Qué es la

¿Qué es la pobreza energética?

La vida actual de la sociedad ha cambiado el consumo de energía: cocinar, refrigerar alimentos, la iluminación de los hogares y la climatización son servicios básicos que garantizan el bienestar social. Sin embargo, con los avances tecnológicos otros servicios como las telecomunicaciones, han generado un aumento en la demanda de energía eléctrica. Por lo tanto, el acceso a la energía como derecho humano es una vía esencial para el bienestar social, mejora la calidad de vida, reduce la pobreza y la desigualdad social, además es un promotor de desarrollo económico. A pesar de esto, muchas viviendas no cuentan con los recursos suficientes para consumir energía eléctrica y combustibles que les garanticen a sus habitantes una vida diga, principalmente en aquellas regiones que presentan temperaturas extremas, ya sea calor o frio, a esta deficiencia para satisfacer las necesidades básicas de energía en el hogar se le conoce como pobreza energética. La pobreza energética está directamente relacionada con los bajos ingresos de los hogares, la calidad insuficiente de la vivienda y los precios elevados de la energía, sus orígenes datan de los años ochenta en el continente europeo, derivado de las carencias de calentamiento térmico en los hogares. La crisis del petróleo en 1937 trajo consigo el incremento de los precios de los hidrocarburos generando que la población no pudiera cubrir el costo de la calefacción para poder mantener sus viviendas a temperaturas adecuadas, provocando muertes y enfermedades respiratorias provocadas por los climas fríos extremos. La falta de acceso a la energía provoca a la propagación de enfermedades epidémicas, subdesarrollo, desempleo, descontento social, inestabilidad política y desequilibrio económico. Hay que recordar que en los objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU en el año 2000 se tiene como propósito de generar los medios adecuados para erradicar la pobreza energética, cuidar el medio ambiente y asegurar que todas las personas tengan una vida digna. De acuerdo con el objetivo 7, se debe garantizar el acceso a una energía asequible, fiable, sostenible y moderna para todos. Es importante resaltar que, la pobreza energética está más presente en países en vías de desarrollo, pero esto no exenta que países desarrollados también cuenten con niveles de pobreza energética, ya que esta esta se enfoca en la imposibilidad de acceder, al menos de forma regularizada al suministro de energía. Esto generalmente sucede en lugares donde existen asentamientos informales o en sitios donde las viviendas han sido construidas de forma irregular por familias que han sido movidas por circunstancias ajenas a ellas. Energy Access Outlook ha reportado que en el mundo hay por lo menos 1.100 millones de personas que no cuentan con acceso a energía eléctrica y que existen más de 2.800 millones de personas que carecen de ac

José Hugo Carmona

johugocar@gmail.com Maestro en ingeniería, con experiencia en mercados de energía, modelación de escenarios y prospectivas del sistema energético mexicano, evaluación de cadenas de valor del sector hidrocarburos y su transformación.

ceso a una cocina adecuada para cocinar, usando como ultimo recurso estufas ineficientes, generando fuego mediante leña en espacios ventilados o bien el uso de carbón, el cual puede ser perjudicial para la salud cuando se usa como medio de calefacción. De acuerdo con la Plataforma México, Clima y Energía (PMCE) tres de cada diez hogares en México sufren de pobreza energética, siendo alrededor de 11 millones de familias que no cuentan con combustibles y electricidad para solventar sus necesidades básicas, 674 mil 651 hogares no cuentan con iluminación eléctrica, 7 millones 6245 mil carecen de combustibles para calentar agua y cocción de alimentos y 6 millones 395 mil no pueden acceder a un sistema de refrigeración eficiente. Es importante señalar que, la privación de servicios básicos de energía más notables en México se concentra en servicios

“La reducción de la pobreza energética es un tema que requiere mayor atención dentro de la agenda de desarrollo nacional, principalmente en la generación de políticas públicas enfocadas al cambio climático y combate a la pobreza”

térmicos, refrigeración eficiente y el acceso a una estufa de gas o electricidad y estos están directamente relacionados con problemas de salud que afectan a millones de personas en el mundo, siendo una de las causas principales el incremento de la temperatura global por el fenómeno del cambio climático. El aumento en la morbilidad y mortalidad causadas por golpes de calor, contaminación del aire interior de los hogares generada por la falta de aire acondicionado, enfermedades gastrointestinales por la deficiencia de refrigeración de alimentos y la exposición al humo que produce la quema de leña, son ejemplos más claros y visibles de estos impactos que perjudican principalmente a los grupos vulnerables. Por esta razón, la reducción de la pobreza energética es un tema que requiere mayor atención dentro de la agenda de desarrollo nacional, principalmente en la generación de políticas públicas enfocadas al cambio climático y combate a la pobreza, con el objetivo de atender las necesidades de la población tanto en lugares rurales como urbanos.

Los ladrillos batería

El ladrillo cocido es un material de construcción universal, producido por tecnología milenaria, que a lo largo de la historia rara vez ha servido para otro propósito. Aquí, se desarrolla una síntesis química escalable, rentable y versátil utilizando un ladrillo cocido. El contenido proporciona un sustrato ideal para desarrollar electrodos Pedot electroquímicos y supercondensadores estacionarios que se apilan fácilmente en módulos. El epoxi de cinco minutos sirve como una carcasa impermeable que permite el funcionamiento de nuestros supercondensadores mientras están sumergidos bajo el agua y un electrolito de gel extiende la estabilidad del ciclo a 10,000 ciclos con una retención de capacitancia de ~90%. El ladrillo cocido, que se utiliza normalmente para la construcción y la estética arquitectónica, es uno de los materiales más duraderos con una historia de 5000 años que se remonta al Neolítico de China. Este bloque de construcción de mampostería se encuentra comúnmente en varios tonos de rojo y se compone principalmente de partículas fusionadas de sílice, alúmina y hematita. El color rojo de un ladrillo se origina en la hematita, un pigmento utilizado por primera vez por los seres humanos hace 73.000 años y que hoy en día sirve como precursor inorgánico natural abundante y de bajo costo para los catalizadores, los imanes y las aleaciones. Los materiales de almacenamiento de energía de última generación también se producen a partir de hematita. La transformación electroquímica de la hematita conduce a ánodos de supercondensadores. Las químicas habilitadas por la hematita brindan una oportunidad para desarrollar funcionalidades de vanguardia en un ladrillo cocido donde el 8% en peso de contenido de óxido de hierro y una microestructura porosa 3D proporcionan un sustrato ideal para diseñar un electrodo mecánicamente robusto. Se desarrolla un supercondensador usando la microestructura de hematita de un ladrillo como reactivo para depositar en vapor una capa nanofibrilar del polímero conductor poli (3,4- etilendioxitiofeno) (Pedot). La síntesis en fase vapor conduce a que los recubrimientos Pedot exhiban una alta conductividad electrónica y una fácil transferencia de carga, lo que la convierte en una ruta ideal para producir electrodos. Esta síntesis utiliza la microestructura abierta y la estabilidad térmica de un ladrillo para permear el vapor de ácido y monómero a través de sus poros a 160°C para controlar la disolución de óxido de hierro y la hidrólisis de Fe 3+ con polimerización de radicales oxidativos concomitantes. De esta manera los ladrillos comunes de las casas podrían usarse para alimentar la electrónica después de un gran avance en la tecnología de almacenamiento de energía. Con esto en mente, investigadores de la Universidad de Washington en St Louis, Missouri, descubrieron que el material barato y ubicuo podría convertirse en unidades de almacenamiento de energía para contener electricidad, transformando potencialmente las casas en supercondensadores gigantes. «Nuestro método funciona con ladrillos comunes o recicla

Referencia: Cuthberson, A House bricks can be used to store energy like a battery after major breakthrough, researchers reveal. Independent. Wang, H et all (Ago, 2020). Energy storing bricks for stationary PEDOT supercapacitors. Nature communications.

dos, y también podemos hacer nuestros propios ladrillos», dijo Julio D’Arcy, profesor asistente de química en la Universidad de Washington. «De hecho, el trabajo que hemos publicado proviene de ladrillos que compramos en Home Depot aquí mismo en Brentwood (Missouri). Cada ladrillo costaba 65 centavos». Los investigadores lograron la hazaña haciendo uso del material que crea el pigmento rojo en los ladrillos: óxido de hierro u óxido. Para aprovechar el potencial de almacenamiento de energía, los científicos desarrollaron un recubrimiento hecho de un polímero llamado Pedot, que está compuesto de nanofibras capaces de penetrar los ladrillos porosos. La aplicación del revestimiento a los ladrillos los convirtió en supercondensadores, que luego utilizaron para encender una luz LED. «Los ladrillos recubiertos de Pedot son bloques de construcción ideales que pueden proporcionar energía a la iluminación de emergencia. Imaginamos que esto podría ser una realidad cuando conecte nuestros ladrillos con celdas solares. Esto podría tomar 50 ladrillos muy cerca de la carga», dijo el Dr. D’Arcy. «Estos 50 ladrillos permitirían encender la iluminación de emergencia durante cinco horas. Ventajosamente, si una pared de ladrillos que sirve como supercondensador se puede recargar cientos de miles de veces en una hora». Todavía queda un largo camino por recorrer antes de que se pueda comercializar la tecnología, según algunos expertos en energía. «Desde la perspectiva de la ciencia de los materiales, el trabajo es intrigante y reporta algunas características interesantes de esta for- «El uso de desechos del vertedero y el reciclaje de botellas de plástico podría reducir el costo total de las baterías y hacer que la producción de baterías sea sostenible además de eliminar la contaminación plástica en todo el mundo»

ma particular de supercondensador», dijo el profesor Richard McMahon, profesor de Electrónica de Potencia en la Universidad de Warwick, que no participó en la investigación. Este trabajo de prueba de concepto demuestra cómo almacenar energía en la superficie de un ladrillo común utilizando óxido de hierro como un precursor oxidante para controlar la polimerización de radicales oxidativos y depositar conforme a un recubrimiento Pedot nanofibrilar capacitivo de la fase de vapor. La estabilidad estructural y la microestructura abierta de un ladrillo dan como resultado electrodos de ladrillo revestidos con Pedot mecánicamente robustos, que cuando se conectan en serie y se recubren con epoxi, producen un módulo supercondensador impermeable estacionario y estable. Nuestra tecnología de supercondensadores agrega valor a un material de construcción «muy barato» y demuestra un proceso escalable que permite el almacenamiento de energía para alimentar microdispositivos integrados en aplicaciones arquitectónicas que utilizan ladrillos cocidos. «Por otro lado, creo que es justo decir que, aunque este trabajo es una demostración interesante de una posibilidad, está muy lejos de su aplicación práctica».