LAS FUENTES DE ENERGIA RENOVABLES Y SU IMPACTO EN LA ARQUITECTURA Autor: Arq. Claudia Trewick Gomez Profesor base en la Facultad de arquitectura U.A.G. RESUMEN Es una realidad el desgaste que ha sufrido el planeta con la contaminación que hemos acumulado los seres humanos y su impacto en la sociedad, medio ambiente, medio político, medio económico y por ende arquitectónico. Es un problema que tiene una solución si se toman en cuenta las fuentes de energía renovables que en algunos casos son inagotables, limpias y aprovechan recursos de su contexto, no impactan el medio ambiente. Son energías que proceden de una fuente natural y se transforman para aprovechamiento en el mismo lugar donde se producen. Aquí en México existen iniciativas (incentivos gubernamentales) que gestionan este tipo de energía y las promueven. Es necesario que la sociedad mexicana conozca como el hombre las ha utilizado desde tiempos inmemorables hasta la actualidad, para que puedan hacer uso de ellas en este caso implementándolo en los nuevos proyectos arquitectónicos, promoviendo su uso y creando una nueva forma de proyectar que causa un nuevo campo en la competitividad del profesional de la construcción. Arquitectura solar pasiva, aislantes térmicos y acústicos, son solamente algunos de los elementos que hoy en día se deben de tener en cuenta al momento de edificar una construcción. Actualmente se desarrollan tecnologías eficientes que pueden proporcionar el mismo servicio y nivel de confort, pero con un costo energético y medioambiental menor. En resumen, la arquitectura debe optimizar las necesidades energéticas con el entorno a través del propio diseño.
PALABRAS CLAVE Fuentes de energía renovable, proyectos arquitectónicos, tecnologías eficientes, diseño ambiental, aislantes térmicos y acústicos, captación solar pasiva, incentivos.
ABSTRACT It is a reality wear suffered by our planet with pollution that we have accumulated human beings and its impact on society, environment, political environment, economic and hence architectural environment. It is a problem that has a solution taking into account the frenewable energy uentwhich in some cases are inexhaustible, clean and leverage resources from its context, does not impact the environment. They are energies that come from a natural source and are transformed for use in the same place where they occur. Here in Mexico, there are initiatives (Government incentives) that manage this type of energy and promote them. It is necessary that the Mexican society know as the man has used them from time immemorial to the present day, so that they can make use of them in this case implementing it in the new architectural projects, promoting its use and creating a new way of projecting that causes a new field in the competitiveness of the construction professional. Passive solar architecture, thermal and acoustic insulation, are only some of the elements that today are taken into account at the time of building construction. Currently develop efficient technologies that can provide the same service and level of comfort, but with one lower energy and environmental cost. In short, the architecture should optimize energy requirements with the environment through the design. KEY WORDS Sources of renewable energy, architectural design, efficient technologies, environmental design, thermal and acoustic insulation, passive solar collection, incentives.
INTRODUCCION Este artículo se desarrolla dentro de la facultad de arquitectura de la Universidad Autónoma de Guadalajara por encargo de la Arq. Edna Urquidi Luna (Subdirectora) como líder y con el objetivo de mejorar la calidad de los proyectos realizados por los propios alumnos de esta institución aportándoles información importante para enriquecer un proyecto en la actualidad y con visión de futuro. El planeta como lo conocemos actualmente se encuentra enfermo de polución, los altos niveles de contaminación afectan la vida de las personas en su vivir cotidiano. En este artículo se aborda el estudio de energías renovables aplicables a los proyectos arquitectónicos en este 2017, donde la naturaleza como la conocemos se encuentra en manos de los jóvenes, futuros arquitectos que al desarrollar en el aula un proyecto haciendo énfasis en los biocombustibles como una opción limpia, las energías renovables y su inserción en una obra arquitectónica substituyendo instalaciones normalmente contaminantes. Es necesario pensar en la calidad de vida del humano en el futuro, nuestros hijos merecen un aire, agua y tierra limpios. La investigación será descriptiva, en la que se describen los datos de los fenómenos ocurridos hasta el momento. Será una metodología mixta dividida en tres partes, inicio, desarrollo y conclusión. Para iniciar es necesario responder a la pregunta ¿QUE SON LAS ENERGIAS RENOVABLES? En nuestro planeta existen fuentes de energía NO RENOVABLES como el gas natural, el petróleo y el carbón que son fósiles ( sustancia de origen orgánica que se ha encontrado enterrada largo tiempo)(https://es.thefreedictionary.com/f %C3%B3siles). Y que casualmente son las más utilizadas por el hombre desde la antigüedad. En cambio las ENERGIAS RENOVABLES son inagotables, provienen de fuentes que pueden regenerarse naturalmente y tienen una gran cantidad de energía. Entonces ENERGIA RENOVABLE es un recurso natural que al aplicar diversas tecnologías son capaces de modificar algo y producir movimiento.
¿QUE SON LOS GASES DE EFECTO INVERNADERO? Son gases que se encuentran en la atmosfera y emiten radiaciones en el interior del rango infrarrojo (radiación electromagnética y térmica) y tienden a producir calor. Estos gases se acumulan de forma desordenada por causa de lo contaminantes que son nuestros combustibles. El gobierno de la república mexicana está promoviendo el uso de estas tecnologías con objeto de fomentar su uso y familiarizarnos con la idea de diferentes tipos de energía, lo que supone beneficios múltiples, entre ellos es que reduce la emisión de gases efecto invernadero.
TIPOS DE ENERGIAS RENOVABLES La Secretaría de Energía publica la Prospectiva de Energías Renovables 20122026, que constituye un análisis del sector energético mexicano en materia de renovables. Esta prospectiva ofrece información relevante y actualizada acerca del crecimiento estimado del aprovechamiento de las energías renovables en el mediano y largo plazos, y es un valioso insumo para la planeación del sector, así como para alentar y orientar la inversión en tecnologías limpias. Este documento representa un paso adicional en la construcción de un México más fuerte, con energía.( Jordy Hernán Herrera Flores,Secretario de Energía). Comenzando por la fase de planeación, la Secretaría de Energía ha anunciado que espera que para el año 2018 se duplique la capacidad de generación eléctrica de fuentes renovables lograda en 2012. Para ello se tendrá que romper cada año el récord de inversión en la materia. Además, se ha puesto en la Ley que para 2024 el 35% de la energía eléctrica producida deberá venir de energías limpias. También se ha anunciado que en cuatro años habrá una empresa nueva de energías renovables por cada cinco existentes, así como inversiones cercanas a los 8,000 millones de dólares. (Aguirre, 2014) Antes y después de la Reforma Energética Pasando a la fase de implementación, desde hace más de 10 años se ejecutaron mecanismos a través de la Comisión Federal de Electricidad para aumentar la generación de energía eléctrica renovable. La energía eólica ha tenido el cambio más dramático, pues los 85 megavatios instalados en 2008 crecieron a 2,100 megavatios para este año, con un crecimiento impresionante de 71% cada año.
Asimismo, la Ley de Asociaciones Público-Privadas de 2012, que permitió un marco de trabajo más abierto para la generación de energía, ha permitido anunciar inversiones multimillonarias en energías renovables. Los proyectos siguieron implementándose con menos velocidad durante las negociaciones y la promulgación de la Reforma Energética; sin embargo, algunas reglas han cambiado, por lo que los actores están estudiando el nuevo marco de trabajo general y las actividades se acelerarán próximamente. Quedan diversos flecos que deberán ser resueltos con la aprobación de nuevas leyes y reglamentos. El primer punto crítico por resolver es si la transición energética será un programa o una ley. Hasta ahora se ha presentado el Programa para la Transición Energética, del que emana el compromiso federal de duplicar la capacidad de generación eléctrica renovable. El documento final deberá describir las etapas de transición y consolidación de las energías renovables como mecanismo de diversificación. Para garantizar su cumplimiento, los expertos esperan se eleve al rango de ley, lo cual parece cada día menos viable. Paralelamente, el segundo punto crítico es si se logrará o no la meta del 35% de generación de energías limpias para el 2024, pues es optimista pero difícilmente lograble. Para cumplir el objetivo, se tendrían que crear estímulos financieros específicos, mejorar los incentivos en los contratos y garantizar un mejor funcionamiento de la red eléctrica. (McGovern, 2014) El tercer punto crítico será el esquema tarifario de la energía. Sería conveniente encontrar el modelo Feed-In-Tariffs, o tarifas de medición neta, que se implementa en más de 25 países. Este marco de trabajo es una política pública que ofrece contratos de largo plazo en energías renovables, basado en el costo de generación de cada tecnología. En lugar de ofrecer una tarifa única en el costo eléctrico, el precio final reflejará los costos de generación, por lo que se estimula la inversión en tecnologías y se disminuyen los costos. En el largo plazo, el ritmo de inversión se acelera. Estos temas, entre otros, llevan hasta tres meses de retraso en su discusión, pero se espera que ahora sí sean resueltos en noviembre de este año. La demora de estos mecanismos ha impacientado a la comunidad internacional, pues las leyes ya promulgadas no son claras al respecto. Las preguntas más importantes son: ¿Cuál es la definición de una energía renovable y cómo se distingue de una no renovable? ¿Habrá un esquema de subsidios? ¿Cuáles serán los esquemas de procuración de energías limpias? ¿Cómo serán otorgados? ¿Cuál es la visión de muy largo plazo de este proyecto? Habrá que darles seguimiento, pues establecerán las reglas de operación de mercado, los lineamientos técnicos y el
marco de trabajo de las energías renovables. Unas 80 nuevas licitaciones vendrán justo después de su aprobación. Los incentivos para combatir las emisiones de los Gases de Efecto Invernadero (GEI) serán otro punto crucial por definir. Se ha especulado que habrá un impuesto al carbono complementado por un programa que incluya emisiones certificadas y deducibles de impuestos, lo cual sería un incentivo para invertir en energías renovables. Este modelo es similar al que se utiliza en el Protocolo de Kioto, en el que se ‘bursatilizaron’ toneladas de dióxido de carbono. Otros mecanismos que se explorarían en este tiempo son la eliminación de aranceles en tecnologías estratégicas como la solar, así como la realización de subastas de energía renovable y la creación de subsidios focalizados. ¿Cómo serán las certificaciones de carbono? ¿Cómo se determinará su precio? ¿Cómo se aplicará la ley? Estas preguntas no serán respondidas sino hasta alrededor de febrero del próximo año.
Hacia una Economía de Energía Sustentable Como se mencionó anteriormente, mientras se discute el diagnóstico y la implementación de acciones, el mundo ya cambió. No sólo hay que ver lo que va a pasar mañana sino más allá. De acuerdo con un nuevo informe del World Resources Institute, hay “evidencia creciente de que el crecimiento económico no está en conflicto con los esfuerzos para reducir las emisiones de los gases de efecto invernadero… Las políticas públicas bien diseñadas para reducir los gases de efecto invernadero también tienen un impacto positivo neto, como mejora de la salud pública e incremento en los beneficios financieros de negocios y consumidores.” (Bianco, Meek, Gasper, Obeiter, Forbes, & Aden, 2014) Con la ambiciosa propuesta de crear una economía para detener el avance del cambio climático, emite las siguientes recomendaciones: • • •
Producir energías más limpias al brindar mayor certidumbre de largo plazo dentro de un marco más flexible. Reducir el consumo de energía eléctrica a través de la mejora en eficiencia y tecnologías, así como de la creación de incentivos fiscales. Desarrollar y posicionar vehículos de pasajeros más eficientes y limpios, especialmente a través del aumento de los estándares de limpieza y la ampliación de la oferta de estaciones para repostar de combustibles de origen renovable.
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Mejorar la producción, procesamiento y transmisión del gas natural, especialmente al aumentar el control de las emisiones, así como de lograr beneficios compartidos para todos los proveedores que participan en la cadena de valor. Reducir las emisiones de gases contaminantes aplicando los estándares más estrictos, concentrándose en eliminar con flexibilidad los refrigeradores y aires acondicionados que contaminen.
Incentivos fiscales por el uso de paneles solares Con el objetivo de promover el uso de energías renovables, el Gobierno Federal ofrece una serie de incentivos fiscales para las personas físicas y morales que instalen celdas solares, ya sea en sistemas fotovoltaicos para la producción de electricidad, o en sistemas termodinámicos en calentadores solares de agua. Las fuentes de energía renovables son la energía eólica; la energía hidráulica, cinética y potencial de cuerpos de agua naturales o artificiales; la energía marítima en todas sus formas; la energía geotérmica, la energía solar y la energía proveniente de los residuos o biomasa.
En los últimos años, este tipo de energía ha recibido el nombre de energía verde, pues para aprovecharla se pueden emplear métodos que no suponen un impacto en el medio ambiente, por lo que son energías limpias y amigables con nuestro entorno. En este punto hemos mencionado un factor determinante para el aprovechamiento adecuado y responsable de las fuentes de energía renovables y es el método que se emplee para dicho fin. Si bien, desde que se detectaron en la naturaleza recursos que podían utilizarse para generar energía y transformarla se comenzaron a desarrollar técnicas y maquinaria especiales para la explotación de estos recursos, éstos implicaban el uso de otros tantos recursos para operar correctamente, lo que representaba la invasión y alteración de ecosistemas y la emisión de contaminantes a la atmósfera.
Tuvieron que pasar varias décadas para que las consecuencias de la explotación desmedida de los recursos naturales fueran evidentes y esto se convirtiera en una preocupación mundial. A partir de la conciencia del deterioro del medio ambiente y de los problemas que trae consigo, se han desarrollado programas de investigación para crear alternativas que nos permitan disminuir el impacto ambiental de las actividades humanas y que a la vez sean lo suficientemente eficientes como para poder cubrir las demandas de la población en el ámbito energético.
Fue así como se crearon sistemas para aprovechar las energías renovables que ya hemos mencionado. Estos sistemas requieren de una infraestructura especial precisamente para que el aprovechamiento de esas energías no cause el mismo impacto ambiental que los métodos convencionales generan. Una de las razones por las que aún existen muchas plantas de energía que utilizan los métodos tradicionales son los altos costos que representa cambiar a un sistema más moderno que sea amigable con el ambiente. Es precisamente por ello que existen incentivos para que las empresas den ese paso y contribuyan al cuidado del ambiente, a la vez que gocen de ventajas económicas.
Los incentivos fiscales que se pueden disfrutar en nuestro país con el uso de celdas fotovoltaicas u otro tipo de sistemas para el aprovechamiento de recursos renovables quedan establecidos en el artículo 34, Fracción XIII de la Ley del Impuesto Sobre la Renta (ISR). Estos beneficios, como ya mencionamos, van dirigidos a personas físicas y morales de cualquier parte del país y consiste en la reducción del 100% de impuestos sobre la compra de maquinaria y equipo para generar energía a partir de fuentes renovables. Para que esto sea aplicable, según lo dispuesto en la Fracción XIII, es necesario que el equipo y maquinaria estén en funcionamiento durante al menos los 5 años inmediatos después de que se haya hecho la deducción.
Además de este beneficio otorgado por el Gobierno Federal existen otros apoyos para promover el aprovechamiento de energías renovables, como la interconexión con la Comisión Federal de Electricidad (CFE) para el uso de celdas solares. Con esto, la CFE permite mantenerte conectado a la red eléctrica y utilizar la energía que suministra cuando tu sistema solar no esté produciendo energía, lo que contribuye a reducir considerablemente el consumo de electricidad, dependiendo de la capacidad de producción del sistema fotovoltaico que tengas instalado. Los contratos de interconexión con la CFE se pueden hacer en pequeña o mediana escala según tus necesidades y las características del sistema fotovoltaico que instales en tu hogar o negocio. Por su lado INFONAVIT también ofrece a los derechohabientes la posibilidad de solicitar una facilidad llamada “Hipoteca verde” que consiste en un monto adicional al crédito otorgado para adquirir una vivienda equipada con eco tecnologías. Esto permite reducir los gastos familiares y disminuir el consumo de energía.
Este tipo de incentivos son poco conocidos por el público en general, pero en la medida en que se promuevan los efectos positivos para el medio ambiente y la
economía, serán más evidentes. Es importante mencionar en este punto que todo el equipo que se adquiera, ya sean calentadores solares, generadores eólicos, luminarias solares o sistemas fotovoltaicos, deben ser de buena calidad para garantizar el buen funcionamiento del sistema y que efectivamente estén reduciendo los efectos negativos sobre el medio ambiente. Los tipos de energía que promueve la secretaria de energía en México tienen el objetivo de promover el potencial energético en nuestro país, las más comunes son: • • • • • •
Energía eólica Energía solar Energía hidroeléctrica Energía Geotermia Energía Mareomotriz Energía Biomasa
Personas en el mundo con empleos en energía renovable (Figura 06).
Países con energía geotérmica, con capacidad y adición en el 2016, (Figura 12). Actualmente se integran tecnologías a la arquitectura como las energías renovables, en cubiertas, fachadas, cristales, que a la vez se participen de una forma estética y que ahorren o generen energías a través del sol u otros sistemas En la comunidad europea a partir de año 2007, se empezaron a instrumentar normativas para que se integraran elementos que produjeran apoyos energéticos y que colaboraran en considerables porcentajes de producción propia de energías
Países con políticas de energía renovable (Figura 46) Cada día los sistemas se vuelven más potentes y eficientes, por lo que resultan equipos que se desarrollan más sutiles y más económicos, pues sería ir a la contra, ya que se trata de cubrir las necesidades a precios más competitivos y racionalmente económicos y son por lo tanto, más sofisticados potentes por lo que cambian el paradigma y concepto de la arquitectura. Por otro lado están los "concentradores mixtos solares de energía térmica y fotovoltaica", los cuales tienen rendimientos diez veces mayores que las placas solares tradicionales, y ahora estamos entrando a la etapa de los "multiconcentradores solares", cuyos ejemplos presentaremos en ocasiones siguientes, tanto para escala pequeña, es decir edificios, como los de escala grande para abastecer energía en grandes cantidades a ciudades, poblaciones aisladas, o desarrollos industriales de gran magnitud. En México existen diferentes tipos de incentivos para incorporar a las nuevas edificaciones sistemas y equipos de energías renovables, lo que falta es conciencia y deseos de hacerlo.
CONCLUSIÓN Actualmente está claro que la arquitectura si cuenta con tecnologías eficientes para optimizar la energía de los edificios y obtenerla de fuentes renovables que lo harán más amigable con el medio ambiente, el punto es saber emplearlas. Ahora bien aunque México es un país que aún requiere implementar más tecnología como lo han hecho países como Alemania, se requiere que los profesionistas de la construcción sepan implementar el diseño ambiental en sus proyectos arquitectónicos, ya que independientemente de los incentivos, estos son naturales y amigables con el medio ambiente al emplearlos adecuadamente. En conclusión, el tema aún está abierto y es complejo abordarlo porque requiere un cambio total en el paradigma actual, tanto para el gobierno como para las empresas y los ciudadanos. Se espera mucho de las energías renovables, especialmente a nivel inversión público-privada. Además, ahora podemos hablar de energías renovables de forma más concreta y medible, pues entendemos el tamaño y forma del rompecabezas. Sin embargo, al día de hoy faltan demasiadas piezas para tenerlo ensamblado. Cabe dejar claro, que sí hay incentivos, lo que falta es conciencia y deseos de hacerlo para apoyar la protección al medio ambiente, hay ejemplos de promotores que sí les interesa hacerlo, porque además piensan en futuro. Ha llegado el momento de pensar no solamente en la eficiencia energética, sino en el ahorro energético, y por lo tanto también en el ahorro económico, con sistemas de energía solar térmica (agua caliente) y de energía solar fotovoltaica (energía eléctrica). Las últimas tecnologías están por todas partes que en función de las nuevas economías han ido evolucionando y se ha logrado abaratar costos de sistemas y equipos gracias a la propia tecnología y por las competencias globales.
BIBLIOGRAFÍA •
ARQ. ESTEBAN MOLEThttp://realestatemarket.com.mx/articulos/arquitectura/11469integraci on-arquitectonica-energia-renovable. Consultado el 11 de Noviembre del 2017
•
https://www.forbes.com.mx/reforma-energias-renovablescomovamos/.Consultado el 11 de Noviembre del 2017
•
Aguirre, A. (09 de octubre de 2014). Empresas energéticas crecerán 20%. Obtenido de El Universal Querétaro.
•
Bianco, N., Meek, K., Gasper, R., Obeiter, M., Forbes, S., & Aden, N. (octubre de 2014). Seeing is Believing: Creatig a New Climate Economy in the United States. Obtenido de World Resources Institute.
•
McGovern, M. (31 de julio de 2014). Energy reform triggers wind take-off in Mexico. Obtenido de Wind Power Monthly.
•
(15
de
Julio
del
2016).
http://dmsolar.mx/incentivos-fiscales-por-el-uso-de-
panelessolares/. Consultado el 11 de Noviembre del 2017