263

EL FUTURO ENERGÉTICO MUNDIAL

1111.1. Introducción ....................................................................................265

11.2. Enfoques del desarrollo energético futuro ............................................267

11.3. Perspectivas de la oferta energética ....................................................270

11.3.1. Posibilidades de las fuentes convencionales ....................................270

11.3.2. Posibilidades de integración de las energías renovables ...................273

11.3.3. Posibilidades de ahorro energético ................................................276

11.3.4. Posibilidades de mejorar el impacto medioambiental .......................281

11.4. Perspectivas de demanda energética futura .........................................283

11.4.1. Introducción ..............................................................................283

11.4.2. Modelos simples de previsión de la demanda futura de energía .........285

11.5. Modelo producción-demanda a escala mundial .....................................286

264

265

11. EL FUTURO ENERGÉTICO MUNDIAL

11.1. Introducción

Tal como se desprende del análisis del pasado y presente de las fuentes energéticas y de los consumos de energía, puede preverse para el futuro, como rasgos más esenciales, los siguientes:

Creciente demanda de combustibles fósiles (principalmente petróleo) en países que se incorporan al mundo desarrollado (China, Nueva U.E, India, etc.)

Próxima aparición de signos de escasez en los combustibles derivados del petróleo (aumento de precios e inicio del fin de la era del petróleo), posiblemente en la década 2010-2020.

Ausencia de “nuevas soluciones” energéticas a corto y medio plazo, como puede ser la energía nuclear de fusión o las centrales solares orbitales.

Creciente dependencia energética del mundo desarrollado de los países productores con creciente nivel de “conflictividad”.

Aparición de tensiones políticas (¿y militares?) derivadas del control de las reservas disponibles.

Crecientes desequilibrios en los niveles de desarrollo (al no tener interés los países grandes consumidores de petróleo en que los menos desarrollados contribuyan con su expansión al más rápido agotamiento de las reservas)

Peligroso aumento de la contaminación, tanto atmosférica (efecto invernadero), como marina y terrestre (especialmente la radioactiva, consecuencia de la creciente implantación de estas centrales y la necesidad de desmantelar muchas de ellas, por obsoletas, sin olvidar los posibles accidentes en las mismas) El Protocolo de Kioto puede jugar un papel determinante.

Las consecuencias de estas expectativas son muchas y de muy diversa índole, aún cuando pueden destacarse:

Necesidad de racionalizar al máximo la obtención y uso de la energía, mejorando la eficiencia de todos los procesos de la cadena. En términos generales puede comprobarse que cuanta más potencia han dispuesto las sociedades más industrializadas, más potencia deseaban, y sobre todo, más han conformado sus sociedades a la dependencia de grandes cantidades de energía (casas mal aisladas, automóviles anormalmente potentes, hábitats artificiales por doquier...)Esto, evidentemente, no tiene porqué seguir siendo así. Una drástica disminución de los consumos, sin merma en la calidad de vida, es perfectamente posible.

Necesidad de diversificar las fuentes energéticas, tanto por su naturaleza (menor dependencia del petróleo) como procedencia (situación geográfica de los países productores)

Necesidad de una drástica disminución de los efectos contaminantes, que ya están afectando el equilibrio del ecosistema de todo el planeta. (Precisamente, el Protocolo de Kioto intenta limitar las emisiones de gas que producen el recalentamiento de la atmósfera, pero desgraciadamente ha entrado en vigor muy recientemente, debido a la negativa a firmarlo por Estados Unidos y Rusia.

La Unión Europea sí lo ha puesto en marcha, con la meta de una

266

reducción del 8% de las emisiones en el año 2.010, respecto a los valores de referencia de 1.990)

Necesidad de intensificar el uso de las energías renovables, limpias, incluyendo el aumento de recursos dirigidos a labores de I+D, y de apoyo a su implantación.

Necesidad de “ajustar” los costes de la energía (asignándoles un verdadero “valor” a cada fuente) y de definir nuevas políticas fiscales que conduzcan a un uso más racional de la energía y a una disminución de la contaminación inducida (la ecotasa es un ejemplo de esta tendencia mientras que las tarifas más bajas para los consumos más altos es un ejemplo de lo contrario)

Necesidad de “ver” los temas energéticos desde un nuevo punto de vista. Por ejemplo, se ha visto que desde un punto de vista de eficiencia energética es preferible un calentador de gas a otro eléctrico. Sin embargo, la no accesibilidad de gas en mucho lugares, algunos accidentes, el incremento del precio, etc., induce en el consumidor la “sensación” de que el gas puede “fallar”, y la electricidad, no. Este enfoque del tema energético ha de ser radicalmente modificado.

En definitiva, una energía ideal para el futuro tendría las siguientes características:

o Energía autónoma.

Tabla 11.1. Situación actual de las fuentes energéticas

COMBUSTIBLES SITUACIÓN CONSECUENCIAS ACCIONES PRECISAS

Petróleo, gas, carbón, nuclear

Alta demanda

Ausencia de “nuevas soluciones a corto plazo

Dependencia de zonas conflictivas

Próxima escasez

Tensiones políticas Conflictos bélicos

Desequilibrios entre naciones

Aumento contaminación: cambio climático y lluvia ácida

− Racionalización del uso de la energía (mejorar la eficiencia y el ahorro)

− Diversificar las fuentes energéticas

− Disminuir la contaminación

− Intensificar el uso de las energías renovables

− “Ajustar” los costes de la energía a sus valores reales

− Adoptar “enfoques realistas” en los temas energéticos

Renovables Poco apoyo

Alto costeLenta implantación

267

o Energía ilimitada.o Energía no agresiva para el medio ambiente.o Energía capaz de contribuir a un crecimiento económico

sostenible a largo plazo de los países subdesarrollados, y un sostenimiento de la economía en los niveles actuales en los países más desarrollados.

11.2. Enfoques del desarrollo energético futuro

Dado lo insostenible de la situación actual, es imprescindible definir una política clara para el desarrollo energético futuro. Teniendo en cuenta las enormes inercias a los cambios en este terreno, tanto en lo que se refiere a la implantación de nuevas centrales(la construcción de una central térmica lleva de 5 a 10 años y la de una central nuclear de 10 a 15 años, para una vida media de 30 a 50 años), como mucho mas la introducción de cambios en los modos de vida y de producción (¿puede alguien imaginarse lo que significa, en tiempo y en cambio de modelo de vida, así como de situación socio económica, el fin de la era del petróleo?) parece claro que se dispone de muy poco tiempo para decidir el modelo a seguir en el futuro.

Por otro lado, y antes de exponer las tendencias que hoy se disputan el modelo energético futuro, no está demás hacer una precisión: la energía no es un bien consumible por sí misma; lo que realmente se demanda y consume son los servicios que ella presta (luz, calor, transporte, potencia mecánica, fabricación de productos.) Esta apreciación es importante porque sobre ella basculan los dos modelos energéticos que hoy se plantean de cara al futuro, y que desde un punto de vista un tanto “filosófico” puede definirse como “modelo de desarrollo desde el lado de la demanda” (perspectiva del consumidor), y “modelo de desarrollo desde el lado de la producción” (perspectiva del productor)

La perspectiva del desarrollo energético desde la óptica del productor, también denominada “alternativa dura” puede describirse, sucintamente, con los siguientes puntos:

Concentración de la generación en grandes empresas, para producir electricidad. Consecuentemente, necesidad de aumentar las grandes redes de distribución, a escala prácticamente planetaria.

Potenciación, en consecuencia, de la opción nuclear (actualmente de fisión, y en el futuro, si las investigaciones llegan a buen término, la de fusión)

Como consecuencia de lo anterior, el nivel de concentración es doble: concentración de la generación y concentración (¿monopolio?) de la tecnología. Ante esta situación, la dependencia del usuario es total.

CARACTERÍSTICAS DE LA ENERGÍA IDEAL:

− Autónoma

− Ilimitada

− No agresiva con el medio ambiente

− Contribuir al crecimiento sostenible de los países poco desarrollados

− Contribuir al mantenimiento del desarrollado alcanzado por los países desarrollados, a largo plazo

− Los cambios energéticos son lentos:

Una central térmica tarda de 5 a 10 años en construirse y una central nuclear de 5 a 10 años.

− La energía no es un bien consumible por sí misma.

Lo que se demanda y consume son los servicios que presta: iluminación, calor, transporte, etc.

268

No sería necesaria una disminución del consumo en los países desarrollados, mientras que el necesario aumento de los consumos en los países subdesarrollados quedaría a criterio de quien controle las fuentes de generación y las redes de distribución.

Los costos energéticos, por las mismas razones anteriores, también serán dictados por estas grandes empresas, sin que los usuarios de la energía puedan hacer algo para modificarlos.

El control de la contaminación también queda muy hipotecado, y en todo caso, sus costes serán simplemente desviados al consumidor final.

El uso de las energías renovables queda relegado a un segundo término, marginal, y presumiblemente impedida su explotación individual por todos los medios.

Sin embargo, y dentro de este mismo contexto, cabe hacer una importante observación, que se refiere al uso de la energía solar a gran escala, a partir de células fotovoltaicas colocadas en grandes paneles situados en órbita alrededor de la tierra.

Recuérdese que a la tierra, fuera de su atmósfera, llegan 1,4kW/m2 con lo cual con una superficie de 3Km2 pueden obtenerse 10GW de potencia, sin fluctuaciones día-noche ni estacionales. La energía de varios de estos paneles sería enviada a la superficie terrestre por medio de microondas, inofensivas para sus habitantes y recogidas en áreas no muy extensas con antenas receptoras, donde se encontrarían los centros de conversión.

Se trata, en este caso, de una alternativa “dura”, en el sentido término económico y político, pero “blanda” en el sentido de renovable y no contaminante.

La perspectiva de desarrollo energético desde el lado de la demanda, o “alternativa blanda” puede resumirse en los siguientes puntos:

Máxima potenciación de la eficiencia en todo el proceso producción-consumo, con la consiguiente eliminación de los despilfarros.

Máxima potenciación de las energías renovables, principalmente solar, eólica y minihidráulica.

Generación energética a nivel de usuario, y por tanto, reducción, en lo posible, de las grandes redes de distribución y de la dependencia de grandes empresas productoras.

Potenciación de vectores energéticos como el hidrógeno (obtenido a partir de energía solar, eólica o hidráulica.)

Aumento de las inversiones en I+D en sistemas de captación (mejora de rendimientos), sistemas de producción y transporte de hidrógeno, pilas de combustibles, etc.

Este modelo implica cambios profundos no sólo en los actuales sistemas técnico-económico-empresariales, sino también en los hábitos de vida de la población del mundo desarrollado (al menos, en lo que a eliminación de despilfarros se refiere, aunque no a la merma de su calidad de vida.) Al mismo tiempo, supone la más firme esperanza para el aumento de la calidad de vida en los países subdesarrollados, sin excesivos costes económicos ni generación de dependencias extremas.

Esta alternativa, obviamente, supone una drástica disminución de la contaminación.

Finalmente, la implantación de esta alternativa, en países desarrollados, con fuertes aglomeraciones urbanas, en la medida que implica profundas transformaciones en las viviendas, aparatos de todo tipo, etc., suponen un elevado coste económico y especialmente, un elevado tiempo de implantación.

269

Haciendo una comparación entre ambos modelos, puede señalarse:

El modelo “duro” tiene sus principales debilidades en el cambio climático, en las incertidumbres sobre su viabilidad, en la dificultad que presenta su traslado a los países subdesarrollados, en el daño irreversible al planeta que será trasladado a las generaciones futuras.

A su favor, que hoy por hoy es imposible prescindir de este modelo (so pena de admitir un cataclismo en los países más desarrollados.)

El modelo “blando” tiene su principal debilidad en la lentitud de su implantación (en los países desarrollados, no así en los otros), dado que lleva consigo cambios tecnológicos importantes, así como otros políticos y económicos.

A su favor, que a la larga es posiblemente la única opción que existe.

Posiblemente, lo que va a ocurrir en los próximos años es un corrimiento paulatino de la opción “dura” a posiciones más “blandas” (sobre todo, en cuanto mejoras en la eficiencia de todos los sistemas de conversión, tanto en la fase de generación como en la de consumo, con los ahorros energéticos consecuentes), la implantación paulatina y cada vez más intensa de las energías renovables (tanto para la producción de electricidad como de Hidrógeno para usar como combustible), y todo ello sin descartar grandes conflictos y tensiones, especialmente si no se actúa con rapidez. Lo que si

Tabla 11.2. Modelos energéticos

MODELO CARACTERÍSTICAS DEBILIDADES FORTALEZAS

Duro

(óptica del productor)

− Concentración de la generación en grandes empresas

− Potenciación opción nuclear

− No incita al ahorro

− Control de la contaminación no asegurado

− Uso marginal de las energías renovables

− Posible uso de la energía solar orbiral

− Cambio climático

− Agotamiento

− Tensiones políticas militares

− Traslado de problemas a generaciones futuras

Únicas viables a corto plazo

Blando

(óptica del consumidor)

− Descentralización de la producción (generación a nivel de usuario)

− Potenciación de las energías renovables

− Potenciación del hidrógeno

− Disminuye la contaminación

− Precisa cambios de mentalidad y de hábitos de vida

− Lentitud de su introducción

− Elevados costes de introducción

Única opción viable a largo plazo

270

puede asegurarse, en todo caso, es que una apuesta por la alternativa “dura” tiene riesgos mucho mayores, en caso de que fracase, que si se hace por la alternativa “blanda”.

11.3. Perspectivas de la oferta energética

11.3.1. Posibilidades de las fuentes convencionalesTal como se desprende de lo anteriormente analizado, las energías no renovables (carbón, petróleo, gas y nuclear) seguirán teniendo un papel preponderante en los próximos 25-40 años, a pesar de que el frenazo a nuevos hallazgos y el rápido agotamiento (al ritmo de consumo actual) acarrearán importantes perturbaciones, tanto a nivel de producción como a nivel de demanda. (Se estima que la curva de producción del petróleo iniciará su descenso en 2015, y la del gas en 2020.)

Quiere esto decir que el consumo de estas fuentes energéticas es inevitable (salvo un cataclismo mundial), sea cual sea el nivel de tensiones económicas, políticas y sociales que de su agotamiento rápido se deriven.

Teniendo en cuenta que los problemas de agotamiento más grave se encuentran en el petróleo y el gas (en este último, a medida que aumenta su consumo por sustitución del petróleo, la duración de sus reservas descenderá rápidamente), el carbón y la nuclear serán las fuentes energéticas que presumiblemente más van a incrementarse en el intervalo 1025-1050, sin obviar las arenas asfálticas y, quizás, los hidratos de gas.

Carbón:

En cuanto al carbón, la tendencia es a su conversión en combustibles líquidos o gaseosos, muchos más manejables y “limpios”.

El proceso más simple consiste en licuar el carbón, disolviéndolo con disolventes antracénicos, pasando posteriormente al refinado del producto obtenido

Para la gasificación se combina el carbón con agua y se aporta calor (obtenido en la combustión parcial del propio carbón a gasificar.)

El resultado es una mezcla de gases (CO, CH4, CO2, H2), cuya composición depende del tipo de carbón que se gasifica.

Del carbón también pueden obtenerse hidrocarburos, como gasolinas, diesel y otros. Sin embargo, la conversión del carbón en combustibles líquidos sintéticos (liquefacción) es un proceso energéticamente costoso (una parte de la energía del carbón se pierde en el proceso de liquefacción), de manera que de 1Tn de carbón sólo se obtienen 5,5 barriles de combustible líquido.

Uno de los procedimientos es el conocido como Fischer-Tropsch (empleado desde la Segunda Guerra Mundial en Alemania)

Consiste en convertir el carbón en óxido de carbono (CO) mediante una combustión controlada. Luego se hidrogena el CO para formar moléculas de gran tamaño, en una proporción de una molécula de CO y dos de H2.

El proceso de realiza a presión atmosférica y a 200ºC (exactamente) haciendo pasar la mezcla de gases por un catalizador de óxidos de cobalto y torio, granulado en un polvo muy fino, formando una especie de fluido que se circula por el reactor. La mezcla de hidrocarburos formada se pasa por una

271

columna de destilación fraccionada, donde se separan la gasolina y otros hidrocarburos.

Otro procedimiento es el conocido como H-COAL. En este, el carbón se muele finamente, se seca y se mezcla con un crudo sintético reciclado, formándose una pulpa (slurry) la cual es bombeada a un reactor catalítico en lecho fluidizado, donde se insufla hidrógeno.

La mezcla se calienta a 454ºC, y a 184 bares de presión, en contacto con un catalizador. El resultado es un combinado de gases (de los cuales se obtienen posteriormente el hidrógeno para ser insuflado), una mezcla de hidrocarburos con agua (la eliminación posterior de esta permite la obtención del hidrocarburo) y un sólido residual (parte del cual se emplea para su mezcla con el carbón en polvo, es decir, conformar el reciclado)

(Otro método, parecido al anterior, es el SYNTHOIL)

El carbón también puede ser convertido en metanol (CH3OH), que puede ser un sustito de la gasolina y del gasoil en los vehículos automóvil.

Para la producción del etanol se mezcla el óxido de carbono (CO) obtenido en la combustión parcial del carbón con hidrógeno, en presencia de un catalizador de óxido de zinc o de crono, a una temperatura de 300-350ºC y a una presión de 200-250 bares.

(Su principal problema es su volatilidad elevada y su toxicidad)

Arenas asfálticas:

Las arenas asfálticas y los crudos pesados también pueden considerarse como una alternativa (temporal) al agotamiento del petróleo y del gas.

Se estima que en Canadá pueden haber 300.000 millones de barriles de petróleo recuperables en arenas asfálticas y otros 30.000 millones, en crudos extrapesados en Venezuela, duplicando en conjunto las reservas de todo Oriente Medio. También existen reservas de arenas asfálticas en Estonia, Australia, Brasil y China.

Algunos estudios prevén que entre Venezuela y Canadá se produzcan 1 millón de barriles de petróleo cada día, procedentes de arenas asfálticas, en el año 2015.

Sin embargo, la explotación de estos recursos se ve condicionada por sus elevados niveles de sulfuro, metales y nitrógeno, que encarecen las labores de refinado, y por su propia naturaleza física, que encarece las labores de extracción y transporte.

(Los expertos consideran que su rentabilidad comenzaría cuando el precio del petróleo crudo supere los 50 dólares el barril.)

El proceso para extraer el fuel-foil de las arenas asfálticas comienza con la extracción de estas en las minas, su trituración, su tratamiento térmico o por medio de disolventes, y finalmente su refinado. En este proceso, 2Tn de arenas asfálticas se convierten en 1 barril de petróleo.

Con todos los mayores problemas del uso de esta fuente de energía se tiene en las grandes cantidades de agua que estos procesos requieren (agua que debe ser calentada y que queda inservible para cualquier uso posterior), y la enorme cantidad de residuos en forma de lodos que se generan.

(Son lodos gelatinosos que contienen hidrocarburos, sales inorgánicas y metales pesados y que no pueden ser reciclados. Su consolidación como sólidos puede durar más de 100 años.)

272

Hidratos de gas:

Los hidratos de gas constituyen otras de las fuentes de energías no renovables a explotar en el futuro y están formados por una mezcla de gases (entre los que destaca el metano (CH4)) atrapadas en un “ataúd” de hielo.

Estos gases se formaron durante la descomposición bacteriana de la materia orgánica caída en los fondos marinos, o por descomposición térmica de hidrocarburos a grandes profundidades del subsuelo oceánico.

Debido a las altas presiones y bajas temperaturas en las profundidades marinas (1-3ºC), el agua que inunda los poros de los sedimentos se congela y atrapa literalmente al metano (se comporta como un aparente trozo de hielo que puede arder.)

(Existen hidratos de carbono en suelo firme, en Alaska, Canadá y Siberia, denominados “permafrost”, por ser zonas con hielos perpetuos.)

Aunque el descubrimiento de este recurso es muy reciente (tan sólo 10 años), ya se conoce de la existencia de importantes recursos en mares profundos de Japón, India y Centroamérica. En conjunto se estiman en más de 10.000 GTn de carbón fijados en forma de gas en los subsuelos oceánicos.

(1m3 de hidrato de gas contiene 164m3 de gas metano.)

El problema de este recurso es lo extraordinariamente complicado de su extracción al encontrarse en profundidades abisales, de manera que por el momento nadie ha diseñado un sistema para su extracción.

(Sólo Japón la iniciado unas extracciones, a nivel experimental, perforando un pozo bajo el suelo marino, a 200 metros de profundidad de agua.)

Energía nuclear de fisión:

La energía nuclear de fisión, tal como hoy se conoce, tiene una vida limitada a no más de 30-40 años.

La alternativa que se baraja es el uso intensivo de Reactores Reproductores Rápidos, que podían alargar las reservas actuales de uranio 50 años más. Pero a cambio de generar importantes residuos de muy alta radiactividad

(plutonio), enormemente peligrosos para toda la vida sobre el planeta.

Para evitar este problema se trabaja en el desarrollo de sistemas capaces de trasmutar el plutonio en otros materiales menos radiactivos, pero por ahora no pasan de estudios teóricos y de algún experimento de laboratorio.

Energía nuclear de fusión:

La energía nuclear de fusión sigue estando en periodo experimental (preindustrial) en el año 2004. En el supuesto de que se solventasen todos los problemas técnicos en los próximos 10-15 años,

ACTUALIDAD FUTURO

Petróleo Petróleo

PetróleoArenas asfálticas

Gas

Gas

Energía nuclearde fusión

Gas

Hidratos de gas

Fusión teórica

Figura 11.1 Tendencia en la evolución de las diferentes fuentes energéticas.

273

su impacto real en el suministro energético mundial no se hará sentir hasta pasado el año 2050.

11.3.2. Posibilidades de integración de las energías renovables

Desde el punto de vista de su empleo a gran escala, incluyendo la integración en las redes eléctricas, las energía renovables pueden clasificarse en dos categorías: energías renovables de “variabilidad predecible” (la biomasa, hidráulica, maremotriz, maremotérmica y geotérmica) y las energías renovables de “variabilidad aleatoria” (eólica, solar y oleaje)

A su vez, todas ellas pueden clasificarse en dos categorías: las que sólo pueden aprovecharse en forma de energía eléctrica o térmica (todas) y las que pueden ser aprovechadas como combustible (la biomasa)

En todos los casos, el empleo de las energías renovables depende de la respuesta al siguiente interrogante:

¿Pueden las energías renovables suministrar la energía que se precisa en cantidades suficientes, en la forma correcta, en el tiempo justo y a un precio aceptable?

Teniendo en cuenta el enorme potencial disponible, puede adelantarse que salvando ciertos problemas técnicos en modo alguno insolubles, los mayores condicionantes para una utilización máxima de las energías renovables se encuentran en los modelos de desarrollo energético y menos en los aspectos tecnológicos, aún cuando algunos de estos están todavia por resolver.

El otro aspecto fundamental que condiciona el uso de las energías renovables a gran escala son los costes de estas fuentes energéticas, en comparación con los costes de las energías convencionales.

Al margen de la importancia capital de la consideración de los costes reales de las energías fósiles y nuclear (costes internos y externos), las energías renovables deben bajar sus costes de manos de una mejora de los procesos de fabricación (especialmente la solar fotovoltaica), el aumento de producción y los esfuerzos en I+D.

Desde los puntos de vistas político, institucionales y sociales no cabe duda que las energías renovables cuentan con un respaldo generalizado, lo que da unas importantes expectativas de crecimiento en el futuro.

Energía eólica, solar, mareas, oleaje:

Dada la fuerte variabilidad de estas energías, su uso implica la necesidad de sistemas de almacenamiento, para verterla al consumo justo cuando sea demandada.

Ello implica la necesidad de sistemas de almacenamiento de estas energías, para verterla al consumo justo cuando sea demandada.

En este sentido, la acumulación hidráulica y la producción de hidrógeno son las auténticas alternativas a un incremento importante del uso de las energías renovables a gran escala.

Así como el bombeo hidráulico es una tecnología madura, la producción de hidrógeno con energías renovables se encuentra en sus inicios, constituyendo sin embargo una opción energética de primer orden, al permitir el empleo de las energías renovables no sólo en la producción de electricidad, sino también en la generación de combustible (100% limpio) para el accionamiento de todo tipo de sistemas de transporte (mediante motores convencionales que quemen hidrógeno, o mediante pilas de combustible.)

274

(El hidrógeno, producido por electrólisis o por disociación térmica, puede ser almacenado en forma líquida, en tanques a baja temperatura, y transportado de esta forma, al igual que ocurre con el gas natural.)

Dos han sido los proyectos, más importantes que se han estudiado para la obtención de hidrógeno a partir de energías renovables:

El proyecto Hysolar, llevado a cabo por un consorcio Arabia Saudita y Alemania, consistente en la producción de H2 con energía solar fotovoltaica y transportarlo en tanques a Alemania, para ser usado en vehículos, centrales térmicas y en el futuro, en células de combustible.

El otro proyecto importante es el Euro-Quebec, consistente en la producción de H2 con energía hidráulica en Quebec, y su transporte a Europa con los mismos fines (transporte y producción de electricidad)

Otro proyecto que raya la ciencia ficción pero que quizás esté más próximo de lo que se pensaba en el año 1.972, cuando fue concebido lo constituye la instalación de centrales solares orbitales (Satélite Solar Power System.)

Una de estas centrales estaría constituida por paneles fotovoltaicos sobre estructuras muy ligeras de 21,4x5,3Km2, con un peso de 60.000Tn. La central funcionaría a plena potencia 24 horas, 365 días, generando una potencia de 10GW (equivalente a 10 grandes centrales nucleares.)

La potencia generada se convertiría en radiación de microondas, con una frecuencia de 2,45GHz y con una densidad de potencia de 250W/m2 sería enviada a la tierra desde una antena de 1Km. de diámetro, y recibida por otra de 100Km., desde donde sería convertida en energía eléctrica a 50Hz.

La NASA y algunas empresas, están actualizando un proyecto cuya novedad reside en el sistema de puesta en órbita de la central.

Quebec

CentralHidroeléctrica 100MW

Transporte 735Kv Electrólisis Licuado

HidrógenoMuellede carga

Almacenamiento

AlmacenamientoDistribución

Viviendas

Red urbana dedistribución de Gas

Generador220 GWh Autobuses Aviones

Muellede carga(Europa)

Buque Cisterna

LH2 LH2 LH2

LH2

Figura 11.2. Proyecto Euro-Quebec.

275

Se trata de lanzar módulos sueltos, en cohetes convencionales, y lograr un mecanismo que lo vaya ensamblando sin intervención humana.

Energía de la biomasa:

La aplicación más interesante de esta energía en un próximo futuro es su conversión en combustibles sintéticos (biodiesel, metanol, etc.), para ser usada en los vehículos automóviles, como sustitutos de la gasolina y el gasoil.

El metanol se obtiene a partir de caña de azúcar, maíz, sorjo, etc., por un procedimiento similar al empleado cuando se usa como materia prima el carbón.

Sin embargo, más interesante son los biodiesel, obtenidos directamente de vegetales con alto contenido en ácidos grasos, como semillas oleaginosas (girasol, colza, coco), frutos oleaginosos (palma), vegetales de final de campaña (oliva) y otros obtenidos por modificaciones genéticas (girasol modificado), así como aceites de fritura usados y sebos animales.

A partir de todos ellos se obtienen un biodiesel formado por ésteres de ácidos grasos, que pueden usarse directamente como combustible en motores y turbinas, mediante un proceso de trans-esterificación del aceite o grasa con alcoholes ligeros (metanol, etanol, etc.), en presencia de un catalizador.

El cuadro siguiente muestra la situación actual y las perspectivas de las energías renovables desde un punto de vista económico.

Paneles solares en órbita

Emisor de microondas

Transformador

Electricidad

Receptor de microondas

Figura 11.3. Satelite Solar Power System.

276

Económicamente rentable:

Paneles solares para calentamiento de agua (sanitaria y de piscinas.)

Colectores solares parabólicos para procesos que requieran calor.

Actuaciones de climatización pasiva de edificios (calor e iluminación) por medio de energía solar.

Calentamiento de invernaderos (agricultura solar pasiva.) Sistemas fotovoltaicos en instalaciones remotas. Generadores eólicos en todas sus gamas de potencia. Biomasa para combustión directa. Geotérmica (para producir calor o electricidad.) Hidráulica (todos los tamaños.) Mareas (en lugares de alto potencial.)

Rentables con incentivos:

Generación de electricidad con centrales solares térmicas con espejos parabólicos.

Generación de electricidad con sistemas fotovoltaicos. Gas y biocombustibles procedentes de biomasa. Energía de las olas. Energía geotérmica procedente de rocas calientes.

Tecnologías futuras:

Convertidores fotoquímicos y termoquímicos. Liquefacción directa de la biomasa (pirolisis rápida.) Conversión bioquímica de la biomasa. Energía térmica de los océanos.

Desde los puntos de vista político, institucionales y sociales no cabe duda que las energías renovables cuentan con un respaldo generalizado, lo que da unas importantes expectativas de crecimiento en el futuro.

11.3.3. Posibilidades de ahorro energético

11.3.3.1. Generalidades

Con independencia de los costes de los sistemas de ahorro, parece claro que ahorrar energía es apostar por el futuro, y por consiguiente, debería acometerse en la medida de lo posible.

(Un freno a la introducción de los sistemas de ahorro de energía es su coste comparado con el de la energía ahorrada. Pero este es un problema absolutamente relativo, dado que los costes actuales de la energía son “anormalmente bajos”. ¿Cuánto será el coste del petróleo, por ejemplo, cuando este empiece a escasear?, ¿Cuáles serían los costes reales de la energía si se incluyeran sus efectivos negativos sobre el medioambiente y las personas?)

Cuando se vean los modelos de previsión oferta-demanda podrá comprobarse que en el peor de to-dos los supuestos, las energías reno-vables supondrán un 18% del con-sumo global en el año 2020, y que la mayor coinci-dencia entre mo-delos señalan que el concurso de las energías renova-bles a partir del año 2050 será del 50%.

277

Existen numerosos estudios que cuantifican las posibilidades de ahorro energético, y su conclusión última es que una adecuada política de ahorro puede suponer una disminución de los consumos globales actuales a la mitad, manteniendo al mismo tiempo los actuales niveles de calidad de vida.

En concreto, y a título de ejemplo, podría mencionarse:

Una mejora en la eficiencia de los motores eléctricos (cuyo consumo supone un 50% del consumo eléctrico total en los países desarrollados) implica un ahorro del 20%.

La optimización del consumo eléctrico en edificios puede suponer un ahorro del 20%, sin introducir en ellos ninguna modificación importante.

Con edificios especialmente diseñados (edificios inteligentes), con sistemas de bajo consumo, aislamientos especiales, etc., el ahorro puede llegar al 40%.

Con sistemas de acumulación hidráulica y bombas de calor pueden conseguirse ahorros importantes al “aplanarse” la curva de consumo, mejorando consiguientemente el rendimiento de las centrales de generación.

Dado que en una central eléctrica sólo se aprovecha el 30% para producir electricidad y el resto se pierde en forma de calor (normalmente “tirado” por la chimenea y por el agua de refrigeración, el empleo de centrales de ciclo combinado pueden suponer ahorros d hasta el 40%.

El reciclado de materiales también es otra fuente importante de ahorro energético (especialmente en el caso de vidrios, metales y plásticos.)

En los vehículos automóviles también se han conseguido importantes ahorros, aún cuando estos constituyen una de las mayores fuentes de despilfarro energético y contaminación conocida, pareciendo ser, por otro lado, que el crecimiento del parque automovilístico es imparable.

Los ahorros en la demanda no son siempre inmediatos a la introducción de una nueva tecnología más eficiente. En efecto, y a título de ejemplo, no se renueva con rapidez un parque automovilístico ineficiente. Además, con vehículos más ahorradores se puede tener la tendencia a recorrer más kilómetros.

Por otra parte, la consideración de toda la cadena de producción de un automóvil, desde las materias primas hasta el producto final, desde el punto de vista del consumo energético y el impacto medioambiental pueden

Tabla 11.3 Ahorros energéticos

ACCIÓN AHORRO

Mejora eficiencia motores eléctricos

Optimización consumo eléctrico en edificios

Edificios con diseño bioclimático

Centrales de ciclo combinado

20% energía eléctrica en los países desarrollados

20% energía eléctrica

40% energía eléctrica y calorífica

40% de combustible quemado (para producir la misma energía final)

278

aconsejar alargar la vida útil de un automóvil más ineficiente, antes de sustituirlo por otro nuevo.

11.3.3.2. Ahorro en el sector transporteLa figura 11.4 representa la eficiencia energética de diferentes medios de transporte.

Se observa una importan-te diferencia según que el medio de transporte vaya a plena carga o con la car-ga más usual (en un auto-móvil, con 1-2 pasajeros.) (Un automóvil grande, con carga normal, es menos eficiente que un B737 con carga normal.) (Un auto-móvil pequeño completo es más eficiente que una motocicleta.)

Un conjunto de medidas como empleo de materia-les más ligeros, menores coeficientes de penetra-ción (menor resistencia al avance en el aire), contro-les electrónicos de mezcla y encendido, menor resis-tencia de los neumáticos, disminución de la fricción entre las partes móviles

del motor y caja, etc., llevan a mejorar en la eficiencia (reducción del núme-ro de litros de combustible por 100Km.) hasta un 70%.

(Se han construido vehículos capaces de recorrer 100Km. con 3,5 l. de gasolina.) Otras medidas pueden ser las variaciones continuas de velocidad, sistemas híbridos diesel-eléctricos, pilas de combustible, recarga de frenada, etc.

En la tabla 11.4 se presenta la energía consumida y la contaminación producida por un automóvil durante su vida útil (fabricación, uso y desguace).

Figura 11.4. Consumos energéticos en diferentes medios de transporte

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

MJ/pasajero kilómetro

Carga típica

Carga máxima

andarbicicleta

ciclomotormotocicletaBoeing 737

tren expresominibusautobus

autobus dobletren suburbano diesel

tren suburbano eléctricotren interurbano diesel

tren interurbano eléctricoautomovil diesel grande

automovil diesel pequeñoautomovil gasolina grande

automovil gasolina pequeño

Tabla 11.4 Energía consumida por un automóvil

Energía consumida TEC Millones m3 aire contaminado/Tn residuos

Obtención materias primas 3,6 422 m3 / 25 Tn

Transporte materias primas 0,8 425 m3

Fabricación 2,1 75 m3 / 1,75Tn

Funcionamiento 16,3 1,06m3

Desguace 0,14 102m3 / 0,2Tn

279

Obviamente, los mayores ahorros en el sector del transporte se obtienen eliminando, si es posible, la necesidad de transportar productos (por ejemplo, produciendo lo más cerca posible del consumidor final, y no como ahora ocurre en Europa, donde un producto se cultiva en un país, se procesa en otro y se vende en un tercero, o en el lugar de cultivo, exigiendo un enorme consumo energético en transportes sucesivos)

11.3.3.3. Ahorro en el sector doméstico y comercialEn este sector, los usos de la energía son calentamiento-refrigeración de espacios, calentamiento de agua, iluminación y aplicaciones eléctricas (plancha y motores eléctrico en electrodomésticos y equipos de oficina.)

Un 80% de la energía consumida es térmica, de bajo nivel (menos de 90ºC.) Se produce por combustión directa de fuel o por conversión de la energía eléctrica (en este caso con una eficiencia mucho menor.)

La forma de ahorro térmico más importante es con mejoras de aislamiento (reducción del 30-40%.) También con calentamiento-enfriamiento solar pasivo.

La forma de ahorro eléctrico es el empleo de lámparas fluorescentes, de bajo consumo, el uso controlado de la iluminación y empleo de electrodomésticos de mayor rendimiento. (Figura 11.5)

En conjunto se pueden conseguir reducciones del consumo del orden del 50%

11.3.3.4. Ahorro en el sector industrialLos usos típicos de la energía en el sector industrial son calor (normalmente a alta temperatura) y el accionamiento de maquinaria (para mover y conformar materiales.) Otra parte es iluminación, calefacción, etc., similar al sector doméstico.

Finalmente, también se usa parte de los combustibles (petróleos principalmente) para la producción directa de materiales y productos (plásticos y productos químicos.)

Figura 11.5. Ahorro energético en iluminación

3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0.0

100

80

60

40

20

0TUBOS

FLUORESCENTESCOMPACTOS

REFLECTORES DISPOSITIVOSDE OSCURE-CIMIENTO

SENSORES DEPRESENCIAHUMANA

PLAZO

DE A

MO

RTIZ

ACIÓ

N (

AÑ

OS)

EN

ERG

ÍA D

E A

LUM

BRAD

O A

HO

RRAD

O(P

ORCEN

TAJE

)

280

Los ahorros pueden venir por el empleo de motores más eficientes, el encadenamiento de procesos de más a menos calor, la disminución de materiales altamente consumidores de energía en la fabricación (aluminio), el acortamiento de los procesos entre el producto inicial y el final (disminución de las paradas que impliquen consumos energéticos), el uso de sistemas de cogeneración, el empleo de sistemas de recobro de calor (bombas de calor e intercambiadores) y el uso de productos reciclables.

Figura 11.6. Ahorro energético en la industria de fabricación

6

5

4

3

2

1

0VIDRIO

VIRGENEN

ERG

ÍA C

ON

SU

MID

A (

EN

BTU

) RECICLADO

ACERO PLÁSTICO ALUMINIO

11.3.3.5. Ahorro en el sector de generación eléctricaDados los importantes volúmenes de inversión que entran en juego cuando se pretende instalar una nueva planta de generación eléctrica (o la amplia-ción de una existente), la capacidad de la misma puede actuar como una in-vitación al consumo, o un impulso al ahorro, dependiendo del año horizonte que se pretende cubrir con la misma.

En la figura 11.7 se representa la evolución temporal de la curva de demanda de potencia eléctrica, y la situación de equilibrio en un instante t = t1.

Figura 11.7. Evolución de la demanda de energía eléctrica

W

W1

tt1

281

Si se toma la decisión de incrementar la potencia para cubrir una demanda a largo plazo (W=W2 en t = t2) la inversión inicial será elevada, y la empresa tendrá necesidad de “tirar” de la demande hacia arriba para conseguir una amortización rápida de la inversión (el sobredimensionamiento implica un funcionamiento de la central por debajo de su capacidad nominal durante un tiempo más o menos largo.) (Figura 11.8)

Figura 11.8. Evolución de la demanda ante una oferta “ampliada”

W

W1

W2

tt1 t2

“Tirón” de lademanda

En este caso, los ahorros de energía actúan como una penalización a la em-presa.

Sin embargo si se adopta un plazo menor de la cobertura de la demanda, (menor incremento de potencia, menores costes de inversión) el alarga-miento de la vida de la central lleva a la empresa a fomentar una política de ahorro (mantener la demanda por debajo de sus limites de producción) y sa-car el máximo partido a su inversión (lo cual se traduce en un alargamiento de la vida de la nueva central.) (Figura 11.9)

W

W1

W2

tt1 t3t2

“Frenazo” de lademanda

Figura 11.9. Evolución de la demanda ante una oferta “recortada”

En definitiva, una política de “pequeños saltos” en la oferta, seguida de otra política de ahorro, puede ser una opción “rentable” para la empresa.

11.3.4. Posibilidades de mejorar el impacto medioambiental

Tres son las fuentes de la lucha contra los impactos medioambientales negativos derivados del uso de los combustibles fósiles y nucleares.

En primer lugar, el fomento del ahorro energético (obviamente, los combustibles no usados no contaminan.)

282

En segundo lugar, las mejoras de todas las tecnologías de transformación, y en particular de todas aquellas encaminadas a eliminar elementos nocivos incluidos en los combustibles (como el azufre, nitrógeno y otros), antes de la combustión o después de la combustión (este extremo se verá con más detalle al estudiar las tecnologías de transformación.)

Especialmente relevante en este contexto es el tratamiento que se pretende dar a los residuos radiactivos procedentes de las centrales nucleares.

En tercer lugar, las actuaciones encaminadas a reducir la presencia de CO2 en la atmósfera, producido de forma natural e inevitable en la combustión de todos los recursos energéticos fósiles (carbón, petróleo y gas.)

En este caso se han analizado tres propuestas diferentes y complementarias: la primera, y la más natural, forzar la repoblación forestal del planeta, ya que las plantas verdes actúan como auténticas absorvedoras del CO2 de la atmósfera (liberando, al mismo tiempo, oxígeno.)

En esta línea se ha llegado a considerar también las posibilidades de inyectar los gases procedentes de la combustión de centrales en grandes invernaderos, para aumentar la tasa de CO2 dentro de los mismos (se ha comprobado que ciertas plantas crecen mucho más, y más rápido, en una atmósfera rica en CO2, pero sin llegar a un nivel de saturación.)

La segunda propuesta consiste en bombear CO2 a las profundidades marinas, para hacer que se disuelva en el agua (como ocurre en una botella de gaseosa, el CO2 se disuelve en el agua a una presión no muy alta.)

La tercera propuesta es bombear el CO2 hacia las mismas bolsas vacías de petróleo y gas natural.

CO2

CO2

O2

Recuperacióndel CO2

Capturadel CO2

Al fondo del océano

RepoblaciónForestal

A los yacimientosde Gas naturalagotados

Figura 11.10. Posibilidades de absorber el CO2 de la atmósfera

283

En cuanto a los residuos radioactivos, su eliminación es mucho más problemática, especialmente por la larga vida de alguno de los compuestos resultantes de las reacciones, como es el caso del plutonio (que no se encuentran en forma natural en la Tierra)

Durante un tiempo, y con un altísimo riesgo para el planeta, los residuos de baja y media radiactividad se tiraron, simplemente, al fondo de los océanos, compactados con hormigón y colocados en bidones metálicos.

Por fortuna, esta práctica ha sido abolida, así como también otro intento de su enterramiento en lodos del fondo del mar, encerrando los residuos en una especie de proyectiles que se incrustarían en estos lodos al caer sobre ellos.

Actualmente, los residuos de baja y media actividad se colocan en depósitos a cielo abierto, tapándolos con tierra, mientras que los de alta radioactividad (y los más peligrosos) se encuentran en piscinas (refrigerados o no) a pie de central, en espera de una ubicación definitiva en “minas abandonadas” o “cavidades profundas”, aún por definir.

Obviamente, la gran alternativa para disminuir el impacto ambiental es el empleo masivo de las energías renovables.

En la tabla 11.5 se muestran los efectos positivos de las diferentes energías renovables, en cuanto a su impacto ambiental:

11.4. Perspectivas de demanda energética futura

11.4.1. IntroducciónLa previsión de la demanda energética futura es un tema bastante complejo, al depender de muchos factores que operan además, muchas veces, en direcciones opuestas.

Fundamentalmente, la evolución de la demanda energética va unida al aumento de población, a la “calidad de vida” de la misma, a la evolución de las propias tecnologías energéticas y a la disponibilidad y precio de los recursos.

Tabla 11.5. Impacto ambiental de las energías renovables

Potencia Evita TnCo2/año Abastece Observaciones

Energía Eólica 10MW 2.447 28.450 11.000 familias

(44.000 personas)

Energía Solar 2m2 1

1 familia(4 personas)

Energía 400Wp 11 familia (4 personas)

Energía Hidráulica 5MW 1.376 16.000

5.300 familias(21.200 personas)

Energía Biomasa Emisión cero

284

En cuanto al aumento de la población, ha de distinguirse a su vez el aumento (o disminución) del consumo de las poblaciones más desarrolladas, de aquellos otros menos desarrollados (no es igual un incremento del consumo del 5% en USA que en Nigeria, por ejemplo.)

También importa mucho en la previsión de los consumos futuros la “calidad de vida” de la población, directamente asociada al consumo energético e incluso al tipo de energía final consumida.

Así, un aumento en la calidad de vida implica un aumento del consumo de electricidad, así como del consumo de petróleo en transporte, por ejemplo.

La evolución de las propias tecnologías también influye sobremanera en la demanda energética futura, pues fundamentalmente dirigirán el uso futuro de la energía a un modelo “duro” o “blando” de la misma, con enormes diferencias en cuanto a la demanda de este bien.

De la misma forma, el precio que alcance la energía también constituye otra variable decisiva para cuantificar su demanda futura.

Otro aspecto importante para determinar la demanda futura la constituye la posibilidad (o no) de actuar sobre la misma, o en otras palabras, si puede acometerse una planificación del crecimiento (a escala planetaria, o al menos, por grandes regiones) o si se piensa que la demanda evoluciona a las libres fuerzas del mercado, sin ningún tipo de planificación.

Como se ve, un tema muy complejo, y sobre el cual sólo pueden efectuarse previsiones aproximadas en base a la asunción de algunos criterios y podrían considerarse “de consenso”, y entre los que cabe mencionar:

1º Necesidad de atemperar el crecimiento del consumo energético per cápita en los países ricos.

2º Necesidad de mejorar el nivel de consumo energético de los países pobres.

3º Asumir un incremento importante de la electricidad y el gas, a corto y medio plazo, como energía disponible.

4º Asumir un incremento importante, a nivel mundial, de la energía consumida en los sectores doméstico y del transporte.

5º Asumir como un objetivo tecnológico claro el ahorro energético, la eliminación de la contaminación y el empleo de las energías renovables.

En todo caso está claro que existe un punto de equilibrio entre las disponibilidades energéticas, el número de habitantes del planeta y la calidad de vida “óptima”. Tal punto no se conoce actualmente, pero sobrepasarlo causará gravísimos daños al planeta y sus habitantes.

Partiendo de estos principios generales las previsiones de la demanda energética futura se basan en la construcción de diferentes “escenarios”, cada uno de los cuales obedece a un enfoque particular “posible” del desarrollo energético futuro.

Posiblemente, ninguno de los modelos responderá exactamente a la realidad, pero el conjunto de los mismos permite “contornear” la demanda energética futura (que a su vez determina la calidad y cantidad de la oferta.)

285

11.4.2. Modelos simples de previsión de la demanda futura de energía

Los modelos más simples de previsión de la demanda se basan en suponer que esta va asociada al aumento de población, y sin que intervengan en la misma otros factores condicionantes, o lo que es igual, la distribución entre países ricos y pobres se va a mantener, así como los niveles de consumo actuales en ambos grupos también (por ejemplo, que los 1.200 millones de ciudadanos de China no van a motorizarse al mismo nivel que los de Europa y Estados Unidos.)

En la tabla 11.6 siguiente se muestran los resultados de la previsión efec-tuada con estos condicionantes.

(La supuesta dis-minución del con-sumo de energía per cápita en los países desarrolla-dos se debe a los esfuerzos para mejorar la eficien-cia energética de los procesos pro-ductivos y a polí-ticas de ahorro de energía.)

Una previsión a más largo plazo fue presenta-da por el World Energy Coun-cil (WEC), en 1.993, partien-do de dos es-cenarios: en el primero se su-ponía un mante-nimiento de las tendencias ac-tuales en el con-sumo de energía y en el segun-do se suponía un crecimiento controlado en el que las conside-raciones medio-ambientales ju-garían un papel fundamental.

En el primer caso, la pobla-ción pasaría de 5.300 millo-nes en 1.990 a 12.000 millones

Tabla 11.6.

1.990 2.025

Población

x109

Consumo Energía

TW

Consumo per cápita

KW/p

Población

x 109

Consumo energía

TW

Consumo per cápita

KW/p

Países desarrollados 1,2 9 7,5 1,4 5,3 3,8

Países nodesarrollados 4,1 4,5 1,1 6,8 15 2,2

TotalMundo 5,3 13,5 2,5 8,2 20,3 2,5

Figura 11.11. Evolución (futura) de las demandas energéticas

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1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100

1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100

1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100

1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100

1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100

1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100

NORTE SUR MUNDIAL NORTE SUR MUNDIAL

Tendencia actual Crecimiento controlado

286

en el 2.100, mientras que el consumo energético pasaría de 8,8GTep/año a 326GTep/año. En el segundo supuesto, la población pasa de 5.300 millones a 10.000 millones, y el consumo energético de 8,8 a 22,6 GTep/año. (Figura 11.11)

11.5. Modelo producción-demanda a escala mundial

A la luz de lo expuesto sobre las previsiones de la demanda energética futura, así como las posibilidades de las energías renovables y de ahorro energético, es posible construir escenarios más complejos y más ciertos (especialmente a corto y medio plazo), en las que se prevé el concurso posible de los diferentes fuentes energéticas a la cobertura de la demanda energética global.

A nivel mundial existen muchos estudios para la previsión del binomio producción-demanda, destacando entre todos ellos el desarrollado por el World Energy Council (WEC) en 1993, el desarrollado por la empresa SHELL y el desarrollado por GREENPEACE.

Modelo WEC:

El modelo de WEC (organización no gubernamental que asocia empresas energéticas de más de 100 países) supone tres escenarios para predecir diferentes niveles de consumo-producción en el año horizonte 2020, y en to-dos ellos estima un incremento de población (según Naciones Unidas) desde 5.300 millones en 1992 a 8.100 millones en el año 2020.

El primer escenario es el llamado “de referencia” (A) en el que supone un crecimiento moderado de la economía mundial a una tasa del 3,3% anual, resultando un consumo total en el 2020 de 13,4GTep.

El segundo escenario es el de “alto crecimiento” (B), 3,8% de incremento anual, que conduce a un consumo global de 17,2GTep.

El tercer escenario es el llamado “ecológico conducido” (C), que supone un incremento moderado de la economía de un 3,3% anual, y un gran esfuerzo en ahorro energético y uso de las energías renovables. En este modelo, el consumo alcanzaría los 11,3GTep.20

15

10

5

0

8.8

17.2

13.4

11.3

19902020

A B C

“Nuevas”renovables

Renovables“tradicionales”

Hidroeléctricagran escala

Nuclear

Gas natural

Petróleo

Carbón

Figura 11.12. Demandas energéticas futuras según WEC (2020)

287

El modelo de WEC distingue entre tres tipos diferentes de energías renovables: la madera o “tradicional”, la energía hidráulica a gran escala y las “nuevas” renovables (eólica, solar, oleaje, etc.)

En el escenario de “referencia” la contribución de todas las renovables asciende al 21% en el 2020, mientras que en el escenario “ecológico conducido” asciende a un 27%.

De estas, un 10% correspondería a madera, 6% a hidráulica, y en un 5% a las “nuevas energías renovables”, principalmente eólica y solar.

En el escenario de “alto crecimiento” la contribución de las energías renovables asciende al 18%, duplicando la producción absoluta del año 1990 (pasa de 1,6GTep a 3,1GTep en el año 2020.) (Figura 11.12)

WEC también efectuó una previsión a largo plazo (año 2100), también con dos escenarios de crecimiento de la economía mundial: un crecimiento continuado, en el que el consumo energético pasaría de 8,8GTep a 326GTep, con una aportación del 33% de las energías renovables, (D), y otro escenario “ecológico conducido” en el que el consumo pasaría de 8,8 GTep a 22GTep, con una aportación de las energías renovables del 50% (E) (Figura 11.13)

Modelo SHELL:

En el año 1995, la empresa Shell efectuó un estudio de previsión oferta-demanda para el año horizonte 2060. Partía de la base de una progresiva diversificación de las fuentes de suministro energético. Suponía, además, un progresivo encarecimiento del petróleo, gas y nuclear frente al carbón, aún cuando manteniendo una importante cuota de mercado. También asumía que las energías renovables tenderían a bajar sus costes (la eólica y solar), hasta colocarse en un nivel de precios similar al de las no renovables.

El modelo Shell también supone dos escenarios: uno de “crecimiento sostenido”, sin especial énfasis en el ahorro energético, en el que la población alcanza los 11.000 millones, pasando de 400EJ (9,6GTep) a 1.500EJ (36GTep) el consumo energético global. (1EJ = 0.024GTep.)

La contribución de las energías renovables se acerca al 50% del total, y los combustibles fósiles van declinando, no por el agotamiento de los recursos (especialmente el carbón), sino por la mejora de la competitividad de las energías renovables.

35302520151050

1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100

353025201510501960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100

�����������������

���������������

����������������

�����

Crecimiento continuado Escenario ecológico conducido

Figura 11.13. Demandas energéticas futuras según WEC (2100)

288

El segundo escenario lo denominaron “dematerialización”, en él se supone que la economía mundial deviene mucho más frugal en el consumo de ener-gía y el aumento de consumo global sólo alcanza los 1.000EJ (24GTep) en el año 2060. En este supuesto, la contribución de las renovables es un poco menor del 50% (dada la menor demanda global.) (Figura 11.14)

Modelo GREENPEACE:

En 1993, el Stockholme Environment Institute de Boston desarrolló para Greenpeace International un modelo de previsión oferta-demanda hasta el año horizonte 2100, denominado Fossil-free Energy Scenario (FFES)

Este modelo asume un incremento continuado de la población hasta los 11.000 millones en el año 2100, así como un incremento del consumo energético global hasta los 1.000EJ (24GTep) en ese mismo año.

El modelo supone que todas las energías no renovables han desaparecido en esa fecha y que el 100% del consumo energético provienen de las energías renovables: solar, eólica biomasa, hidráulica y geotérmica.

El modelo minimiza el empleo de la energía hidráulica a gran escala, elimina la incineración de RSU como fuente energética y que los combustibles de biomasa se producen en forma sostenida (sin degradar la masa vede del planeta.)

El modelo predice una caída de la demanda hacia el año 2030, debido a un rápido aumento de la eficiencia de los procesos (ahorro) y un posterior au-mento hasta el año 2100.

El modelo supone también un uso extensivo de los sistemas de cogeneración a partir de la combustión de la biomasa, e incluso la posibilidad de usar pilas de combustibles en forma masiva. También, el uso extendido de hidrógeno (obtenido a partir de energía eólica y solar) como combustible para el trans-porte.)

(Obsérvese que la energía nuclear desaparecerá en el año 2010) (Figura 11.15)

1995 2000

9,6 GTep

36 GTep

24 GTep

5.700 · 10 h.

11.000 · 10 h.

6

6

E.R.

E.R.

E.F.

E.F.

Figura 11.14. Demandas energéticas, según SHELL

289

Nuclear

Solar/eólica

Biomasa

Hidráulica/geotérmica

Gas natural

Carbón

Petróleo

1000900800700600500400300200100

01988 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100

Años

EJ

Figura 11.15. Evolución de la demanda energética futura, y su cobertura, según GREEN PEACE

290