La energía del futuro

 

 

22/05/17 – Jochem Speth (Resp. de Expansión del CT de UPYD en Andalucía)

Jochem

Consumo energético.

El suministro de energía es la base de una economía moderna como la tenemos p. ej. en Europa. Se utiliza en todos los aspectos de la vida. El consumo energético a nivel mundial ha crecido muy considerablemente desde la Segunda Guerra Mundial con la creciente industrialización y desde 1950 prácticamente se ha quintuplicado.

Según las previsiones del Consejo Mundial de la Energía y del Banco Mundial, el consumo global de energía seguirá creciendo al ritmo actual y se duplicará hasta 2050, con el mayor aumento del consumo energético en los países en desarrollo.

Actualmente el consumo energético en los países industrializados supera con creces el de los países en vía de desarrollo. Mientras que los habitantes de los países industrializados representan solo un cuarto de la población mundial, consumen el 75% de la energía. Y viceversa, el 75% de la población del mundo consume solo el 25% de la producción de energía, y la mayor parte de este 25% lo consumen los países emergentes al este y sudeste asiático.

Más del 80% del abastecimiento mundial de energía se basa en los combustibles fósiles o hidrocarburos como petróleo, gas natural y carbón.

Sin embargo, hoy en día no queda ningún político y científico serio que dude de que los recursos de los combustibles fósiles, que se extraen sin grandes esfuerzos, se van a agotar tarde o temprano. Aunque no se está de acuerdo hasta cuándo van a durar, la mayoría de los expertos estima entre 100 y 150 años.

El problema de la producción de energía a partir de combustibles fósiles es que en su combustión se generan emisiones en forma de gas y/o residuos sólidos, que llegan al suelo, al agua dulce, a los mares y a la atmósfera y producen efectos perjudiciales sobre seres vivos y ecosistemas.

Entre los gases de la combustión de hidrocarburos se encuentra siempre dióxido de carbono, que daña la atmósfera y fomenta el efecto invernadero que es la causa del calentamiento y del consecuente cambio climático global que no es reversible.

Lo dicho, ningún político y científico serio y creíble duda que nuestro medio ambiente ha sido gravemente dañado en las últimas décadas por la combustión de los combustibles fósiles. Por lo tanto, para que la situación no empeore todavía más, deberíamos encontrar urgentemente una manera de producir energía de forma distinta, más respetuosa con el medio ambiente y con una visión prometedora a largo plazo.

Una supuesta alternativa es la energía nuclear. Pero su aceptación en la población es muy limitada, sobre todo por el miedo a un accidente, que no puede excluirse, como el de Chernóbil en 1986 o, más reciente, el de Fukushima en 2011.  A esto viene a añadirse el hecho de que hasta hoy en día no se sabe qué hacer con los residuos nucleares radioactivos ni que nadie puede calcular los costes de su almacenamiento seguro para los próximos 10.000 o 100.000 años.

Otra alternativa realista y prometedora son las llamadas energías renovables. Una de ellas es la tecnología del hidrógeno.

hidrogeno-caracteristicas-quimicas-fisicas

La tecnología del hidrógeno

El hidrógeno es el elemento más ligero y abundante del universo -constituye aproximadamente el 75% de la materia del universo-, es el noveno por abundancia en la tierra y se encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza en combinación con otros elementos.

Se ha propuesto como sustituto de los combustibles fósiles como la gasolina y el diésel (gasóleo), porque su combustión no genera óxidos de carbono (monóxido y dióxido) entre otros productos nocivos para el medio ambiente, sino simplemente agua en forma de vapor, por lo que se considera un combustible amigable con el medio ambiente que ayuda a mitigar el calentamiento global.

A diferencia de la electricidad, que incluso hoy en día con las tecnologías modernas de baterías es difícil de almacenar a gran escala para su uso posterior, el hidrógeno sí puede ser almacenado de distintas formas y a largo plazo.

En la actualidad se obtiene mayoritariamente a partir de fuentes no renovables, principalmente gas natural. Sin embargo, desde hace algunas décadas y con mayor vigor durante los últimos años, está cobrando protagonismo la obtención de hidrógeno partiendo de materias primas y fuentes energéticas de origen renovable, lo que lo convierte en un proceso auténticamente sostenible.

El principal proceso, y el más prometedor a partir de energías renovables, es el de la electrolisis del agua. Con ella se consigue la disociación de la molécula del agua (H₂O) en H₂ y O₂ mediante la utilización de energía eléctrica (ð electrolisis). Si el origen de la electricidad es renovable, como en el caso de la energía eólica, solar o hidráulica por nombrar sólo las principales, el hidrógeno producido no generará residuos ni gases de efecto invernadero en su uso posterior como fuente de energía, y por tanto será un hidrógeno limpio, constituyendo un proceso viable a largo plazo al ser un proceso cíclico no contaminante.

Y las renovables han abaratado entre un 40 y un 60% su coste de producción de un kilovatio desde 2008, por lo que son en muchos casos más económicas que las centrales de energías fósiles.

El almacenamiento, transporte y distribución de hidrógeno hasta el usuario final es otro de los grandes retos del sector.

Para este fin se pueden aprovechar los medios existentes como tuberías de gas, servicios de reparto de bombonas y gasolineras, que seguramente cambiarán de nombre llamándose “hidrogeneras”.

Usos y aplicaciones

Para poder aprovechar la energía almacenada en el hidrógeno, se han desarrollado las pilas de hidrógeno o pilas de combustible, que son reactores electroquímicos donde la energía química se transforma en electricidad sin que medie ningún proceso de combustión. Estas pilas de hidrógeno se pueden recargar cuantas veces sea necesario, sin límites.

Las  aplicaciones  de  las  pilas  de  hidrógeno  abarcan  una  amplia variedad de productos: desde dispositivos portátiles (teléfonos móviles, ordenadores, pequeños electrodomésticos), aplicaciones portátiles a vehículos de todo tipo (coches, autobuses, locomotoras, barcos), hasta generadores estacionarios  de  calor  y  energía  para  empresas,  hospitales,  zonas residenciales, etc.

Efectos socio-económicos

Gracias a su amplio campo de usos y aplicaciones y el desarrollo de la tecnología tanto como la posibilidad de aprovechar cualquier desde fuentes de energía renovables de particulares como industriales en combinación con las nuevas técnicas de comunicación, el hidrógeno está a punto de revolucionar profundamente nuestra vida socio-económica.

Para explicar esto, quiero ayudarme del libro “La economía del hidrógeno. La creación de la red energética mundial y la redistribución del poder en la tierra.” (Barcelona: Editorial Paidós, 2002, 324 pp., ISBN 84-493-1280-9) de Jeremy Rifkin (1945, Denver, Colorado).

La apuesta de Rifkin y de muchos otras personas e instituciones en el mundo, es por el uso del hidrógeno como fuente energética; por una descarbonización (sustitución progresiva de los combustibles fósiles) y una economía del hidrógeno. El hidrógeno es un combustible eterno que no contamina y aunque se halla prácticamente en todas partes, raramente aparece en la naturaleza en estado libre, por lo que debe ser extraído. Las diversas formas de producirlo, que aunque pueden involucrar el uso de energías procedentes de hidrocarburos, se inclinan hacia la utilización de energías renovables, como la fotovoltaica, la eólica, la hidráulica y la geotérmica; éstas, pueden generar la electricidad que se consume en el proceso de la electrólisis para descomponer el agua en hidrógeno y oxígeno.

“Pero el aspecto más interesante del hidrógeno es el de una nueva economía menos centralizada, más autosuficiente, que depende del mismo consumidor.” Para explicar el tema, Rifkin adopta dos criterios, el de generación distribuida y el de red, análogo éste último a la WEB. La generación distribuida se refiere a un conjunto de pequeñas plantas generadoras de electricidad, situadas cerca del usuario final, o en su mismo emplazamiento, y que pueden bien estar integradas en una red o bien funcionar de forma autónoma. Sus usuarios pueden ser fábricas, empresas comerciales, edificios públicos, barrios o residencias privadas. Ellas representan en la actualidad, un coste menor en la producción del kilovatio; y prometen ser una solución ante el peligro de un corte de energía y una alternativa al calentamiento global. En esta perspectiva, el usuario se puede convertir en su propio productor, al usar pilas de combustible que pueda recargar.

“Las revoluciones económicas verdaderamente importantes de la historia se producen cuando una nueva tecnología de comunicación se funde con un régimen energético emergente para crear un paradigma económico completamente nuevo. La introducción de la imprenta en el siglo XV, por ejemplo, estableció una nueva forma de comunicación que cuando más adelante se combinó con la tecnología del carbón y el vapor dio origen a la revolución industrial. La imprenta hacía posible una forma de comunicación lo bastante rápida y ágil como para coordinar un mundo impulsado por la energía del vapor” (Pág. 244). Tras esta afirmación, Rifkin considera que el hidrógeno y las nuevas tecnologías de generación distribuida por medio de pilas, fusionado con la revolución informática y las telecomunicaciones, pueden crear una era económicamente nueva. Estamos entonces, a la vuelta de pocos años, frente a la posibilidad de convertir la red eléctrica en una red interactiva de miles o millones de pequeños proveedores y usuarios. Sin duda, son diversos los problemas técnicos a abordar, como por ejemplo, la puesta en juego de un sistema flexible -no tan unidireccional- de corriente alterna, que permita a las compañías de transmisión distribuir cantidades precisas de electricidad a áreas específicas de la red. Otros problemas, de tipo organizativo, demandarán otra clase de soluciones, de carácter más democrático, cooperativo y seguramente con menores costos; por ejemplo, para alquilar o comprar pilas de combustible en hogares y empresas. En todos estos casos, ya existen experiencias en los EEUU.

La posibilidad de una democratización de la energía, significa, del lado de los países pobres, la oportunidad de mayores accesos a la economía y al bienestar. Un mínimo acceso al empleo y a la electricidad, significa una “calidad de vida básica” que incluye la alfabetización, una mejor higiene, seguridad personal y una mayor expectativa de vida. Con el aumento de la pobreza en esta parte del mundo, el crecimiento demográfico, las economías en recesión y el peso de la deuda externa; una economía basada en el hidrógeno constituye una esperanza para los miles de millones de seres humanos que habitan la mayor parte del globo.

Concluye Rifkin, acentuando el desafío que la generación distribuida representa, tanto ambientalmente como en el ámbito sociológico, respecto de una nueva comprensión de la globalización. Al estar conectados por una red de generación distribuida a partir del hidrógeno, los asentamientos humanos pueden ser vistos desde enfoques diferentes al viejo concepto de Estado-Nación, propio de un régimen energético que está caducando. Los patrones de asentamiento humano entrelazados con las biocomunidades, podrán ser entendidos en términos de eco-regiones, bio-regiones y geo-regiones, lo que contribuirá a forjar un nuevo y profundo sentido de la seguridad, la salud y el bienestar de la tierra.

Ya circulan los primeros trenes con pila de hidrógeno en Alemania y su entrada en funcionamiento regular está previsto para el año que viene, porque el gobierno alemán apuesta con un programa de desarrollo de varios cientos de millones de Euros por la tecnología del hidrógeno.

Ya ha firmado en enero de 2017 un grupo de trece compañías energéticas, industriales y del sector del automóvil, entre las que se encuentran cinco fabricantes de vehículos asiáticos y alemanes, un acuerdo en el marco del Foro Económico de Davos, Suiza, para la creación del ‘Consejo del Hidrógeno’, una iniciativa privada que pretende potenciar el uso de este combustible en la transición energética que se dibuja en los próximos años en el sector industrial. Toyota, BMW, Daimler, Honda y Hyundai son los cinco fabricantes que se han sumado a esta causa con el objetivo de intensificar su inversión en las pilas de combustible de hidrógeno, que actualmente se cifra en 1.400 millones de Euros al año. El objetivo de estos fabricantes junto a empresas como Air Liquide, Alstom, Engie, Anglo American, Kawasaki, Shell, The Linde Group y Total es conseguir una inversión de 10.000 millones de euros de cara a los próximos cinco años.

Ya ha anunciado Shell en su propia página web que van a construir junto con Air Liquide unas 400 “hidrogeneras” en Alemania hasta 2023 para hacerse con este nuevo mercado abasteciendo a los nuevos vehículos con pilas de combustible.

En un país con tanto sol, viento y demás fuentes de energías renovables como España, vamos totalmente por el camino equivocado poniendo un impuesto al sol.

En UPYD apostamos y apoyamos esta nueva tecnología que será la nueva columna vertebral para el desarrollo económico y social de todo el mundo, en el que España tiene que tener la posición de un líder mundial.

2 comentarios en “La energía del futuro

  1. Tienes razón en todo lo que dices de la situación estratégica que tiene España, debido a su situación geográfica, pero como los partidos con más recursos económicos están emparejados con las eléctricas, así nos vá, que pena, con todo el sol, costas, etc, de las que dispone España y que solo lo aprovechen para el turismo, que pena.

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