Aguascalientes, Ags. 25 de junio del 2011.
México frente al dilema de las fuentes renovables de
energía.
Por Eduardo Giles Martínez.
“Es tarea simple hacer complejas las cosas,
pero hacerlas sencillas es tarea
sumamente compleja” Ley de Meyer.
Diagnóstico.- El estadio actual de la política energética de
nuestro país confronta, por una parte un incremento de los ingresos por
concepto de exportación de petróleo, reflejado en los niveles históricos de las
reservas internacionales de 129 mil 569 millones de dólares[1]
y por otra parte la disminución de los depósitos probados de hidrocarburos, el
aumento del costo de extracción y del transporte del petróleo y del gas,
circunstancias que repercuten negativamente en la economía doméstica de
millones de mexicanos. El
petróleo que no es renovable ni sustentable crea dependencia económica, los
precios de referencia son muy volátiles (a pesar del blindaje) y es el
principal vector de la contaminación atmosférica precursora del efecto
invernadero, así como de la progresiva acidificación e hipoxia en los océanos.[2]
Por eso es imperativo el uso de
nuevas fuentes renovables de energía que cumplan las funciones del petróleo
sin sus secuelas negativas. La inversión inicial en nuevas
tecnologías puede parecer cara, pero indudablemente el gasto se compensa a mediano
y largo plazo por el ahorro en la generación de energía limpia.
§ Energía hidroeléctrica. Mi propuesta
concreta es multiplicar las instalaciones hidroeléctricas en el país, tanto en
las cuencas de los ríos como en las presas. Se requiere además construir nuevas
presas y utilizar la tecnología para obtener energía de las mareas y corrientes
oceánicas. Respecto a la energía maremotriz la técnica consiste en almacenar
una cantidad de agua en un dique durante la pleamar y al liberarse durante la
bajamar atraviesa las hidroturbinas generando energía eléctrica. Para la
energía generada por corrientes marinas y olas se pueden utilizar dispositivos
como el convertidor Kvaerner, la Balsa de Christopher Cockerell y el
Rectificador de Russell.[3]
Existe disponible en el mercado toda una gama de turbinas hidroeléctricas de
reacción y de impulso como Kaplan, Turgo, Pelton, etcétera. Inclusive algunas
turbinas de nueva generación funcionan con las corrientes de agua, con paneles
solares y con el viento.
§ Energía solar fotovoltaica. Esta
tecnología ab initio fue utilizada en
los satélites, pero su amplia producción y creciente demanda ha disminuido los
precios. La superconductividad del silicio[4]
y del graphene en los paneles capta
la energía solar en forma de corriente directa y un inversor convierte la
corriente directa en corriente alterna. Se pueden utilizar paneles parabólicos,
paraboloides y torre con heliostatos. La energía fotovoltaica también se puede
usar para calentar el agua de uso doméstico con lo que se logra un ahorro
substancial de gas. Mi recomendación es que se adapte progresivamente la
infraestructura de nuestro país a la energía fotovoltaica para la generación
eléctrica y en consecuencia abaratar el precio del suministro de electricidad
al consumidor. Por otro lado es indispensable que el gobierno otorgue subsidios
para que la gente pueda adquirir un calentador solar de diez o doce tubos. En
promedio un calentador solar de diez tubos tiene un costo de tres mil
seiscientos pesos. Incluso las casas populares de las áreas residenciales
construidas en fecha reciente ya vienen equipadas con calentadores solares.
§ Energía geotérmica. Este tipo de
energía resulta de la capacidad de la tierra de contener calor por la
desintegración gradual de las substancias radiactivas de su núcleo. El
gradiente geotérmico es el aumento de la temperatura a mayor profundidad. Los
físicos han determinado que el ratio
del gradiente es 1°Celsius por cada 33 metros, lo que equivale a 30°/kilómetro.
México ya está explotando este tipo de tecnología, pero mi sugerencia es que
debe aumentar su productividad de 958 megawatts
a través de sus instalaciones geotérmicas.[5]
Considero que las autoridades competentes deben realizar una prospección de
mayor envergadura en lugares donde hayan aguas termales o minerales, fallas
geológicas geotérmicas, alteraciones hidrotermales como los géiser, zonas de intensidad volcánica y
depósitos subterráneos de gas y multiplicar los pozos de inyección de aguas y
extracción de vapor que mueven las turbinas, así como las instalaciones
respectivas para generar electricidad.[6] Lo más costoso de esta tecnología es el
equipo de perforación. Sin embargo Pemex tiene la capacidad, experiencia, equipo y
técnicos para llevar a cabo esa tarea.
§ Energía eólica. Se produce por
la fuerza cinética del viento. La mecánica del aerogenerador es relativamente
sencilla, las hélices de aluminio, poliuretano y fibra de vidrio van montadas en
una góndola donde está un generador y un alternador que transmite una corriente
eléctrica a los transformadores instalados en el suelo. México debe de instalar
parques eólicos tanto en tierra como en el mar con aerogeneradores de nueva
generación conectados a transformadores
y a la red de distribución de energía eléctrica.
§ Energía nuclear. Considero
inevitable en este punto subrayar de inicio la trilogía de los desastres
nucleares: Three Mile Island, en Pennsylvania el 28 de marzo de 1979, Chernobyl
en Ucrania el 26 de abril de 1986 y Fukushima en Japón el 11 de marzo del 2011[7].
Una de las primeras reacciones precautorias fue de la Canciller de Alemania
Angela Merkel que anunció la decisión de desmantelar sus 17 instalaciones
nucleares en un plazo mínimo de 25 años[8].
México cuenta con la Central Nuclear de Laguna Verde ubicada en las
inmediaciones de Alto Lucero de Gutiérrez Barrios, en Veracruz. Esta central
propiedad de México y administrada por la Comisión Federal de Electricidad
(CFE) tiene dos reactores General Electric BWR5 que funcionan con uranio 235
enriquecido al 4% y generan 682 MW cada uno. En 2007 la CFE anunció que
aumentaría la capacidad de esta central nuclear en 20 por ciento.[9]
Laguna Verde ha recibido varios reconocimientos por sus medidas de seguridad.
Sobre este tema sugiero que México invierta en la construcción de otras centrales
nucleares con tecnología de nueva generación e incremente las salvaguardas de
seguridad. Algunos países han optado por la edificación de centrales nucleares
en base a la fisión del elemento thorium-232.[10]
Algunas ventajas del torio es que no genera reacciones nucleares en
cadena, produce 10,000 veces menos
basura radiactiva en comparación con el uranio 235, es abundante y no requiere
enriquecimiento[11] como el
citado uranio. Mi sugerencia es que los ingenieros de la CFE reúnan información
técnica más elaborada del Torio Energía Alliance, del científico Alvin
Radkowsky, Tel Aviv University, con las autoridades de la India quienes tiene
ya un reactor en uso, el Kakrapar-1, de los proyectos CANDU of Atomic Energy
Canada Limited, y de los gobiernos respectivos de Noruega, China y Estados
Unidos de América, éste último acaba de arrancar un proyecto por iniciativa del
congresista Joe Sestak.[12]
Con esa base, el gobierno de México puede negociar tratados binacionales de
transferencia de tecnología nuclear con los países arriba citados e iniciar un
programa de instalación de centrales nucleares.
Energía de biodiesel, biomasa, biogás. En el Gran
Premio de Fórmula 1 de Baharain
2010 los autos de la Escudería Ferrari
obtuvieron el primero y el segundo lugar. El secreto es que en los tanques de
gasolina de esos autos se agregó un porcentaje de lignocellulosic, un biocarburante de segunda generación para elevar
el octanaje.[13] Este biocarburante se forma de la
fermentación de celulosa y del lingen,
una molécula compleja que deriva de la madera. Brasil constituye sin duda un
ejemplo en su política energética al sustituir las gasolinas con el etanol, que
químicamente es una molécula de dos átomos de carbón vinculados a cinco átomos
de hidrógeno más un grupo de hidroxilo
que es una molécula covalente de oxígeno e hidrógeno. En los Estados Unidos de
América casi todas las gasolinas contienen el 10% de etanol. El butanol o el
isobutanol es una forma mejorada de
biocarburante. Las autoridades competentes en México deben autorizar los
recursos para la investigación y adaptación de los motores de gasolina al uso
de biocarburantes y añadir tan pronto como sea posible un 10% de etanol en las
gasolinas que comercializa Pemex.[14]
Por otra parte está el tema de la conversión de basura orgánica en biogás
gracias a bacterias anaeróbicas digestores (digester
extremophile archaebacteria). Un primer grupo de bacterias transforma
mediante hidrolisis los carbohidratos en azúcares, aminoácidos y ácidos grasos,
mientras que un segundo grupo de bacterias (acidogenic)
convierte los compuestos anteriores en gas hidrógeno, dióxido de carbono y
ácido acético y un tercer grupo de bacterias (methanogens) transforma estas moléculas en metano, que sirve como
combustible de motores de combustión interna y
para producir electricidad.[15]
Los digestores son los productos que se utilizan en fosas sépticas como el Rid-X. También es conveniente la construcción
de biorreactores que utilizan paneles
verticales con algas azules que a través de la fotosíntesis disuelven el CO2 y liberan en la atmósfera en forma de vapor oxígeno e
hidrógeno. La gran reproducción de algas azules se usa para la manufactura de
biodiesel y como alimento para animales de granja.[16]
Energía de las Pilas de Combustible. Una pila de
combustible (también llamada célula o celda de combustible o pila de
hidrógeno) es un dispositivo parecido a una batería que produce electricidad
mezclando hidrogeno en el lado del ánodo con oxígeno en el cátodo en una
reacción química controlada, sin combustión alguna. El único residuo de la
reacción además de calor, es agua. Con esta nueva fuente de energía se pretende
sustituir los motores de combustión interna de los automóviles y, generar
electricidad para edificios comerciales y residencias. En la actualidad esa
tecnología la usa Honda para un vehículo y en Estados Unidos la empresa Home
Energy Station.[17]
No debe pasar inadvertido la tecnología
de los autos híbridos como alternativa a los autos de combustión interna. Al
respecto sugiero, concluir con el programa de importación definitiva de
automóviles y pick-ups de 10 años de antigüedad porque el mercado en la
provincia mexicana está saturado de esos vehículos chatarra y en cambio liberar
el impuesto de importación para los autos híbridos.
Conclusiones.
México
debe integrarse, sin demora, al pelotón de países que están seriamente
involucrados en la transición hacia el uso de fuentes de energías limpias y más
eficientes como medida para disminuir los graves niveles de contaminación y
preservar el medio ambiente y desde el punto de vista macroeconómico para
generar ahorros significativos al país y a la población.
Para el gobierno, las
universidades y las empresas especializadas esa transición hacia la modernidad
constituye casus foederis un desafío
a la decisión política, a la inteligencia, técnica, recursos económicos y al
acopio de tecnología de punta.
El periodista Iván
Restrepo publicó, el 6 de noviembre del 2006, un interesante artículo Ex cathedra sobre la conveniencia del uso de
“Fuentes Alternas Renovables de Energía” en el periódico La Jornada, que debe
tomarse como punto de inflexión para ponderar lo que se ha logrado desde
entonces y lo mucho que falta por hacer.
Creo que el principal
obstáculo es la indecisión del gobierno mexicano para liberar un porcentaje
mayor del PIB para la investigación y la inercia del Statu quo empresarial que elude la
innovación tecnológica por los costos que implican la transformación de la
infraestructura industrial.
Sin embargo, nuestro país cuenta con la
infraestructura necesaria y los recursos humanos capaces de confrontar el
cambio. Estoy convencido que una miríada de profesionistas físicos, químicos,
biólogos, ingenieros, geólogos, técnicos en sistemas de información,
empresarios e industriales, en las universidades, en el sector público y en el
privado esperan una iniciativa propicia para aventurarse en la tarea de la
innovación tecnológica que urgentemente requiere México. El cambio hacia
mejores tecnologías es la disyuntiva para un mejor futuro de nuestros
descendientes.
[1] El Financiero en Línea. 26 de junio
del 2011. Sección Finanzas. Las Reservas Internacionales de México. Información
del Banco de México.
[2] Pollution and Climate Change Accelerate Ocean
Degradation. The world's
oceans appear to be headed to a new mass extinction event. By Nathanial Gronewold and ClimateWire | June 22, 2011
[3] Energía Maremotriz.
Monografías.com/Geografía.pilu2_mil
[4] El Etilen-Vinil-Acetato incide en
el movimiento de los electrones.
[5] Geothermal electricity. Wikipedia.
[6] José Manuel Arroyo Sánchez. Area de
Ingeniería Eléctrica. Departamento de Energía Eléctrica, Electrónica,
Automática y Comunicaciones. Universidad de Castilla, Campus La Mancha.
[7] AFP 16 marzo 2011.
[8] Maine Sunday Telegram. Sunday June
26, 2011.
[9]
“Del Fuego a la energía nuclear” CFE, México. Wikipedia. Central Nuclear
de Laguna Verde.
[10] David Biello. Where will our energy come in 2030.
Scientific American. 16 de junio 2011. Equinox Summit of the Waterloo Global Science Initiative
[11] Pag. Web de CERN. El premio Nobel Carlo Rubbia de la Organización
Europea de Investigación Nuclear (CERN), ha trabajado en el desarrollo de la
utilización del torio como alternativa al uranio en reactores nucleares. Rubbia señaló que una tonelada de torio puede
producir tanta energía como 200 toneladas de uranio o, el equivalente a 3,5
millones de toneladas de carbón.
[12] Wikipedia y Páginas web de las
agencias señaladas en este ensayo.
[13]
Duncan Graham Rowe. “Agriculture: Beyond food versus fuel. Journal Nature. Volume 474, pages s6-s8, June
23 2011.
[14]
. Page web Nature.com/vl. 474. In December 2010, the biotech
company Green Biologics, of Abingdon, United Kingdom, announced a deal to
provide its fermentation technology, based on a Clostridium strain, to
two Chinese biochemical companies. Butamax Advanced Biofuels, a joint venture
between the oil company BP and the chemical giant DuPont, has opened a
demonstration plant in Hull, United Kingdom, and expects to have a commercial
plant operating by 2013. And Gevo, an advanced biofuels company in Englewood,
Colorado, is converting an ethanol production facility in Minnesota to produce
about 68 million liters of isobutanol per year from 2012. Like ethanol, butanol
would probably enter the market as a petrol blend. Pag. web
ProSonix
[15]
Turning Trash into Power. Biological Engineers Generate Natural Gas with
Bacteria. 1 de October de 2006. OneSite Power Systems in Davis. California US. Professor Dave Konwinski-
[16] David Bayless, Profesor de
Ingeniería Mecánica, Centro de Investigaciones de la Universidad de Ohio.
www.sciencedaily.com
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