase G. Pero el dinero se recupera con creces al cabo de un tiempo gracias al ahorro en energía.

B C

La etiqueta se divide en 7 niveles, de la A a la G, tomando como referencia el punto medio. Así, un electrodoméstico tipo A consume hasta 55% de lo que consume uno clase D. El de clase B consume entre 55% y 75%, y el de clase C, entre 75 y 90%.

45 kg

D E F G Menos eficiente

Refrigerador con congelador 1/2 HP Consumo: 368 W Equivale a 10 focos. Si se descongelan las paredes del refrigerador cuando se han cubierto de hielo el motor trabaja menos.

Horno eléctrico Consumo: 1 200 W Equivale a 30 focos.

Microondas Consumo: 1.300 W Máquina Equivale a 32.5 lavaplatos focos. Consumo: 2 500 W Equivale a 62.5 focos. Cafetera Consumo: 400 W Equivale a 10 focos.

De CO2 se emiten cada año para fabricar la electricidad necesaria que consume una sola bombilla eléctrica.

LÁMPARAS DE BAJO CONSUMO

Las lámparas fluroescentes compactas (LFC) son mucho más eficientes a la hora de iluminar que las tradicionales. Su diseño, que se basa en un gas que se enciende cuando es atravesado por Calefactor a resistencia una corriente eléctrica, conConsumo: 4 000 W vierte la mayor parte de la Equivale a 100 focos. energía en luz, a diferencia de las tradicionales, en las que gran parte de la electriLavadora automática cidad se pierde convertida Consumo: 2 170 W en calor. Equivale a 55 focos.

Este tipo de lámparas permite ahorrar hasta un 80% de energía eléctrica, y su durabilidad es mucho mayor.

Plancha Consumo: 1 000 W Equivale a 25 focos. Al utilizar la plancha es preferible planchar primero la ropa que requiere menor temperatura y terminar con la que requiere mayor calor.

Un foco de 100 w consume el equivalente a cuatro de 25 w, pero produce el doble de luz.

Aspiradora Consumo: 350 W Equivale a 9 focos.

Los focos de bajo consumo son especialmente indicados en aquellos lugares en donde deben permanecer encendidos bastante tiempo, ya que tardan algunos minutos en alcanzar su rendimiento máximo. A algunas personas les molesta su luz, más “fría” que la de las tradicionales.

25°C

Utilizar toldos, películas Es la temperatura aconsejable para proopacas, cortinas y cualquier gramar el acondicionador de aire. Por otro elemento para filtrar los cada grado más frío se consume 10% rayos de Sol permite ahorrar energía en el uso del acondimás de energía. cionador de aire.

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QUÉ PUEDES HACER TÚ

AHORRO DE ENERGÍA Ahorrar energía en la vida cotidiana es mucho más fácil de lo que parece. Sólo se trata de poner en práctica algunas estrategias para un consumo responsable y eficiente de los recursos. Mejorar la eficiencia energética significa mejorar nuestra calidad de vida y garantizar un mundo más saludable para el futuro.

ENERGÍA TÉRMICA Gran parte de la energía obtenida por la combustión del gas, el petróleo y el carbón está destinada a la calefacción de los hogares y los lugares de trabajo. En las regiones más frías del mundo, esta proporción es enorme. Existen, sin embargo, consejos útiles que ayudan a reducir el consumo de energía térmica. La utilización de la energía solar es una estrategia fundamental. Este es un momento para poner a prueba toda nuestra creatividad y responsabilidad.

1 DESCONGELA ALIMENTOS AL NATURAL. Con agua caliente o el microondas, usas más energía.

4 USA LA ENERGÍA SOLAR. Deja entrar la luz a través de los vidrios, tu casa se calentará con los rayos solares.

2 NO PRECALIENTES EL HORNO. Mantenerlo encendido mucho tiempo desperdicia energía.

3 REDUCE LA CALEFACCIÓN. Si no vas a estar en la casa, baja la temperatura y no derrocharás energía.

5 UTILIZA MENOS VAJILLA. Así gastarás menos agua caliente para lavarla.

6 LA REGADERA EN LUGAR DE LA TINA. Un baño rápido consume menos agua caliente.

7 TERMOSTATO. Puede reducir entre 3 y 6% el consumo de energía para calentar el agua.

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COMBUSTIBLES En el siglo XX, la demanda de petróleo creció en gran medida a raíz del invento y la expansión del automóvil. Mientras que en 1900 en EUA había 8 000 automóviles, en 1950 ese número había crecido a

1 ARRANCA EL MOTOR SIN PISAR EL ACELERADOR. De esa forma no desperdiciarás combustible.

CAMBIA LA VELOCIDAD. Utiliza la primera velocidad sólo los primeros 5 metros.

NO ACELERES DE MÁS en una subida. Eso desperdicia combustible.

alrededor de 40 millones. En el siglo XXI, sólo en EUA funcionan cerca de 200 millones de automóviles. Por eso es importante considerar estrategias para ahorrar energía a la hora de transportarnos.

APAGA EL MOTOR. En las paradas prolongadas, no dejes el motor en marcha.

NO USES ACCESORIOS EXTERIORES. Con equipaje en el techo del vehículo gastarás 35% más de combustible.

A PIE Y EN BICICLETA. No utilices el automóvil para los trayectos menores a 2 kilómetros.

ENERGÍA ELÉCTRICA La mayoría de los artefactos del hogar consume electricidad. Ésta se obtiene, en gran medida, a partir de la quema de combustibles fósiles, aunque también existen formas “limpias” de obtención de energía eléctrica.

1 PLANTA ÁRBOLES. La sombra de los árboles ayuda a mantener los ambientes frescos.

FOCOS DE BAJO CONSUMO. Son más eficientes: requieren de menos energía para iluminar y duran más.

DESCONGELA EL REFRIGERADOR. Si se acumula hielo, el aparato consume más energía para mantenerlo.

4 ORDENA EL REFRIGERADOR. Encontrarás los productos rápidamente, sin liberar frío si los buscas con la puerta abierta.

5 LÁMPARAS INDIVIDUALES. Si las enciendes sólo cuando lees o escribes, gastas menos energía.

TAMAÑO JUSTO DEL REFRIGERADOR. No utilices un equipo más grande del que necesitas.

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AMORY BLOCH LOVINS

PIONERO DE LA ENERGÍA LIMPIA PRINCIPALES FECHAS

1976 PRIMERA OBRA

Publica el ensayo “Energy Strategies: The Road Not Taken?”, con amplias repercusiones.

1982

EMPRENDIMIENTO

Funda el Instituto Rocky Mountain.

1991

INVENTO ECOLÓGICO Crea el “Hipercar”, un automóvil que combina diseño y motor propicios para el ahorro de energía.

mory Bloch Lovins nació en Washington, Estados Unidos, el 13 de noviembre de 1947. Estudió en la Universidad de Harvard durante dos años, y luego viajó a Oxford, Inglaterra, para estudiar en la Universidad Magdalen. Durante sus 14 años en Gran Bretaña, Lovins estuvo fascinado por el Parque Nacional Snowdonia, en Gales. En 1971 escribió un libro sobre el riesgo que corrían esas tierras vírgenes. Desde entonces y por diez años, Lovins prestó sus servicios como representante británico de la organizacion Friends of the Earth (Amigos de la Tierra). Mientras incrementaba su interés por la naturaleza y el medio ambiente, Lovins se involucró cada vez más en el desarrollo de estrategias energéticas, inicialmente a través de sus investigaciones ligadas al cambio climático. Pero el problema de los usos y las fuentes de energía sería el que más apasionaría a este científico. El puntapié inicial de su gran aporte en este campo lo dio en 1974, cuando escribió su primer libro vinculado a esta problemática: World Energy Strategies (Estrategias mundiales de energía). La crisis energética de 1973 llevó a científicos, empresarios, políticos y ciudadanos a prestar especial atención a las ideas de Amory Lovins. En 1976, su ensayo “Energy Strategies: The Road Not Taken?” (“Estrategia energética: ¿el camino no tomado?”), editado por la publicación Foreign Affaires, tuvo gran repercusión. Allí Lovins, por primera vez, redefinió el problema energético mundial. En lugar de enfocar la atención en cómo conseguir más energía para los países, el autor se preocupó por diseñar la manera de proveer la cantidad justa de energía para cada necesidad, de forma eficiente. El camino suave En este ensayo, Lovins propuso el concepto de “soft energy path” (camino energético suave), que postula un nuevo sistema de uso eficiente de la energía mediante la utilización de fuentes renovables (solar, eólica, geotérmica y biocombustibles). Este es lo contrario del “hard energy path” (camino energético duro), representado por los combustibles fósiles contaminantes y la energía nuclear, nociva para la salud de las personas. Al comienzo, el “soft energy path” atrajo grandes críticas de los proveedores de energía tradicional. Algunos tildaron a Lovins de idealista, y otros de-sestimaron la viabilidad técnica o económica de sus ideas. Sin embargo, inclusive sus críticos aceptaron que tenía algo de genio, de visionario. Y no se equivocaron. Hoy en día, el uso eficiente de energía está siendo adoptado en todas partes del mundo. Lovins fue, sin dudas, un pionero en el desarrollo de estrategias energéticas sustentables, eficientes y limpias. Junto a su esposa, Hunter Sheldon, Lovins fundó en 1982 el Instituto Rocky

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Las nuevas plantas nucleares no son rentables para el capital privado. Por eso las leyes de la competencia del mercado mundial las harán desaparecer en las próximas décadas.”

Mountain, que hoy dirige. Está dedicado a fomentar el uso eficiente de los recursos energéticos. Su sede fue construida bajo los postulados de su “soft energy path”, en un edificio que utiliza aproximadamente 1% de la energía térmica y 10% de la energía eléctrica que consumiría una casa tradicional de las mismas dimensiones. Uno de los frutos más importantes del Instituto Rocky Mountain fue, en 1991, la creación del “Hipercar”, un automóvil que combina de manera eficiente dos técnicas de ahorro energético: un diseño aerodinámico y un sistema híbrido de abastecimiento de energía. Por este invento Lovins recibió el Premio Nissan. Lovins publicó numerosos libros, entre ellos: Factor Four: Doubling WealthHalving Resource Use, con Hunter Sheldon y Ernst Ulrico von Weizsäcker; y Natural Capitalism: Creating the Next Industrial Revolution, con Hunter Sheldon y Paul Hawken. Su última publicación, Winning the Oil Endgame, provee de una hoja de ruta para que Estados Unidos elimine el uso de petróleo en 2040 mediante el uso de fuentes energéticas renovables. Sobre la publicación, el Wall Street Journal comentó: “Se trata, quizás, del análisis más riguroso —y seguramente el más dramático— sobre lo que se necesitará para liberarnos del petróleo extranjero”.

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Desaf铆o ecol贸gico. Energ铆a se termin贸 de imprimir y encuadernar en el 25 de marzo de 2011 en los talleres de la Agencia Promotora de Publicaciones, S.A. de C.V.

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