UNA ALTERNATIVA REAL PARA EL MÉXICO DEL SIGLO XXI:
LA ENERGÍA RENOVABLE
Introducción
Al pensar en los beneficios de la energía, debemos hacer una pausa y analizar su gran importancia en la vida cotidiana, ya que esta se manifiesta en cualquier situación de la vida diaria por simple que parezca. Su importancia es tal que es uno de los elementos indispensables para el desarrollo de las actividades humanas, y en consecuencia de cualquier sociedad.
En el mundo, se consumen grandes cantidades de unidades de energía diariamente, ya sea eléctrica, solar, gas licuado de petróleo, gas natural, etcétera, siendo la mayoría de estas fuentes de energía recursos no renovables, con un costo más caro y mucho más contaminantes.
Las fuentes de energía no renovables, a la larga serán una gran preocupación mundial, ya que por ejemplo, el petróleo se genera con la evolución de los procesos químicos a nivel subterráneo, mismos que tardan en transformarse miles o millones de años, siendo que un yacimiento de tamaño regular de este tipo es explotado en su totalidad en sólo unas décadas, independientemente de que los yacimientos petroleros más importantes descubiertos hasta la fecha, le pertenecen a un número reducido de países.
La escasez de petróleo y los acontecimientos mundiales en torno al mismo, principalmente trae como consecuencia el aumento en el precio de los insumos a nivel mundial, ya que actualmente la mayoría de los transportes empleados para la distribución de mercancías son automotores a gasolina. El aumento en el precio de este energético se ve reflejado directamente en el poder adquisitivo de los
trabajadores.
Asimismo, el consumo de petróleo crea indirectamente a la larga grandes problemas como la contaminación, misma que en varias ciudades ha rebasado los límites permitidos de partículas suspendidas en el aire, lo que genera enfermedades a la población más vulnerables en las vías respiratorias y en algunos casos puede provocar hasta la muerte.
Cabe destacar que muchas fuentes de energía como la eólica ó la hidráulica son en un principio gratuitas, ya que nuestro país cuenta con éstas ventajas de tener como parte de su territorio mares y grandes extensiones de llanuras donde el viento sopla de manera abundante y constante.
Es importante cambiar el consumo de energía tradicional por nuevos procesos de generación de energía, utilizando fuentes de energía renovables que ofrezcan a los usuarios servicios adicionales con lo que se fomenten su empleo y destinar los recursos que se obtengan a un fondo constituido para la generación de energía eléctrica a través de energías renovables.
Por razones económicas, sociales y ambientales, el fomento al uso de las energías renovables debe ser prioridad política en diversos países del mundo, incluyendo México.
La Energía Renovable en el México actual Sin duda nuestro país no es uno de los punteros en la investigación y desarrollo de nuevas formas para producir energía más limpia y con un menor costo, debido a un sinnúmero de factores sociales, políticos, económicos y culturales. Actualmente no contamos con un marco jurídico lo suficientemente desarrollado que sea capaz de incentivar la generación de energía renovable.
Tenemos apenas pequeños indicios de que en el futuro se tomará más en cuenta este tópico, sin embargo, el tema no puede dejarse mucho tiempo sin discutir, ya que la economía nacional podría peligrar derivado de que la fuente de ingresos más importante para nuestro país proviene de la venta del petróleo y ésta fuente de energía podría llegar a perder su gran importancia por la sustitución de la misma por otro tipo de fuentes de energía.
Un buen principio para esto podría haber sido el 30 de diciembre de 2002, ya que en esta fecha fue publicada en el Diario Oficial de la Federación la LEY DE ENERGÍA PARA EL CAMPO, cuyas disposiciones son de orden público y están dirigidas a coadyuvar al desarrollo rural del país, estableciendo acciones de impulso a la productividad y competitividad, como medidas de apoyo tendientes a reducir las asimetrías con respecto a otros países.
Sin embargo, esta ley tiene dos aspectos importantes que destacar:
A) La ratio legis de esta ley, tiene en principio un buen proyecto para lograr el desarrollo de las actividades agropecuarias en las zonas rurales, tales como la agricultura, ganadería, silvicultura, acuacultura y pesca ribereña, siendo acertado y estando conforme al plan nacional de desarrollo.
B) La parte negativa o poco analizada es que el incentivo para las actividades agropecuarias y sus procesos productivos primarios radica en otorgar tarifas bajas a los beneficiarios de esta ley, que estimulen el consumo de energía no renovable, proveniente principalmente de la gasolina, el diesel y el combustóleo, sin considerar que es desde las zonas rurales en donde se puede empezar a generar energía renovable, derivado de sus propias características geográficas, climáticas y regionales.
Nuestro país ha firmado y ratificado la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, por lo que tenemos el compromiso ante la comunidad internacional y ante la nación de mitigar nuestras emisiones de gases que provocan el efecto invernadero, lo que provoca la necesidad de legislar de manera urgente sobre el tema.
En México, para lograr el desarrollo de las diversas formas de energía renovable, la Comisión Reguladora de Energía, como órgano de gobierno experto en la materia, debe señalar los lineamientos para establecer de forma clara y precisa los mecanismos para desarrollar, fomentar y consumir energía renovable, al mismo tiempo que debe informar a la población sobre el origen, uso y beneficio de estas distintas fuentes, concientizando además a la población sobre el ahorro energético, independientemente de su renovabilidad.
El estudio de los diversos ecosistemas y características propias de cada región del país, pueden aclarar los lineamientos a seguir para el desarrollo de cada Estado, por ejemplo, al norte de México, específicamente en la zona del desierto, existe una temperatura ambiente muy elevada en el día, por lo que lo conveniente en esa región es la obtención de energía a través de paneles que absorvan la energía solar.
Por otra parte, el Gobierno Federal debe concientizar a la población sobre el uso y aprovechamiento de estas nuevas tecnologías para la obtención de energía renovable, aplicando una mayor parte del Producto Interno Bruto en el Presupuesto de Egresos para la investigación y fomento de las mismas, ya que dichas inversiones servirán para un futuro a corto, mediano y largo plazo.
El esquema para el desarrollo de nuevas tecnologías de energía deberá hacerse con la participación de Autoridades y el Sector Público, debiendo la autoridad ser un apoyo fundamental mediante la pronta obtención de permisos, licencias y demás requisitos que se impongan a los inversionistas privados, ya sea nacionales o extranjeros, y atendiendo de manera pronta las complejidades que un proyecto de esa
naturaleza pudiera enfrentar.
Gracias a la estabilidad de sus precios, las tecnologías para el aprovechamiento de las fuentes renovables de energía permiten reducir los riesgos a futuro del sistema energético derivados de la variación de precios de los combustibles fósiles, por lo que ofrecen un beneficio de corto y largo plazo a la economía nacional.
En el futuro se prevé que la necesidad de recursos irá disminuyendo paulatinamente, puesto que los precios de algunas de las tecnologías para el aprovechamiento de las fuentes renovables de energía, como la eólica y la de biomasa, han bajado y seguirán bajando.
Asimismo, en nuestro país se encuentra a discusión una nueva LEY PARA EL APROVECHAMIENTO DE LAS FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA, la cuál ayudará a incentivar la generación de energía renovable en muchas de sus diferentes formas.
Nuevas Alternativas de Energía Renovable
Las fuentes energéticas son aquellos recursos o medios capaces de producir algún tipo de energía y luego consumirla. Estas fuentes pueden clasificarse en; primarias, secundarias renovables o no renovables.
Son conocidos como energía primaria a las fuentes provenientes de los recursos naturales que para su uso energético, no necesitan someterse a un proceso de transformación, y están disponibles en forma directa (como la energía hidráulica, eólica y solar) ó indirecta (después de atravesar por un proceso minero, como por ejemplo el petróleo el gas natural, el carbón mineral, etcétera).
Se denomina energía secundaria a los productos resultantes de las transformaciones o elaboración de recursos energéticos naturales (primarios) o en determinados casos a partir de otra fuente energética ya elaborada, siendo el único origen posible de toda energía secundaria es un centro de transformación.
Este proceso de transformación puede ser físico, químico o bioquímico modificándose así sus características iniciales.
Son fuentes energéticas secundarias la electricidad, toda la amplia gama de derivados del petróleo, el carbón mineral, y el gas manufacturado (o gas de ciudad).
El grupo de los derivados del petróleo incluye una amplia variedad de productos energéticos útiles que se obtienen a partir del procesamiento del petróleo en las refinerías, entre los cuales se encuentran las gasolinas, los combustibles diesel (gasóleos) y otros.
Existen diversos métodos para crear energía renovable, tales como el viento, la radiación solar directa, la energía hidráulica, la energía oceánica en sus distintas formas (maremotriz, maremotérmica), la de las olas, de las corrientes marinas y del gradiente de concentración de sal, la energía geotérmica, la energía proveniente de la biomasa, ó de residuos orgánicos, la proveniente de los residuos de la caña de azúcar, y en general toda forma de energía proveniente de biocombustibles ó fuentes renovables e intermitentes de energía, mismas que por cuestiones de costo-beneficio es factible utilizarlas en muchos poblados de nuestro país. Cualquiera de las fuentes mencionadas es capaz de producir entre otras, la energía eléctrica o electricidad.
Las fuentes capaces de producir algún tipo de energía, clasificadas como no renovables o agotables son el carbón, el petróleo, el gas natural, fuente geotérmica de energía (la fuerza interna de la tierra), fuente nuclear de energía (los núcleos atómicos).
Las energías renovables se caracterizan porque en sus procesos de transformación y aprovechamiento en energía útil no se consumen ni se agotan en una escala humana. Entre estas fuentes de energías están: la hidráulica, la solar, la eólica y la de los océanos. Además, dependiendo de su forma de explotación, también pueden ser catalogadas como renovables la energía proveniente de la biomasa y la energía geotérmica.
Las energías renovables suelen clasificarse en convencionales y no convencionales, según sea el grado de desarrollo de las tecnologías para su aprovechamiento y la penetración en los mercados energéticos que presenten. Dentro de las convencionales, la más difundida es la hidráulica a gran escala.
Como energías renovables no convencionales se consideran la eólica, la solar, la geotérmica y la de los océanos. Además, existe una amplia gama de procesos de aprovechamiento de la energía de la biomasa que pueden ser catalogadas en este tipo de energías. De igual manera, el aprovechamiento de la energía hidráulica en pequeñas escalas se suele clasificar en esta categoría.
Al ser autóctonas y, dependiendo de su forma de aprovechamiento, generar impactos ambientales significativamente inferiores que las fuentes convencionales de energía, las energías renovables no convencionales pueden contribuir a los objetivos de seguridad de suministro y sustentabilidad ambiental de las políticas energéticas. La magnitud de dicha contribución y la viabilidad económica de su implantación, depende de las particularidades en cada país de elementos tales como el potencial explotable de los recursos renovables, su localización geográfica y las características de los mercados energéticos en los cuales competirían.
A manera de explicación, se da a continuación una breve descripción de algunas de las fuentes de energía alternativa, que han sido más estudiadas y empleadas en los últimos años.
Energía Hidráulica
La energía proveniente del sol da lugar, entre otros fenómenos, a la evaporación del agua contenida sobre su superficie, principalmente en los océanos. Esta humedad se acumula en nubes que viajan largas distancias y se deposita en forma de lluvia sobre montañas, muchas alejadas del mar. El agua, acumulada en corrientes y por gravedad, busca de nuevo el mar, formando ríos. Este caudal, que se puede manifestar en grandes caídas o en muchas corrientes, es la fuente de la energía hidroeléctrica.
En muchos casos, esta energía se deposita en forma potencial en embalses y se transforma en energía aprovechable al desplazarse hacia niveles inferiores. El agua en movimiento empuja dispositivos giratorios que la convierten en energía mecánica, o para mover generadores de electricidad. Esto se logra ampliamente en cualquier zona montañosa del planeta con un régimen regular de lluvias.
Energía del viento o eólica
Los vientos ocurren por diferencias de presión generadas por un calentamiento no uniforme de la atmósfera terrestre, desplazándose grandes masas de aire de las zonas de alta presión a las de baja. Aproximadamente el 2% del calor del sol que llega a la Tierra se convierte en viento, pero sólo una fracción muy pequeña puede ser aprovechada, ya que buena parte de estos vientos ocurre a grandes alturas o sobre los océanos, mar adentro. Además, se requieren condiciones de intensidad y regularidad en el régimen de vientos para poder aprovecharlos. Se considera que vientos con velocidades promedio entre 5.0 y 12.5 metros por segundo son los aprovechables.
El viento contiene energía cinética (de las masas de aire en movimiento) que puede convertirse en energía mecánica o eléctrica por medio de aeroturbinas, las cuales se componen por un arreglo de aspas, generador y torre, principalmente.
Sistemas solares térmicos
Los sistemas solares térmicos pueden clasificarse en planos o de concentración o enfoque. Los sistemas solares planos, o colectores solares planos, son dispositivos que se calientan al ser expuestos a la radiación solar y que transmiten el calor a un fluido, que por lo general, se aprovecha para calentar hasta los 75º C.
Los sistemas solares de concentración o enfoque son aquellos que funcionan concentrando la radiación solar directa en un área focal, pudiéndose ubicar ésta alrededor de un punto o a lo largo de una línea. Este conjunto de dispositivos requiere de procedimientos o mecanismos de seguimiento, ya que la línea de incidencia varía durante el día y durante el año. Estos sistemas pueden lograr temperaturas de varios centenares de grados centígrados y en casos especiales hasta los miles de grados.
Celdas Fotovoltáicas
Las celdas fotovoltáicas son placas fabricadas principalmente de silicio. Cuando al silicio se le añaden cantidades relativamente pequeñas de ciertos materiales con características muy particulares, obtiene propiedades eléctricas únicas en presencia de luz solar. La eficiencia de conversión de estos sistemas es de alrededor de 15%, por lo que un metro cuadrado puede proveer 150 Watts eléctricos, potencia suficiente para operar un televisor mediano.
Las celdas fotovoltáicas, para poder proveer de energía eléctrica en las noches, requieren de baterías donde se acumula la energía eléctrica generada durante el día, lo cual hace que su aplicación sea más costos. Sin embargo, en la actualidad se están desarrollando sistemas fotovoltaicos conectados directamente a la red eléctrica, evitando así el uso de baterías, por lo que la energía que generan se usa de inmediato por el propio usuario que la genera, con la posibilidad de vender los excedentes de electricidad a las compañías generadoras.
Energía derivada de la Fermentación
A través del proceso de fermentación de alcohol y su destilación, es posible obtener como resultado el etanol, producto que se emplea actualmente como combustible en sustitución ó mezcla con la gasolina. Asimismo se pueden obtener productos químicos (vitaminas, antibióticos, solventes y otros).
La caña de azúcar, el sorgo dulce, las frutas y la remolacha son los cultivos más fácilmente convertibles en etanol; los azúcares base de la fermentación se obtienen con pre-tratamientos tales como prensado, corte o lavado de los cultivos.
Algunos autobuses y camiones, con la adecuada modificación a sus motores diesel, pueden operar con etanol casi puro. Un ejemplo de la aplicación del etanol lo encontramos en Brasil, donde gran parte de los automóviles queman este biocombustible mezclado con gasolina en una proporción aproximada de 60 y 40 respectivamente.
Biomasa
Las plantas acumulan energía a través del proceso de la fotosíntesis, donde alimentadas por la energía solar, separan las moléculas de bióxido de carbono, acumulando el carbono en forma de hidrocarburos y soltando el oxígeno. La eficiencia de conversión de energía solar en energía almacenada en forma de materia orgánica (a través de la fotosíntesis) es muy baja, estimándose su límite máximo en cerca de
3%, aunque algunas especies forestales en explotación comercial alcanzan eficiencias de conversión de hasta 1%.
Energía derivada de los Rellenos Sanitarios
El biogás puede llegar a producirse en los llamados Rellenos Sanitarios, que contienen una gran cantidad de desechos orgánicos húmedos, y en donde existen las condiciones adecuadas para que proliferen las bacterias anaerobias que al digerir esos desechos, producen el metano y el bióxido de carbono en el interior del relleno.
Además, los residuos de esta fuente de energía pueden utilizarse como fertilizantes ó un tipo de abono para el suelo.
La Energía Renovable es la Energía del mañana?
Como ya se ha dicho anteriormente, y en virtud de que existe mayor conciencia a nivel mundial para cuidar el medio ambiente, el uso de energías renovables es cada vez más cercano a nuestros días.
Existen factores económicos y grandes intereses mundiales que al día de hoy detienen el avance para el desarrollo de estas nuevas alternativas energéticas, siendo que el petróleo es uno de los principales motores que mueve a la economía internacional. La escasez de este todavía sigue provocando alzas en los precios, caídas en las bolsas de valores y hasta guerras.
La solución para lograr un desarrollo equilibrado en el mundo es el uso de las nuevas fuentes de energía renovable, ya que todos los países podrían generar energía a través de por lo menos una de estas fuentes, por lo que cada nación sería capaz de autoabastecerse de energía sin tener que gastar sumas multimillonarias para adquirir energéticos, ayudando además al desarrollo regional y a la preservación del medio ambiente.
