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Los precios del CO2
Calidad de la Energía Eléctrica II
¿Qué es?
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Cintya Jazmín Hernández Nieto
hernandezcintya64@gmail.com Ingeniera en Energías Renovables, con especialidad en energía solar y eficiencia energética.
Empresas suministradoras de energía eléctrica como los usuarios finales de servicio de energía eléctrica, han insistido en el concepto de calidad de la energía. Esto inició en la década de los ochentas y se ha convertido en un concepto general dentro del cual se pueden considerar diversos tipos de problemas que se podrían presentar en un sistema eléctrico. Medir la calidad eléctrica y el estado de las instalaciones permite determinar y aprovechar la eficiencia y productividad de la empresa. Factores principales que contribuyen a la baja calidad de la energía: · Interrupción de energía, resultado de algún daño a la red de suministro eléctrico. · Potencia reactiva, ya que carga el sistema de alimentación innecesariamente. · Desequilibrio de carga, resultado un desequilibrio de voltaje excesivo que causa estrés en otras cargas conectadas a la misma red y conduce a un aumento de la corriente neutra y la acumulación de tensión neutra a tierra. Técnicas de atenuación a la baja calidad de la energía:
· Conexión a tierra apropiada para las instalaciones. · Selección y aplicación de reguladores de voltaje. · Considerar una fuente externa de disturbios en la instalación o instalaciones, solo se hace después de que el comportamiento eléctrico interno ha sido completamente verificado, vía medición y/o estudios. Costos por la baja calidad de la energía: La mala calidad de la energía se puede describir como cualquier evento relacionado con la red eléctrica que resulte en una pérdida económica. Las posibles consecuencias de una mala calidad de la energía incluyen las siguientes consecuencias: · Fallo o mal funcionamiento del equipo. · Sobrecalentamiento de equipos (transformadores y motores entre otros) que reducen su vida útil. · Daños a equipos sensibles como computadoras y sistemas de control de línea de producción, por ejemplo. · Sanciones impuestas por las empresas de servicios públicos porque el sitio contamina demasiado la red de suministro. · Rechazo de la conexión de nuevos sitios porque el sitio contaminaría demasiado la red de suministro. El alcance de los estudios de calidad de la energía es uno de los aspectos más importantes para el desarrollo de la sociedad, ya que la energía eléctrica forma parte fundamental del funcionamiento de diversos sectores como son el industrial, comercial, de servicios, transportes, comunicaciones, doméstico, entre otros.
Los precios del CO2
Instrumento para lograr calefación neutral para el clima
La calefacción con petróleo y gas en Alemania es cada vez más cara, y esto era así incluso antes de la guerra rusa en Ucrania. En el futuro, los sistemas de calefacción y refrigeración de los edificios ya no deberían emitir CO 2, por lo que el precio de los combustibles fósiles debe aumentar. Con la Ley de Comercio de Emisiones de Combustible (BEHG), la República Federal Alemana fijó precios mínimos para las emisiones de dióxido de carbono: para 2025, el precio en el sector de la construcción será de al menos 55 euros por tonelada de CO 2. Se espera que el precio aumente continuamente desde 25 euros en 2021. Para el proyecto Ariadne de Copernicus, los expertos de IER investigaron si esta medida es suficiente para fomentar un mercado de calefacción neutral para el clima. Varios escenarios mostraron que, si bien un precio mínimo garantizaría una reducción significativa de las emisiones de CO 2 en la calefacción, el precio del CO 2 tendría que aumentar significativamente en los próximos años para garantizar una operación de calefacción climáticamente neutral. Esto se debe a la “inercia del mercado de la calefacción”. Una vez instalados, los sistemas de calefacción funcionan durante mucho tiempo. Cualquiera que esté renovando o construyendo ahora, no querrá instalar una nueva unidad en cinco años para mantener su hogar cálido en el invierno. Por lo tanto, debe quedar claro en el momento de la compra que la calefacción con energía fósil ya no vale la
pena. El estudio concluye que, a medio y sobre todo a largo plazo, se necesitarán precios de CO 2 de 275 euros por tonelada métrica o incluso de 355 euros por tonelada métrica “para 2045 para lograr las reducciones previstas”. Los expertos en energía de Stuttgart nombran otras medidas para mover el mercado de la calefacción en la dirección de la neutralidad climática: el BEHG nacional debe coordinarse con el comercio de emisiones europeo para evitar incentivos falsos o evitar que las emisiones generadas aquí simplemente se acrediten a países extranjeros. Además, habría que renovar muchos más edificios, y mucho más rápido. Las prohibiciones, regulaciones y subsidios gubernamentales también podrían tener un impacto. Sin embargo, los precios de importación de petróleo o gas tienen el mayor impacto: el “choque de precios” después de la invasión rusa de Ucrania muestra en los escenarios detallados en el estudio que la generación de calor ya puede volverse menos dependiente de los combustibles fósiles a corto plazo. En un escenario, el consumo de gas incluso se redujo a la mitad.
¿Baterías de calcio?
Alternativa asequible y sostenible
Las preocupaciones sobre la escasez, los altos precios y la seguridad con respecto al uso a largo plazo de las baterías de iones de litio han llevado a un equipo de investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer a proponer una alternativa de almacenamiento de energía más ecológica, más eficiente y menos costosa. En una investigación publicada recientemente en Proceedings of the National Academy of Science (PNAS), el autor correspondiente Nikhil Koratkar, el profesor de ingeniería John A. Clark y Edward T. Crossan en Rensselaer, y su equipo, afirman que los iones de calcio podrían usarse como una alternativa a los iones de litio en baterías debido a su abundancia y bajo costo. “La gran mayoría de los productos de baterías recargables se basan en la tecnología de iones de litio, que es el estándar de oro en términos de rendimiento”, dijo el Dr. Koratkar. “Sin embargo, el talón de Aquiles de la tecnología de iones de litio es el costo. El litio es un recurso limitado en el planeta y su precio ha aumentado drásticamente en los últimos años. Estamos trabajando en una química de batería económica, abundante, segura y sostenible que utiliza iones de calcio en un electrolito acuoso a base de agua”. Si bien, el tamaño más grande y la mayor densidad de carga de los iones de calcio en relación con el litio perjudican la cinética de difusión y la estabilidad cíclica, el Dr. Koratkar y su equipo ofrecen estructuras de óxido que contienen grandes espacios abiertos (canales heptagonales y hexagonales) como solución prospectiva. En su trabajo, se demuestra una batería acuosa de iones de calcio utilizando polimorfos ortorrómbicos y trigonales de óxido de molibdeno y vanadio (MoVO) como huésped de los iones de calcio. “El ion de calcio es divalente y, por lo tanto, una inserción de ion entregará dos electrones por ion durante el funcionamien-
to de la batería”, explica el Dr. Koratkar. “Esto permite una batería altamente eficiente con masa y volumen reducidos de iones de calcio. Sin embargo, la mayor carga iónica y el mayor tamaño de los iones de calcio en relación con el litio hacen que sea muy difícil insertar iones de calcio en los electrodos de la batería. Superamos este problema mediante el desarrollo de una clase especial de materiales llamados óxidos de molibdeno y vanadio que contienen grandes canales o túneles de forma hexagonal y heptagonal que atraviesan el material”. El equipo demostró que los iones de calcio se pueden insertar y extraer rápidamente del material, con estos túneles actuando como “conductos” para el transporte de iones rápido y reversible y los hallazgos indican que MoVO proporciona uno de los mejores rendimientos reportados hasta la fecha para el almacenamiento de iones de calcio. “Las baterías de iones de calcio podrían algún día, en un futuro no muy lejano, reemplazar la tecnología de iones de litio como la química de batería preferida que alimenta a nuestra sociedad”, explica el Dr. Koratkar. “Este trabajo puede dar lugar a una nueva clase de baterías a base de calcio de alto rendimiento que utilizan materiales seguros y abundantes en la Tierra y, por lo tanto, son asequibles y sostenibles. Estas baterías podrían encontrar un uso generalizado en dispositivos electrónicos portátiles y de consumo, vehículos eléctricos y redes de almacenamiento de energía renovable”.
Aniruddha S. Lakhnot et al, Reversible and rapid calcium intercalation into molybdenum vanadium oxides, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/ pnas.2205762119
Granja solar de perovskita-grafeno I
Un nuevo despliegue de tecnologías de captación de luz solar
Se ha descubierto que las perovskitas, materiales minerales compuestos de titanato de calcio, son valiosas para la fabricación de celdas solares de alto rendimiento. Si bien los equipos de científicos e ingenieros de todo el mundo han estado desarrollando y probando celdas solares de perovskita en entornos de laboratorio, todavía faltan evaluaciones a gran escala al aire libre. Investigadores de la Universidad de Roma Tor Vergata, la Universidad Helénica Mediterránea de Creta, BeDimensional S.p.A., Great Cell, el Instituto Italiano de Tecnología (IIT) y la Universidad de Siena, han fabricado recientemente paneles solares de perovskita de gran superficie diseñados con tecnología de materiales bidimensionales (2D). Luego integraron con éxito 9 de estos paneles solares en una granja solar independiente, ubicada en la isla griega de Creta. Los hallazgos de este equipo, presentados en un artículo publicado en Nature Energy, podrían facilitar e informar la futura implementación a gran escala de celdas solares de perovskita. “Nuestro artículo reciente destaca nuestros esfuerzos de investigación conjuntos durante los últimos 5 años en la mejora de los sistemas fotovoltaicos de perovskita, desde celdas de laboratorio hasta módulos, paneles y finalmente una infraestructura de granja solar”, aseguró Francesco Bonaccorso, uno de los investigadores que llevó a cabo el estudio. “Este proyecto se desarrolló específicamente en el contexto de la iniciativa europea Graphene Flagship, que
estableció una estrecha colaboración entre la Universidad Tor Vergata, BeDimensional S.p.A., GreatCell y la Universidad Helénica del Mediterráneo, con habilidades complementarias y muy diferentes”. El trabajo colaborativo reciente de estas diferentes universidades y organizaciones fue seleccionado como el proyecto punta de lanza de la iniciativa Graphene Flagship. Esta es una iniciativa que se enfoca en la industrialización y el despliegue de tecnologías de recolección de energía solar. El equipo publicó por primera vez los resultados de sus esfuerzos de colaboración en Advanced Functional Materials en 2016. En este artículo, el equipo abrió un nuevo campo de investigación en el contexto fotovoltaico de la perovskita, demostrando que mediante la ingeniería adecuada de las interfaces con materiales 2D era posible aumentar la estabilidad de las celdas solares. “Después de nuestra primera publicación sobre celdas de área pequeña (tanto de 0,1 como de 1 cm2), desarrollamos la viabilidad de esta tecnología en dispositivos de área grande, llevándola a nivel de módulo (cientos de cm2)”. 1/2
Sara Pescetelli et al, Integration of two-dimensional materials-based perovskite solar panels into a stand-alone solar farm, Nature Energy (2022). DOI: 10.1038/s41560-022-01035-4
Notas de interés
03/Agosto/2022
¿Por qué no se ha desplomado la producción de Pemex? El Financiero
La clave ha sido buscar ‘pequeños’ depósitos de hidrocarburos alrededor de los otrora importantes yacimientos que dieron grandeza petrolera a México en décadas pasadas.
03/Agosto/2022
Pemex reporta avance de 73% en programa de fertilizante gratuito Forbes
La expectativa para 2024, de acuerdo con Pemex, es alcanzar 838 mil toneladas de DAP y 940 mil de UREA, para así cubrir el 60 por ciento de la demanda nacional. 03/Agosto/2022
AMLO reconoce robos en plataformas de Pemex; “hubo un riesgo de que estallarán ductos” en Campeche El Universal
El presidente manifestó que uno de los robos pudo ocasionar estallamiento de ductos en la Sonda de Campeche; aseguró que “no van a prosperar”, pues ya están actuando la Marina y la FGR
03/Agosto/2022
Pemex logra reducir su deuda en 917 mdd El Universal
Pemex logró reducir su deuda en 917 millones de dólares en la primera mitad del año, de acuerdo con información de la propia petrolera estatal. 01/Agosto/2022
Existe suficiente agua y correcta planeación para la generación hidroeléctrica: CFE a Moody’s El Economista
La Comisión Federal de Electricidad defendió que existe suficiente agua en los ríos y lagos mexicanos a pesar de esta época de sequía que afecta a gran parte del territorio nacional, como para que este fenómeno de la naturaleza impida que la generación hidroeléctrica sea la base de una próxima generación energías limpias en el país.
22/Agosto/2022
CFE reporta deuda de 22.4 mil mdp en primer semestre de este año El Universal
Los ingresos totales de la CFE durante el primer semestre de 2022 alcanzaron su mayor valor para un periodo similar en los últimos cinco años.
Regulación
Diario Oficial de la Federación
03/Agosto/2022
COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD
Acuerdo de la Comisión Reguladora de Energía por el que se aprueba la modificación de la resolución número RES/1900/2018 por la que la Comisión Reguladora de Energía expide la Metodología para determinar el cálculo y ajuste de la tarifa máxima de los Suministradores de Último Recurso y el precio máximo del Suministro de Último Recurso que aplicarán la empresa productiva subsidiaria CFE Suministrador de Servicios Básicos y la empresa filial CFE Calificados en su carácter de Suministradores de Último Recurso y su Anexo Único.
27/Julio/2022
SECRETARIA DE HACIENDA Y CREDITO PUBLICO
Acuerdo por el que se dan a conocer los estímulos fiscales a la gasolina y al diésel en los sectores pesquero y agropecuario para el mes de agosto de 2022.
18/Julio/2022
COMISION NACIONAL DE HIDROCARBUROS
Acuerdo CNH.03.005/2022 mediante el cual se emiten los Lineamientos Técnicos en Materia de Recolección de Hidrocarburos.
Notas
El SNR y disposición de los excedentes de combustóleo
[1]SENER; Prospectiva de Petróleo Crudo y Petrolíferos 2015-2019
[2]https://www.gob.mx/presidencia/documentos/100compromisos-del-presidente-andres-manuel-lo pez-obrador-al-1-de-septiembre-de-2020 [3]https://presidente.gob.mx/tercer-informe-de-go bierno/ [4] SENER, Prontuario Estadístico; mazo 2022 [5]Plan de negocios de Petróleos Mexicanos y sus Empresas Productivas Subsidiarias, 2021-2022. [6] Organización Marítima Internacional (OMI) https://www.imo.org/es/MediaCentre/PressBriefings/ Paginas/34-IMO-2020-sulphur-limit-.aspx
