Por qué nuestra energía sostenible es insostenible

#1
Saludos, aquí trasncribo este interesante artículo, donde podemos observar cómo buena parte de la tecnología empleada para el aprovechamiento de energías renovables, paradójicamente está basada en recursos no renovables.

El artículo original está en la página de la revista NewScientist, y está traducción la tomé del blog Ciencia Kanija.
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Por qué nuestra energía sostenible es insostenible
Autor: Colin Barras
Fecha de publicación: 6 de Febrero de 2009


La energía renovable tiene que hacerse mucho más renovable – un tema que surgió en la Conferencia de Energía de Financial Time en Londres esta semana.
Aunque los científicos están de acuerdo en que debemos recortar las emisiones de carbono en transporte y generación de electricidad para evitar que el clima global se haga más caliente e impredecible, las tecnologías “renovables” avanzadas a menudo están demasiado basadas en fuentes no renovables, según escucharon los asistentes.
Supratik Guha de IBM dijo en la conferencia que las ventas de células solares de silicio están en pleno auge, siendo 2008 el primer año en que las obleas de silicio para células solares superaron a las que se usaron para dispositivos microelectrónicos.
Pero aunque el silicio es el elemento más abundante de la corteza de la Tierra después del oxígeno, crea células relativamente ineficientes que les impide competir con la electricidad generada a partir de los combustibles fósiles. Y las tecnologías de células solares más avanzadas dependen de materiales mucho más raros que el silicio.

Metal raro


La eficiencia de las células solares se mide en porcentaje de la energía luminosa que convierte en electricidad. Las células solares de silicio finalmente alcanzaron el 25% a finales de diciembre. Pero las células solares de multi-unión pueden lograr eficiencias mayores del 40%.
Aunque se piensa en ellas como el futuro de la energía solar, estas y la mayor parte de las otras células multi-unión deben su rendimiento al raro metal de indio, que es muy poco abundante. Existen menos de 10 minerales que contienen indio, y ninguno presente en depósitos significativos – en total el metal cuenta con unas míseras 0,25 partes por millón de la corteza terrestre.
La mayor parte del elemento raro y caro se usa para fabricar pantallas LCD, una industria que ha llevado al indio a precios de 1000 dólares el kilogramo en los últimos años. Las estimaciones que no tuvieron en cuenta una explosión de los paneles solares que contienen indio reconocen que tenemos sólo un suministro de 10 años del mismo.
Si la energía del Sol se convierte en una gran fuente de electricidad, los paneles solares tendrían que cubrir enormes áreas, haciendo esencial una alternativa al indio.

El precioso platino

El sueño de una economía del hidrógeno se enfrenta a retos similares, dijo Paul Adcock de la firma británica Intelligent Energy.
Hasta el momento se ha mostrado esquiva una forma barata de generar hidrógeno. Nuevas aproximaciones, tales como usar enzimas bacterianas para “dividir” el agua, tienen un largo camino antes de ser comercialmente viable.
Hasta el momento, las células de combustible son la forma más efectiva de convertir el gas en electricidad. Pero la mayor parte dependen del caro platino para catalizar la reacción.
El problema es que el platino hace que el indio parezca abundantísimo en la Tierra. Está presente en la corteza terrestre apenas en 0,003 partes por mil millones y su precio es en dólares por gramo, no por kilogramo. Las estimaciones dicen que, si los 500 millones de vehículos que usamos hoy estuviesen equipados con células de combustible, todo el platino del mundo se agotaría en 15 años.
Desafortunadamente las células de combustible libres de platino aún están bastante lejos de las pruebas. Una célula de combustible catalizada por níquel desarrollada en la Universidad de Wuhan en China, tiene una salida máxima de alrededor del 10% de lo que puede ofrecer un catalizador de platino.
Una nueva aproximación que se anunciaba ayer demuestra que los nanotubos de carbono podrían ser mucho más efectivos, así como más baratos, que el platino. Pero de nuevo, pasarán muchos años antes de que las células de combustible libres de platino se conviertan en una alternativa comercial.

¿Combustible vs comida?

Los biocombustibles, como el etanol fermentado a partir del maíz, están entre los ejemplos más infames de la dudosa sostenibilidad de las formas de energía supuestamente renovables. Esta vez el recurso no renovable en riesgo es la tierra cultivable del mundo, dijo Ausilio Bauen del Imperial College de Londres en la reunión.
De nuevo, existen potenciales soluciones, pero ninguna de ellas lista para el mercado. Los combustibles a partir de la celulosa o incluso de la lignina pueden ser derivados a partir de material vegetal no comestible y de la madera en lugar de cultivos alimenticios. Las algas, cultivadas en tanques al aire libre, continúan atrayendo la atención, y extraer biocombustibles de las algas marinas podría evitar los problemas de uso en tierra por completo.
Las tecnologías de energías renovables siguen siendo una gran esperanza para el futuro, y tienen garantizados fondos de investigación a corto plazo. Pero a menos que se establezca una segunda generación de ideas para energía verdaderamente sostenible, la luz renovable estaría en peligro de apagarse.
 

OPAXO

Bovino adicto
#2
No habia parado a pensar en ello, solamente en la cuestion del etanol, se me hace incoherente quedarse sin comer ese manjar de los dioses como lo es la tortilla de maiz solo por hacer etanol. Pero segun lo leido tiene mucha logica. Se tiene que seguir investigando, aunque no menciona la energia eolica, esa si parece una fuente rentable y sostenible.
 

WingLess

Bovino de alcurnia
#3
Yo también sabía únicamente acerca del etanol, y aunque me imaginaba que las celdas solares no eran eternas, ignoraba que fuera tan difícil hacerlas funcionales. Espero que la energía eólica no sea igual o, mejor aún, que encontremos una forma racional de explotar los recursos que tenemos.
 

pelonchis

Bovino maduro
#4
por que nuestra energia sostenible es insostenible
1 por que las seldas de luz solar es un gasto muy caro igual que la eolica[supuestamente]
2es mas factible aser una perforasion en el mar de quien save cuantos quilometros[y que no es igual de costosa]
aveses los politicos y inversionistas an d pensar la gente es demasiado tonta que no se da cuenta que invertimos millones en proyectos de investigasion y solo desimos es insufisiente o de plano desir la ciencia nesesita avansar mas .
lo que quiero desir es que un inversionista o politico te va a desir tenemos energia libre y rentable por que por que se irian a la quiebra las petroleras ,las agensias de caros la compania de gas incluso la de electrisidad por que el petroleo es muy buen negosio por que aunque tu no tengas caro y no uses mucha electrisidad diario consumes un poco de petroleo y si no me cres observa todo lo que usas .
imaginense que tienen un caro y que este utiliza luz solar como combustible no nesesitarias comprar gasolina ,talves aceite pero gasolina no aora imajina tu casa con una alimentasion electrica solar no pagarias luz,gas.tu cres que eso le gustaria a alguien que gana millones con el consumo de petroleo o energia diario ,piensen por que una persona que gana millones con la venta de combustible fosil pagaria investigasiones de energia limpia y pura,fasil para desacreditarlas por que ellos pagan las investigasiones meditenlo y busquen quienes pagan las investigasiones y veran que no es mentira o por sierto si alguien orr su propia cuenta isieraenergia limpia y pura se aria un monopoli como nunca nadie a vivido
suena paranoico ero es la verdad
 
#5
Espero que la energía eólica no sea igual o, mejor aún, que encontremos una forma racional de explotar los recursos que tenemos.
Se tiene que seguir investigando, aunque no menciona la energia eolica, esa si parece una fuente rentable y sostenible.
Saludos, a mi también me llamó la atención que no se mencionara la energía eólica en este artículo. Creo que esto se explica porque, en efecto, parece que el aprovechamiento de este recurso es realmente rentable y sostenible, como menciona el compañero Opaxo.
De hecho, en la página de NewScientist al final del artículo, se enlaza a un otro artículo relacionado; Top 7 alternative energies listed, en el cual se puede leer lo siguiente:

The study, carried out by Mark Jacobson of the atmosphere and energy programme at Stanford University, found wind power to be by far the most desirable source of energy. Biofuels from corn and plant waste came right at the bottom of the list, along with nuclear power and "clean" coal.
Voy a sonar paronoico, pero esto es solo una punta de la enorme conspiracion de los grandes coorporativos por extender aun mas el uso de combustibles fosiles, justificando las desgracias que produce la busqueda de estos.
Lo dudo mucho, creo que la intención de este artículo, sólo es denunciar un hecho real: Las tecnologías “renovables” avanzadas a menudo están demasiado basadas en fuentes no renovables.

Y creo que conocer esto es muy importante, porque al desconocerlo, podríamos quedarnos conformes con algo que yo llamaría placebos tecnológicos, es decir, tecnologías alternativas que no contribuyen con mucho a resolver el gran problema del abuso de combustibles fósiles, pero que nos dan una falsa sensación de estar haciendo algo muy bueno por nuestro planeta. Por eso creo, que al ignorar este hecho, estamos siguiéndole el juego a las petroleras y a otras entidades beneficiadas por el uso abusivo de combustibles fósiles.
 

c4705

Bovino de alcurnia
#6
ps muchos paises basan su economia en el petroleo...

imaginen qué pasaria si se usaran más las energias renovables.....

méxico se sostiene en un gran porcentaje por el petroleo (no es el 60%? )---

se caería la economía...

en fin...

sigan investigando----

sobre el etanol: maiz,....para qué te aprovechamos mejor? para combustibles o para alimentar..??
 

OPAXO

Bovino adicto
#7
Saludos, a mi también me llamó la atención que no se mencionara la energía eólica en este artículo. Creo que esto se explica porque, en efecto, parece que el aprovechamiento de este recurso es realmente rentable y sostenible, como menciona el compañero Opaxo.
Estaba informandome al respecto y si, en efecto, es la fuente de energia alternativa mas utilizada en el mundo. Estados Unidos es el numero uno en el campo, pero España no se queda atras, me sorprende que el 16% de los requerimientos anuales de electricidad del pais iberico provengan de la energia eolica. Creo que uno de sus puntos debiles seria el tamaño, aqui en Juarez existe una compañia que fabrica las helices y mas o menos estimando, cada una mide 15 metros.

http://es.wikipedia.org/wiki/Energía_eólica
 

gatoloco11

Bovino adicto
#8
De momento la peor energia alternativa es el etanol... y posiblemente lo siga siendo hasta que se encuentre formas de produccion que no atente contra la alimentacion mundial, bposques y demas.
Olvidaron decir otras energias "alternativas" a los combustibles fosiles que son aun mas insostenebles que las mencionadas, un caso es la hidroelectrica, que para su obtencion se requiere de un daño ecologico enorme en el sitio donde se colocan las presas.
Finalmente la energia solor y el aprovechamiento del hidrogeno tengo la esperanza de que van a ser viables tecnologica y economicamente en poco tiempo conforme avance la investigación en estos campos, ya que con el hecho de que el petroleo contamina y poco a poco se va a agotar, cada vez mas investigadores van a ponerse las pilas y se va a aportar mas recursos para investigacion en este campo
 

DHL xD

Bovino Milenario
#10
Inconvenientes de la energía eólica


Aspectos técnicos

Debido a la falta de seguridad en la existencia de viento, la energía eólica no puede ser utilizada como única fuente de energía eléctrica. Por lo tanto, para salvar los "valles" en la producción de energía eólica es indispensable un respaldo de las energías convencionales (centrales de carbón o de ciclo combinado, por ejemplo, y más recientemente de carbón limpio). Sin embargo, cuando respaldan la eólica, las centrales de carbón no pueden funcionar a su rendimiento óptimo, que se sitúa cerca del 90% de su potencia. Tienen que quedarse muy por debajo de este porcentaje, para poder subir sustancialmente su producción en el momento en que afloje el viento. Por tanto, en el modo "respaldo", las centrales térmicas consumen más combustible por kW/h producido. También, al subir y bajar su producción cada vez que cambia la velocidad del viento, se desgasta más la maquinaría. Este problema del respaldo en España se va a tratar de solucionar mediante una interconexión con Francia que permita emplear el sistema europeo como colchón de la variabilidad eólica.

Parque eólico en Tehachapi Pass, California


Además, la variabilidad en la producción de energía eólica tiene 2 importantes consecuencias:
  • Para evacuar la electricidad producida por cada parque eólico (que suelen estar situados además en parajes naturales apartados) es necesario construir unas líneas de alta tensión que sean capaces de conducir el máximo de electricidad que sea capaz de producir la instalación. Sin embargo, la media de tensión a conducir será mucho más baja. Esto significa poner cables 4 veces más gruesos, y a menudo torres más altas, para acomodar correctamente los picos de viento.
  • Es necesario suplir las bajadas de tensión eólicas "instantáneamente" (aumentando la producción de las centrales térmicas), pues sino se hace así se producirían, y de hecho se producen apagones generalizados por bajada de tensión. Este problema podría solucionarse mediante dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica. Pero la energía eléctrica producida no es almacenable: es instantáneamente consumida o perdida.
Además, otros problemas son:
  • Técnicamente, uno de los mayores inconvenientes de los aerogeneradores es el llamado hueco de tensión. Ante uno de estos fenómenos, las protecciones de los aerogeneradores con motores de jaula de ardilla se desconectan de la red para evitar ser dañados y, por tanto, provocan nuevas perturbaciones en la red, en este caso, de falta de suministro. Este problema se soluciona bien mediante la modificación de la aparamenta eléctrica de los arogeneradores, lo que resulta bastante costoso, bien mediante la utilización de motores síncronos.
  • Uno de los grandes inconvenientes de este tipo de generación, es la dificultad intrínseca de prever la generación con antelación. Dado que los sistemas eléctricos son operados calculando la generación con un día de antelación en vista del consumo previsto, la aleatoriedad del viento plantea serios problemas. Los últimos avances en previsión del viento han mejorado muchísimo la situación, pero sigue siendo un problema. Igualmente, grupos de generación eólica no pueden utilizarse como nudo oscilante de un sistema.
  • Además de la evidente necesidad de una velocidad mínima en el viento para poder mover las aspas, existe también una limitación superior: una máquina puede estar generando al máximo de su potencia, pero si el viento aumenta lo justo para sobrepasar las especificaciones del molino, es obligatorio desconectar ese circuito de la red o cambiar la inclinación de las aspas para que dejen de girar, puesto que con viento de altas velocidades la estructura puede resultar dañada por los esfuerzos que aparecen en el eje. La consecuencia inmediata es un descenso evidente de la producción eléctrica, a pesar de haber viento en abundancia, y otro factor más de incertidumbre a la hora de contar con esta energía en la red eléctrica de consumo.
Aspectos medioambientales


Molinos en La Mancha, España, famosos desde la publicación de la novela Don Quijote de la Mancha en 1605, son un patrimonio nacional.


  • Generalmente se combina con centrales térmicas, lo que lleva a que existan quienes critican que realmente no se ahorren demasiadas emisiones de dióxido de carbono. No obstante, hay que tener en cuenta que ninguna forma de producción de energía tiene el potencial de cubrir toda la demanda y la producción energética basada en renovables es menos contaminante, por lo que su aportación a la red eléctrica es netamente positiva.
  • Existen parques eólicos en España en espacios protegidos como ZEPAs (Zona de Especial Protección de Aves) y LIC (Lugar de Importancia Comunitaria) de la Red Natura 2000, lo que es una contradicción. Si bien la posible inserción de alguno de estos parques eólicos en las zonas protegidas ZEPAS y LIC tienen un impacto reducido debido al aprovechamiento natural de los recursos, cuando la expansión humana invade estas zonas, alterándolas sin que con ello se produzca ningún bien.
  • Al comienzo de su instalación, los lugares seleccionados para ello coincidieron con las rutas de las aves migratorias, o zonas donde las aves aprovechan vientos de ladera, lo que hace que entren en conflicto los aerogeneradores con aves y murciélagos. Afortunadamente los niveles de mortandad son muy bajos en comparación con otras causas como por ejemplo los atropellos (ver gráfico). Aunque algunos expertos independientes aseguran que la mortandad es alta. Actualmente los estudios de impacto ambiental necesarios para el reconocimiento del plan del parque eólico tienen en consideración la situación ornitológica de la zona. Además, dado que los aerogeneradores actuales son de baja velocidad de rotación, el problema de choque con las aves se está reduciendo.
  • El impacto paisajístico es una nota importante debido a la disposición de los elementos horizontales que lo componen y la aparición de un elemento vertical como es el aerogenerador. Producen el llamado efecto discoteca: este efecto aparece cuando el sol está por detrás de los molinos y las sombras de las aspas se proyectan con regularidad sobre los jardines y las ventanas, parpadeando de tal modo que la gente denominó este fenómeno: “efecto discoteca”. Esto, unido al ruido, puede llevar a la gente hasta un alto nivel de estrés, con efectos de consideración para la salud. No obstante, la mejora del diseño de los aerogeneradores ha permitido ir reduciendo el ruido que producen.
  • La apertura de pistas y la presencia de operarios en los parques eólicos hace que la presencia humana sea constante en lugares hasta entonces poco transitados. Ello afecta también a la fauna.
 
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