Energía para la lucha contra el Cambio ClimáticoEnergía para la lucha contra el Cambio Climático

Núm. Núm. TemaTema

1.-1.- Relación del consumo de energía con el cambio climáticoRelación del consumo de energía con el cambio climático1.1.- IntroducciónIntroducción1.2.- El Protocolo de KyotoEl Protocolo de Kyoto1.2.1.- Descripción del ProtocoloDescripción del Protocolo1.2.2.- Los mecanismos del ProtocoloLos mecanismos del Protocolo1.2.3.- Vigilancia de los objetivos de emisión Vigilancia de los objetivos de emisión1.2.4.- Adaptación al ProtocoloAdaptación al Protocolo1.2.5.- El camino por recorrer en el futuroEl camino por recorrer en el futuro1.2.6.- Objetivos del Protocolo de KyotoObjetivos del Protocolo de Kyoto1.2.7.- Anexo B al ProtocoloAnexo B al Protocolo1.2.8.- Estado de cumplimiento del Protocolo de KyotoEstado de cumplimiento del Protocolo de Kyoto1.3.- Una estrategia global para reducir las emisiones de gases de efecto Una estrategia global para reducir las emisiones de gases de efecto

invernaderoinvernadero1.4.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

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Núm. Núm. TemaTema

2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)Energías convencionales (renovables y no renovables)2.1.- IntroducciónIntroducción2.1.1.- Primer principio de termodinámicaPrimer principio de termodinámica2.1.2.- Segundo principio de termodinámica - Principio de CarnotSegundo principio de termodinámica - Principio de Carnot2.1.3.- Consecuencias prácticas de los principios de termodinámicaConsecuencias prácticas de los principios de termodinámica2.1.4.- Conceptos de potencia y energíaConceptos de potencia y energía2.1.5.- Conceptos de Energía Primaria y Energía FinalConceptos de Energía Primaria y Energía Final2.2.- Panorama actual de las energías convencionalesPanorama actual de las energías convencionales2.3.- Evolución futuraEvolución futura2.3.1.- El carbónEl carbón2.3.2.- El petróleo – El gas naturalEl petróleo – El gas natural2.3.3.- HidráulicaHidráulica2.3.4.- Nuclear (fisión)Nuclear (fisión)

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Núm. Núm. TemaTema

3.- Energías alternativas (renovables)Energías alternativas (renovables)3.1.- IntroducciónIntroducción3.2.- Panorama actualPanorama actual3.3.- Evolución futuraEvolución futura3.3.1.- EólicaEólica3.3.2.- Solar térmica - Solar térmica - Centrales termoeléctricas e instalaciones térmicas3.3.3.- Solar fotovoltaicaSolar fotovoltaica3.3.4.- Mareas y olasMareas y olas3.3.5.- BiomasaBiomasa3.3.6.- Calor del suelo mediante bomba de calorCalor del suelo mediante bomba de calor3.3.7.- GeotérmicaGeotérmica3.3.8.- Nuclear (fusión)Nuclear (fusión)

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Núm. Núm. TemaTema

4.- Energía para el transporteEnergía para el transporte4.1.- IntroducciónIntroducción4.2.- Panorama actualPanorama actual4.3.- Evolución futuraEvolución futura4.3.1.- Coches y camiones – BiocombustiblesCoches y camiones – Biocombustibles4.3.2.- ElectricidadElectricidad4.3.3.- HidrógenoHidrógeno4.4.- FerrocarrilesFerrocarriles4.4.1.- Ferrocarriles. Situación actual Ferrocarriles. Situación actual4.4.2.- Ferrocarriles. Desarrollo futuro Ferrocarriles. Desarrollo futuro4.5.- Transporte aéreoTransporte aéreo5.- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2012Plan de Ahorro de Energía 2008-2012

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En la conferencia – coloquio que hemos mantenido sobre el Cambio Climático llegamos a esta conclusión:

Se está produciendo un calentamiento global, originado por el aumento en la atmósfera de unos gases, denominados gases de efecto invernadero (GEI), liberados a la atmósfera por las actividades humanas.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.1.- Introducción1.1.- Introducción

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.1.- Introducción1.1.- Introducción

Figura 2.- Tabla de forzamientos radiativos de los GEI. Fuente IPCC

En la figura podemos En la figura podemos ver que el forzamiento ver que el forzamiento máximo está máximo está producido por el COproducido por el CO22, ,

aunque no es aunque no es despreciable ninguno despreciable ninguno de los otros GEI de los otros GEI antropogénicos. antropogénicos.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.1.- Introducción1.1.- Introducción

La actividad que

genera mayor cantidad

de GEI, y que

contribuye de forma

más importante al

calentamiento global,

es la generación y

consumo de energía.

Volver al punto 1.5

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Una faceta muy importante de la situación socioeconómica mundial es que los 5.000 millones de personas que habitan los países en desarrollo desean, y merecen, una mejora de sus condiciones de vida, para equipararlas a las de los países más avanzados.

Esta equiparación supone que habría que multiplicar la producción económica mundial por un factor entre 4 y 6 para el año 2050.

La demanda de energía crecerá también. La figura siguiente muestra una estimación de la demanda de energía para el año 2100

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.1.- Introducción1.1.- Introducción

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.1.- Introducción1.1.- Introducción

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La demanda mundial de energía estimada para el año 2100 es aprox. 1,5 veces la actual.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.1.- Introducción1.1.- Introducción

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Fuente del gráfico:Uppsala University, Uppsala Hydrocarbon Depletion Study Group, Department of Physics and Astronomy Ludwig Bölkow Systemtechnik GmbH

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Vemos pues que hay una contradicción radical: hay que aumentar enormemente la producción mundial de bienes y servicios, lo que supone aumentar la producción/consumo de energía, pero no podemos aumentar en esa misma proporción las emisiones de GEI.

Si se aumentaran los GEI, pondríamos en peligro no solo el propio objetivo de aumento de riqueza, sino que se producirían numerosos efectos negativos en la economía, en la naturaleza y en el modo de vida de todas las personas.

En España, en concreto, tenemos que reducir de forma sustancial las emisiones de GEI .

Tenemos que encontrar, entre otras cosas, soluciones técnicas, políticas y económicas para resolver esta situación.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.1.- Introducción1.1.- Introducción

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Los países con economía avanzada han decidido poner en práctica un conjunto de medidas políticas, técnicas y económicas para reducir las emisiones de GEI, y atajar así el calentamiento global, evitando con ello las consecuencias del cambio climático.

Vamos, pues, a estudiar con cierto detalle todas esas medidas, y vamos a intentar dar una explicación racional de sus aspectos positivos y negativos.

Durante estos últimos años se ha comenzado a estudiar la posibilidad de eliminar el CO2 de la atmósfera, mediante el empleo de procesos químicos y bioquímicos. No trataremos estos aspectos debido a que se hallan aún en un estado poco definido.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.1.- Introducción1.1.- Introducción

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La reducción de las emisiones de GEI puede, y debe, abordarse tanto en la etapa de generación de energía, como en la etapa de consumo.

En la etapa de generación, mediante sistemas menos contaminantes.

En la etapa de consumo, mediante sistemas de ahorro, que originan una reducción de las necesidades de producción

Hay un aspecto que debemos tener siempre muy presente:

El incremento de los GEI se puede deber tanto a un aumento de las emisiones de GEI, como a un deterioro de la capacidad de absorción de esos gases por los “sumideros” .

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.1.- Introducción1.1.- Introducción

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Nota Importante:En todo este punto nos referimos a las emisiones de CO2 equivalente

Este concepto resulta de considerar cualquier factor que influya en el calentamiento global, sea una emisión de GEI o no, y calcular su equivalente como la cantidad de CO2 que produciría el mismo forzamiento radiativo.

Las reglas para el cálculo de esta equivalencia se han establecido por las Naciones Unidas, y se han incorporado al Protocolo de Kyoto.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.1.- Introducción1.1.- Introducción

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Ejemplos de cantidad de CO2 equivalente:

1.- Producción de 1 tonelada de azúcar: 730 Kg de CO2 equivalente

2.- Conducción de un coche europeo durante 250 Km: 26 Kg CO2 eq.

3.- Producción de 1 Kg de aluminio en Australia: 22 Kg CO2 eq.

4.- Producción de 1 Kg de carne de vacuno en Francia: 17 Kg CO2 eq.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.1.- Introducción1.1.- Introducción

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El Protocolo de Kyoto es un acuerdo internacional vinculado a la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático

La principal característica del Protocolo de Kyoto es que establece objetivos vinculantesobjetivos vinculantes para 37 países industrializados y la Comunidad Europea, para la reducción de gases de efecto invernadero (GEI).

Los objetivos suponen en promedio una reducción del 5 % de los niveles que se habían alcanzado en 1990, para el período de cinco años comprendido entre 2008 y 2012.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.1.- Protocolo de Kyoto- Descripción1.2.1.- Protocolo de Kyoto- Descripción

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Se reconoce que los países desarrollados son los principales responsables de los niveles actuales de emisiones de GEI, y el Protocolo impone unos objetivos muy estrictos para esos países, en virtud del principio de "responsabilidades comunes pero diferenciadas”.

El Protocolo de Kyoto fue adoptado en Kyoto, Japón, el 11 de diciembre de 1997 y entró en vigor el 16 de febrero de 2005.

184 Países de la Convención han ratificado el Protocolo hasta la fecha.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.1.- Protocolo de Kyoto- Descripción1.2.1.- Protocolo de Kyoto- Descripción

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De conformidad con el Tratado, los países deben cumplir sus objetivos principalmente a través de medidas nacionales.

Sin embargo, el Protocolo de Kyoto ofrece un medio adicional para el cumplimiento de sus objetivos por medio de tres mecanismos basados en el mercado, que son los siguientes:

a) El comercio de emisiones, conocido como "el mercado del carbono" b) Mecanismo para un desarrollo limpio (MDL) c) Sistema de aplicación conjunta de medidas (JI).

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.2.- Los mecanismos del Protocolo de Kyoto1.2.2.- Los mecanismos del Protocolo de Kyoto

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En virtud del Protocolo, las emisiones reales de los países se tienen que controlar y los registros pertinentes de las operaciones llevadas a cabo se deben conservar adecuadamente.

- Los sistemas de registro - La presentación de resultados - Un sistema de cumplimiento

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.3.- Vigilancia del cumplimiento de los objetivos1.2.3.- Vigilancia del cumplimiento de los objetivos

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El Protocolo de Kyoto está diseñado para ayudar a los países en la adaptación a los efectos adversos del cambio climático.

Facilita el desarrollo y despliegue de técnicas que pueden ayudar a incrementar la resistencia a los impactos del cambio climático.

El Fondo de Adaptación se creó para financiar proyectos y programas de adaptación en los países en desarrollo incluidos en el Protocolo de Kyoto.

El Fondo se financia principalmente con una cuota de los ingresos de las actividades de proyectos del MDL.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.4.- Adaptación al Protocolo de Kyoto1.2.4.- Adaptación al Protocolo de Kyoto

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El Protocolo de Kyoto se considera como:

- Un importante primer paso hacia un verdadero régimen mundial de reducción de emisiones que estabilicen las emisiones de GEI.

- Proporciona la arquitectura esencial de cualquier futuro acuerdo internacional sobre el cambio climático.

- Antes de finalizar 2012, se tiene que haber negociado y ratificado un nuevo marco internacional, para ayudar a cumplir los estrictos objetivos de reducción de las emisiones exigidas por el IPCC.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.5 El camino por recorrer en el futuro1.2.5 El camino por recorrer en el futuro

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El Protocolo de Kyoto se va a revisar en diciembre de 2010 en México, y se ha celebrado una reunión preparatoria en Copenhague, que ha ofrecido los resultados siguientes:

- La Unión Europea no ha logrado imponer sus objetivos propios al resto de países importantes.

- EEUU y China se han propuesto unos planes de reducción de GEI, pero que no suponen un compromiso de cumplimiento, aunque se han cuantificado los objetivos.

- La falta de acuerdo entre los países importantes supone, entre otras cosas, que el modelo de acuerdo general de Kyoto, con Kyoto, con objetivos vinculantes, no va a tener continuidad después de 2012objetivos vinculantes, no va a tener continuidad después de 2012.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.5 El camino por recorrer en el futuro1.2.5 El camino por recorrer en el futuro

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“En el primer período de compromiso cuantificado de limitación y reducción de las emisiones, del año 2008 al 2012, la cantidad atribuida a cada Parte incluida en el anexo I será igual al porcentaje consignado para ella en el anexo B de sus emisiones antropógenas agregadas, expresadas en dióxido de carbono equivalente, de los gases de efecto invernadero enumerados en el anexo A correspondientes a 1990”

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.6 Objetivos del Protocolo de Kyoto1.2.6 Objetivos del Protocolo de Kyoto

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.7.- Anexo B del Protocolo de Kyoto

País % resp. 1990% resp. 1990 País % resp. 1990% resp. 1990

AlemaniaAustraliaAustriaBélgicaBulgaria*CanadáCom. EuropeaCroacia*DinamarcaEslovaquia*Eslovenia*España**EEUUEstonia*Fed. Rusia*FinlandiaFranciaGreciaHungría*Irlanda

9210892929294929592929292 93921009292929492

IslandiaItaliaJapónLetonia*LiechtensteinLituania*LuxemburgoMónacoNoruegaNueva ZelandaPaíses BajosPolonia*PortugalReino UnidoRep. Checa*Rumania*SueciaSuizaUcrania*

110929492929292921011009294929292929292100

* Países que están en proceso de transición a una economía de mercado.** España ha alcanzado un acuerdo con la Unión Europea para poder aumentar las emisiones un 15 % respecto de 1990

Compromiso

cuantificado de

limitación o reducción

de las emisiones (%

del nivel del año o

período de base)

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Nota muy importante: En los gráficos que se adjuntan, 1 Tonelada de petróleo equivalente es igual a 11.560 Kwh.

La figura 2 muestra el % de aumento / reducción de emisiones respecto del nivel que se tenía en 1990.

En resumen, el protocolo de Kyoto no se cumple de forma completa, además hay países importantes (por ejemplo, EEUU, China, etc.) que no han ratificado el protocolo y que no se comprometen a cumplir sus objetivos

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.8.- El estado de cumplimiento del Protocolo de Kyoto

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.8.- El estado de cumplimiento del Protocolo de KyotoObjetivo para España

Figura 3a.- Países que han reducido

sus emisiones hasta 2007

Figura 3b.- Países que han aumentado

sus emisiones hasta 2007

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En 2005, los datos de las emisiones de GEI de los 10 países más contaminantes son como sigue. Se incluyen los datos de España a efectos de comparación.

País % del Total global Emisiones per capita3

China1 17% 5,8

EEUU 16% 24,1

Unión Europea-27 11% 10,6

Indonesia2 6% 12,9

India 5% 2,1

Rusia 5% 14,9

Brasil 4% 10,0

Japón 3% 10,6

Canadá 2% 23,2

México 2% 6,4

España 8,2 (En 2007 la cifra es 7,7)

Notas:

1. Se excluyen los incendios subterráneos

2. Se incluyen 2.000 millones de toneladas de CO2, provenientes del los incendios de turberas, y de las emisiones de las turberas desecadas

3. Medida en Toneladas de GEI (CO2 equiv.) per cápitaVolver a ÍndiceVolver a Índice

1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.8.- El estado de cumplimiento del Protocolo de Kyoto

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.8.- El estado de cumplimiento del Protocolo de KyotoEvolución de las emisiones de GEI y cumplimiento del protocolo de Kyoto por la Unión Europea

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.8.- El estado de cumplimiento del Protocolo de Kyoto

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.8.- El estado de cumplimiento del Protocolo de Kyoto

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.8.- El estado de cumplimiento del Protocolo de Kyoto

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Evolución de la eficiencia energética Evolución de la eficiencia energética

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.8.- El estado de cumplimiento del Protocolo de Kyoto

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Evolución de la eficiencia energética Evolución de la eficiencia energética

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Evolución, y previsiones de emisiones de GEI en España. Fuente: Eurostat

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.3.- Evolución de la producción / consumo de energía en España

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Se ha producido una reducción en la cifra total de emisiones de GEI, pero no se ha producido una mejora apreciable en la eficiencia energética de la economía española. Esto parece indicar que la reducción citada se debe a la actual crisis económica general.

Nos encontramos en un período de transición en el que se están desarrollando numerosas fuentes de energía renovable.

Es aún pronto para valorar los resultados de las medidas emprendidas para mejorar la eficacia energética y reducir las emisiones de CO2.

A pesar de esto, parece muy difícil que España pueda cumplir los objetivos del Protocolo de Kyoto en un período de unos 25 años.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.2.8.- El estado de cumplimiento del Protocolo de Kyoto

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.3.- Una estrategia global para reducir las emisiones de GEI

En la actualidad (comienzos de 2009), la cantidad de CO2 en la atmósfera es

aprox. 390 ppm (0,039 %). Esta cantidad va aumentando paulatinamente,

debido a que toda la actividad humana sobre la Tierra añade unos 7.000

millones de toneladas de C cada año.

Nota importante: Los datos de emisiones de GEI se pueden expresar como

cantidad de CO2, o como cantidad de C.

La equivalencia es 3,66 Tn de CO2 = 1 Tn de C

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Los especialistas han establecido un límite de unas 560 ppm (0,056 %), más allá del cual las consecuencias del calentamiento global serían muy graves:-Transformaciones muy importantes del clima- Subida del nivel del mar, cambios en las líneas de costa- Acidificación del mar, con desaparición de especies de interés económico- Cambios en la climatología (régimen de lluvias, severidad y frecuencia de huracanes, etc).

Ese límite de 560 ppm no se debe superar bajo ningún concepto, en un horizonte de unos 50 - 100 años.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.3.- Una estrategia global para reducir las emisiones de GEI

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

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En la actualidad, la cantidad de C que emitimos a la atmósfera es de unas 7.000 millones de Tn/año.

Pero esta cantidad se va acumulando de forma progresiva, sumándose cada año a la existente previamente.

Si no se toman medidas, es razonable pensar que la cantidad de C emitida a la atmósfera aumentará de forma aprox. lineal y que alcanzaremos unas 14.000 millones de Tn/año de C hacia 2050.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

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Si tomamos medidas de estabilización, y mantenemos las emisiones de GEI en el valor actual (7.000 millones de Toneladas de C/año), hacia 2050–2060 el C acumulado alcanzaría un total de 1 billón de Tn de C, que darían como resultado final una concentración de 470-480 ppm (cerca, pero inferiores a las 560 ppm). Hacia 2100 alcanzaríamos las 520 ppm.

Si retrasamos la toma de medidas, digamos que unos 50 años, el efecto acumulativo de los GEI arrojados alcanzaría en 2050-2060 unos 1,2 billones de Tn de C, que darían como resultado final una concentración de 570-580 ppm, superando el límite de las 560 ppm.

Pero lo realmente peligroso de este retraso es que Pero lo realmente peligroso de este retraso es que esta concentración iría en aumento durante muchos esta concentración iría en aumento durante muchos años más. Hacia 2100 podríamos alcanzar unas 760 años más. Hacia 2100 podríamos alcanzar unas 760 ppmppm.

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Un estudio de la Universidad de Princeton de 2006 ha propuesto una estrategia global para la estabilización de las emisiones de GEI.

Consiste en realizar un total de 7 acciones, seleccionadas de 5 áreas generales, tal como presenta la figura siguiente.

Cada una de las acciones supondría un ahorro de 25.000 millones de toneladas de C para 2056.

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.3.- Una estrategia global para reducir las emisiones de GEI

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.3.- Una estrategia global para reducir las emisiones de GEIRendimien-to y conserva-ción en el uso final de la energía

1 Elevar desde 8 a 4 l/100 Km el rendimiento de 2.000 millones de vehículos 1)

2 Reducir de 16.000 a 8.000 Km/año el recorrido anual de 2.000 millones de vehículos (a 8 l/100Km)

3 Reducir un 25 % el consumo eléctrico de hogares, oficinas y tiendas

Mejora en la etapa de generación de la energía

4 Elevar del 40 al 60 % el rendimiento de 1.600 grandes centrales térmicas de combustión de carbón 2)

5 Reemplazar 1.600 grandes centrales térmicas de combustión de carbón por centrales de combustión de gas 3)

Acciones para captura y almacena-miento de Carbono (CAC)

6 Instalar CAC en 800 grandes centrales térmicas de combustión de carbón 4)

7 Instalar CAC en las centrales térmicas de carbón que produzcan Hidrógeno para 1.500 millones de vehículos 5)

8 Instalar CAC en las centrales que producen combustible sintético a partir del carbón 6)

PLAN DE ACCIÓN DE LA UNIVERSIDAD DE PRINCETON (2006)

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Acciones para aumentar el uso de fuentes alternati-vas de energía

9 Duplicar la producción nuclear actual para reemplazar al carbón

10 Multiplicar por 40 la producción eólica para sustituir el carbón 7)

11 Multiplicar por 700 la producción solar para sustituir el carbón 7)

12 Multiplicar por 80 la producción eólica para producir Hidrógeno para su uso en automoción 6)

13 Propulsar 2.000 millones de vehículos con biocombustibles producidos en la sexta parte de las tierras cultivadas del Mundo 8)

Acciones en agricultura y silvicul-tura

14 Detener toda la deforestación 9)

15 Extender las técnicas de cultivo que no remueven los suelos al 100 % de las tierras cultivadas

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Está claro que las actuaciones necesarias para estabilizar las emisiones de GEI, y poder así ir reduciéndolas, tienen unas proporciones inmensas.

Por lo tanto, cada país debe adoptar una postura rigurosa ante este desafío.

No basta haber firmado y ratificado el protocolo de Kyoto, sino que es imprescindible traducirlo en políticas y medidas realizables, e involucrar a todos los sectores de la población, y todos los sectores de la Economía

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.3.- Una estrategia global para reducir las emisiones GEI

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El Gobierno de España aprobó en noviembre de 2007 el documento “Estrategia española de cambio climático y energía limpia 2007-2012-2020”. Los objetivos operativos son:

* Asegurar la reducción de las emisiones de GEI en España, dando especial importancia a las medidas relacionadas con el sector energético.

Según el inventario nacional, siguiendo la clasificación IPCC, en el año 2005 el total de las emisiones relacionadas con el procesado de la energía fueron el 78,87%78,87% de las emisiones nacionales (ver punto 1.1, pág. 3).

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.4.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

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* Contribuir al desarrollo sostenible y al cumplimiento de nuestros compromisos de cambio climático fortaleciendo el uso de los mecanismos de flexibilidad basados en proyectos

* Impulsar medidas adicionales de reducción en los sectores difusos

* Aplicar el Plan Nacional de Adaptación al Cambio Climático (PNACC) promoviendo la integración de las medidas y estrategias de adaptación en las políticas sectoriales

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.4.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

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* Aumentar la concienciación y sensibilización publica en lo referente a energía limpia y cambio climático.

* Fomentar la investigación, el desarrollo y la innovación en materia de cambio climático y energía limpia.

* Garantizar la seguridad del abastecimiento de energía fomentando la penetración de energías más limpias, principalmente de carácter renovable, obteniendo otros beneficios ambientales (por ejemplo, en relación a la calidad del aire) y limitando la tasa de crecimiento de la dependencia energética exterior.

* Impulsar el uso racional de la energía y el ahorro de recursos tanto para las empresas como para los consumidores finales

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.4.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

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Las áreas de actuación son:

a) Cooperación Institucionalb) Mecanismos de Flexibilidadc) Cooperación internacional y cooperación con países en desarrollod) Comercio de derechos de emisióne) Sumiderosf) Captura y Almacenamiento de CO2g) Sectores Difusosh) Adaptación al cambio climáticoi) Difusión y Sensibilizaciónj Investigación, desarrollo e innovación tecnológicak) Medidas Horizontales

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.4.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

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En julio de 2007 se aprueba el documento “Medidas Urgentes de la Estrategia Española de Cambio Climático y Energía Limpia- ECCEL”.

Este documento establece actuaciones en:

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.4.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

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Sector del transporte

a) Porcentaje mínimo de biocarburantesb) Modificación del impuesto de matriculación (basado en emisiones de CO2)c) Evaluación de la modificación del impuesto de circulaciónd) Planes de movilidad sostenible (ayuntamientos y CCAA, normas para calidad del aire), promoción transporte públicoe) Programas piloto de movilidad sostenible, promoción transporte públicof) Medidas de apoyo al Transporte de Mercancías por Ferrocarrilg) Reducción de emisiones en las flotas de vehículos de la AGE (aumento de consumo de biocombustibles)

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.4.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

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Sectores residencial, comercial e institucional

a) Ahorro, eficiencia energética y energías renovables en los edificios de la AGEb) Alumbrado públicoc) Campaña de difusión de ahorro y eficiencia energética y etiquetado de Electrodomésticosd) Instalaciones térmicas de edificiose) Sustitución progresiva de las bombillas de filamento incandescente y otras de baja eficienciaf) Estrategia de eficiencia energética en el ciclo de vida del sector de la Edificación

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.4.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

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Sector energético

a) Repotenciación de parques eólicos (parques obsoletos)b) Energía eólica marina (tramitación de licencias para proyectos)c) Contadores digitales (disuasión de exceso de consumo eléctrico con ..)

Fluorocarburos

a) Reglamento 842/2006 (adelantar fecha entrada en vigor del reglamentob) Acuerdo voluntario para la reducción de emisiones de SF6 (entre fabricantes y usuarios)c) Acuerdo voluntario para la reducción de emisiones de PFC en el sector del Aluminio

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.4.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

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Metanoa) Recuperación de biogás en vertederosb) Plan de Biodigestión de purines

Óxido Nitrosoa) Reducción del uso de fertilizantes nitrogenados

Medidas horizontalesa) Estrategia Nacional de I+D+i en Energía y Cambio Climáticob) Registro de compromisos voluntarios de las empresasc) Modificación del Plan Nacional de asignación de derechos de emisión de GEI 2008-2012d) Desarrollo del marco de participación en los mecanismos de flexibilidad del Protocolo de Kyoto

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1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático1.- Relación del consumo de energía con el cambio climático

1.4.- Plan español para la reducción de emisiones de GEI (2008-2012)

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Como vamos a hablar de energía, es necesario adquirir unos conocimientos imprescindibles: Primer y Segundo Principio de Termodinámica, y el principio de Carnot.

Dada la índole del coloquio, solo vamos a hacer una exposición de estos conocimientos, sin ninguna explicación, y nos expresaremos en términos vulgares.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.1.- Introducción

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La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma.

Por ejemplo, 1 litro de gasolina tiene una cantidad de energía en forma química, que se transforma en energía mecánica en un motor de coche.

La cantidad de energía química del combustible, y la cantidad de energía mecánica del coche (más las pérdidas por roces con la carretera, desplazamiento del aire, etc.) son idénticas .

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.1.1.- Primer principio de termodinámica

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En una máquina que transforma energía calorífica en energía mecánica (por ejemplo, un motor de coche), el rendimiento de esa transformación depende del salto de temperatura que sufra el sistema.

El rendimiento no puede ser superior al de una máquina ideal llamada “ciclo de Carnot” que funcione entre esas temperaturas.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.1.2.- Segundo principio de termodinámica - Principio de Carnot, 1824

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Las máquinas construidas con los materiales que hay en la Tierra, que “transforman” energía basándose en ciclos térmicos (por ejemplo, un frigorífico, un motor de coche, una central eléctrica nuclear, etc) no pueden tener un rendimiento muy superior al 30 %.

¿Dónde va a parar el 70 % restante?

¡Hemos dicho que la energía no se destruye!.

Se hace “inutilizable”, pero no “desaparece”

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.1.2.- Segundo principio de termodinámica - Principio de Carnot, 1824

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La consecuencia principal es que la energía no es una materia prima como las demás.

Casi todas las materias primas se pueden reciclar, reutilizar, recuperar, reprocesar, etc. pero la energía disipada en un proceso, bien sea de generación o de consumo, se pierde definitivamente y para siempre.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.1.3.- Consecuencias prácticas de los principios de termodinámica

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La POTENCIA de un sistema de generación o consumo de energía mide la CAPACIDAD de producir o consumir energía, INDEPENDIENTEMENTE DEL TIEMPO. La unidad de medida es el Kw.

La ENERGÍA de un sistema de generación o consumo de energía mide la CANTIDAD DE TRABAJO MECÁNICO PRODUCIDO o consumido por el sistema, y necesariamente TIENE EN CUENTA EL TIEMPO.

La unidad de medida es el Kwh (atención, la h es el número de horas, y está multiplicando). Es muy común encontrar artículos de prensa, etc. con expresiones en Kw/h. Esto es un error.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.1.4.- Conceptos de potencia y energía

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Por ejemplo, el motor de una lavadora tiene 0,5 Kw (500 w) de potencia.

Si tarda en hacer un lavado 1,5 horas, habrá consumido una energía igual a 0,5x1,5 = 0,75 Kwh

Ejemplo: las Compañías eléctricas, del gas, etc. nos facturan en Kwh.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.1.4.- Conceptos de potencia y energía

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En todo este estudio y análisis sobre las energías para la lucha contra el cambio climático, se hace referencia bien a la Energía Primaria, o bien a la Energía Final. Esta distinción es importante, puesto que en caso de confusión, podemos encontrarnos con datos ininteligibles, paradojas, etc.

La Energía Primaria no está en condiciones de ser empleada de forma directa por los usuarios finales, y requiere de elaboraciones, etc, con objeto de transformarla en Energía Final. Por ejemplo, el petróleo crudo, la biomasa, etc.

La Energía Final está en condiciones de ser utilizada directamente por los usuarios finales (hogares, industrias, negocios, etc). Por ejemplo, la energía eléctrica, los combustibles de automoción.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.1.5.- Conceptos de Energía Primaria y Energía Final

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.2.- Panorama actual de la producción-consumo de energía

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Página 1 de 101) Renovables = Incluye hidráulica, eólica y solar fotovoltaica

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.2.- Panorama actual de la producción-consumo de energía

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.2.- Panorama actual de la producción de energía eléctrica

Producción de energía

eléctrica en España

(2009). Fuente REE

(Volver al punto 2.3.3)

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El concepto “Régimen Especial” corresponde a fuentes renovables

y no renovables en instalaciones con potencia inferior a 50 Mw.

Estos sistemas incluyen eólica, residuos, cogeneración, etc

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.2.- Panorama actual de la producción de energía eléctrica

Evolución de la energía eléctrica generada en España, por tecnologías

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.2.- Panorama actual de la producción de energía eléctrica

Utilización de la Potencia Instalada

en España (2009).

Fuente REE

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Las cifras de utilización de los sistemas hidráulicos y eólicos

muestran hasta cierto punto su grado de intermitencia, que se

debe a razones climatológicas, ciclo diario de insolación, etc

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.2.- Panorama actual de la producción de energía eléctrica

Ejemplo de perfil del consumo diario de energía eléctrica en España (7 de

enero de 2010)

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.2.- Panorama actual de la producción de energía eléctrica

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Como referencia, en Francia, la relación consumo mínimo / máximo diario es: invierno = 80 % - verano = 70 % Página 7 de 10

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Las principales conclusiones son las siguientes:

a) El perfil diario de consumo de energía eléctrica muestra variaciones muy grandes. Es deseable alcanzar un equilibrio entre la demanda de energía y la generación, para evitar problemas de suministro.

b) Ese equilibrio se consigue de forma aceptable mediante la generación de energía “de base” empleando sistemas con poca flexibilidad de arranque-parada (por ejemplo, centrales nucleares), y la generación de la energía para cubrir los “picos” de demanda con los sistemas más flexibles.

c) Una consecuencia de esta estrategia es que la potencia instalada para garantizar los “picos” de demanda puede quedar sin utilizar durante bastante tiempo, dando lugar a cifras de utilización bastante mediocres.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.2.- Panorama actual de la producción de energía eléctrica

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Las conclusiones anteriores explican en buena parte las cifras de utilización de los sistemas de generación

Por otro lado, la utilización de las energías hidráulica, eólica y solar depende también de su intermitencia, provocada por el ciclo diario, factores meteorológicos, etc.

El epígrafe “energías en régimen especial” consisten en fuentes renovables y no renovables, que abarcan fundamentalmente a los sistemas eólicos, sistemas que utilizan residuos, cogeneración, etc, en instalaciones inferiores a 50 Mw.

A fin de mostrar con mayor claridad este concepto, los datos de la energía eólica se presentan desglosados de este epígrafe, y por ello se presentan los datos del epígrafe “Resto régimen especial”, que se calculan restando del “régimen especial” los datos de la energía “eólica”,

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2.2.- Panorama actual de la producción de energía eléctrica

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Las características del perfil diario de consumo de energía hacen que la utilización de los sistemas de generación sea relativamente baja (con excepción de las centrales nucleares).

En principio, parece lógico intentar solucionar esta situación mediante actuaciones que modifiquen el perfil diario de consumo, es decir, aumentar el consumo en las “horas valle”, especialmente durante las noches.

Una medida en este sentido es la implantación progresiva de coches eléctricos, que recargarían sus baterías de noche, elevando así el consumo nocturno, y mejorando de paso la utilización de los sistemas de generación, especialmente los eólicos (ver el punto 4.3.2).

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2.2.- Panorama actual de la producción de energía eléctrica

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Todos los países están inmersos en un proceso de cambio de los sistemas de producción de energía eléctrica, a fin de ir introduciendo sistemas más sostenibles, tanto desde un punto de vista ecológico, como económico. Hay una tendencia muy clara hacia la introducción de las energías renovables.

Este proceso está generando polémicas de gran intensidad, debido principalmente a que los costes de producción por los diferentes sistemas están distorsionados por costes de muy difícil asignación, que hacen que los cálculos sean poco significativos para el ciudadano común.

Una de las principales dificultades estriba en la asunción por parte de los estados de costes de investigación y desarrollo, de seguridad, obras públicas complementarias, almacenamiento de residuos, costes de las influencias negativas en la salud pública, etc. No hay que olvidar el interés político por disponer de fuentes nacionales (reducción de importaciones, seguridad estratégica, etc.)

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2.3.- Evolución futura

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2.3.- Evolución futura

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Por otro lado, hay factores del coste con una elevada volatilidad, por ejemplo el coste futuro de los combustibles fósiles.

Esta tabla muestra los costes de producción de electricidad por diversos sistemas, convencionales y renovables, junto con el riesgo de alteración del coste (medido como desviación típica, en %)

Fuente: FEDEA, www.fedea.es, 2010. Los datos se refieren a sistemas modernos y de futura construcción.

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Por todos estos motivos, los países organizan los sistemas de generación de electricidad basándose en una combinación de los sistemas disponibles, minimizando tanto los costes, como los riesgos.

Las fuentes de energía convencionales (no renovables) pueden seguir prestando un gran servicio a la humanidad, durante un largo período de tiempo.

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2.3.- Evolución futura

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Fuente: FEDEA, www.fedea.es, 2010Pero para ello se deben adaptar rápidamente a un mundo muy exigente por lo que respecta a la reducción de las emisiones de GEI y a la mejora de rendimiento de los sistemas.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.- Evolución futura

Las centrales eléctricas actuales que

queman carbón y gas natural se

hallan relativamente lejos de los

objetivos de emisiones de CO2

aceptables.

Por lo tanto, es necesario investigar

en nuevas técnicas de gasificación,

eliminación del CO2,

almacenamiento subterráneo del

CO2, mejora de rendimiento, etc.

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En el caso particular de las fuentes de energía nuclear (fisión), los desafíos principales se refieren a:

a) Mejora de la seguridad operativa,b) Reprocesado de combustibles para su reutilización, c) Mejora de seguridad del almacenamiento de los residuos.

Las respuestas a la mayoría de estas cuestiones vienen dada por cambios radicales en los diseños de los sistemas.

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2.3.- Evolución futura

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La generación de energía eléctrica mediante la combustión de carbón se enfrenta a unos desafíos muy importantes: reducir de forma sustancial las emisiones de GEI, sin aumentar los costes en la misma proporción.

Se están ensayando ya varios instalaciones piloto, que ponen en práctica técnicas de combustión especiales, y sistemas de captación y almacenamiento de los GEI (CAC).

Los sistemas principales son:

- Precombustión- Oxi-combustión- Postcombustión

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.1.- El carbón

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La Unión Europea ha desarrollado un programa de 10 centrales piloto, que estarán funcionando para 2015.

Hay planes similares en: EUU, China, India, Japón, Indonesia, Australia, etc.

Una de las etapas fundamentales de los sistemas CAC es el almacenamiento del CO2 en estructuras impermeables subterráneas, como por ejemplo:

- Yacimientos de gas o petróleo, en explotación o agotados- Acuíferos salinos profundos- Capas de carbón no explotables

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.1.- El carbón

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La precombustión se basa en la gasificación del carbón y la eliminación del CO2 antes de la combustión

La figura muestra una vista ideal de una de tales centrales, que permite la realización de un sistema de ciclo combinado, con el consiguiente aumento de rendimiento global de la central por encima del 50% (las centrales actuales raramente superan el 35 %).

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2.3.1.- El carbón

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2.3.1.- El carbón

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2.3.1.- El carbón

La Empresa ELCOGAS ha instalado en Puertollano una planta de este tipo, con una potencia de 335 Mw. Esta planta funciona en un régimen de investigación y desarrollo de la técnica de gasificación del carbón.

En diciembre de 2008 ha cumplido los 10 años de funcionamiento contínuo, y merece la pena resaltar que la planta alcanza un rendimiento real del 43 %.

Se ha construido una planta piloto para la separación y captura del CO2, que ha entrado en funcionamiento en septiembre de 2010.

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2.3.1.- El carbón

Como ejemplo de sistema de oxicombustión, tenemos el proyecto Compostilla II (350 Mw), de CIUDEN-ENDESA, que entra en funcionamiento antes de finales de 2010 .

Esta planta piloto servirá también para demostrar las posibilidades de capturar el CO2 producido en la central, y realizar pruebas de inyección en capas geológicas profundas

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Los sistemas de oxicombustión consisten en realizar la combustión con oxígeno, y realizar la captura del CO2 después de la combustión.

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En los sistemas de generación de electricidad mediante la combustión de combustibles fósiles, los gases resultantes de la combustión del carburante en el aire sólo contienen pequeñas cantidades de CO2.

Los procesos de post-combustión consisten en la captura del CO2 mediante la inyección de los gases de combustión en un líquido que absorbe únicamente el CO2 (tal como, por ejemplo, un solvente orgánico enfriado o comprimido). El CO2 casi puro puede entonces ser separado del líquido, al calentarlo o liberar la presión.

Este tipo de proceso se practica desde hace décadas, por ejemplo, en procesos de separación a gran escala para eliminar el CO2 del gas natural, pero su aplicación en las centrales eléctricas está en fase de investigación.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.1.- El carbón

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ENDESA está finalizando la construcción de un sistema de post-combustión en su central Compostilla II, para separar el CO2 de los gases producidos en el sistema de oxi-combustión explicado anteriormente.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.1.- El carbón

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

En estas centrales, las emisiones de CO2 se pueden limitar a unos 30 gramos por Kwh.

Viendo la nota del punto 1.2.8, podemos estimar que los 440,6 millones de toneladas de CO2 emitidos por España en 2005 se podrían reducir a 50,3 millones de toneladas en el caso de que toda la producción de energía se hubiera realizado en este tipo de centrales.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.1.- El carbón

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Las centrales de producción de energía eléctrica están evolucionando hacia sistemas con un rendimiento mejorado, gracias a la aplicación del sistema de ciclo combinado.

Este sistema se basa en la extensión del salto de temperaturas del ciclo de Carnot mediante el empleo de dos generadores combinados, uno de combustión de gas, y el otro de vapor de agua.

Las centrales actuales de este tipo se construyen con potencias que van desde los 50 Mw hasta 1.000 Mw o más.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.2.- Petróleo y gas natural

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.2.- El petróleo y el gas natural

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.2.- El petróleo y el gas natural

1.- Turbina de gas 6.- Turbina de vapor combinada HP/IP2.- Toma de aire 7.- Turbina de vapor de baja presión3.- Generador eléctrico 8.- Condensador4.- Excitador del generador 5.- Embrague síncrono

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.2.- El petróleo y el gas natural

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.2.- El petróleo y el gas natural

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.2.- El petróleo y el gas natural

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.2.- El petróleo y el gas natural

En España tenemos el ejemplo del cierre de la antigua central de Sant

Andriá de Besós, que será sustituida por una nueva central de ciclo

combinado, cuya puesta en marcha está programada para 2010.

Esta nueva central es de 800 Mw, y duplicará la potencia de la antigua

central.

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Como podemos ver en el punto 2.2, la proporción de energía eléctrica generada en centrales hidráulicas no alcanzó el 9 % en 2009.

En España es difícil construir más grandes embalses, y por tanto no se espera un aumento significativo de la proporción de electricidad de origen hidráulico.

Sin embargo, el Plan de Energías Renovables (PER) ha elaborado un estudio que muestra un potencial de recursos hidráulicos explotables hacia 2010 de unos 34.000 Gwh/año. Está compuesto de 27.300 Gwh/año en centrales grandes y medianas, y 6.700 Gwh/año en centrales pequeñas

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.3.- Hidráulica

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.3.- Hidráulica

Potencial hidroeléctrico de España

Este potencial

equivale

aproximadamente a

la energía eólica

generada en 2008

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La reacción de fisión de un átomo de U235 se produce por el impacto de un neutrón de baja energía.

El átomo se transmuta en U236, que es inestable, y que de forma casi instantánea se escinde en un átomo de Ba141, un átomo de Kr92, 3 neutrones más, y una cantidad de energía en forma de radiación.

Cada uno de los tres neutrones liberados puede colisionar con otro átomo de U235, repitiéndose el resultado anterior. Esto da lugar a una ”reacción en cadena”.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (Fisión)

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

La aplicación pacífica de la energía nuclear se inició en

los años cincuenta, mediante la construcción de

centrales productoras de energía eléctrica basadas en la

técnica de fisión.

La cantidad de energía que se produce se calcula

mediante la fórmula de Einstein E= mc2

En esta fórmula, m = (masa de 1 át. U235 + 1 neutrón) –

(masa de 1 at. Ba141 + 1 at. Kr92 + 3 neutrones)

En esta fórmula c= velocidad de la luzInestable

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

Los reactores nucleares actuales requieren un combustible compuesto por

U235 enriquecido hasta un 3 % aproximadamente.

Estos rectores hacen un empleo poco eficiente del combustible nuclear, por

lo cual se estima que las reservas mundiales de uranio se agotarán antes de

100 años. Por este motivo se investigan nuevos tipos de reactores que

regeneren el combustible gastado.

Pero a pesar de ello, la cantidad de energía producida por gramo de

combustible nuclear es muy grande:

La fisión de 1 g de U235 durante un día genera 24 Mwh. Esto equivale a la

energía producida por la combustión de 3.000 Kg de carbón.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

Estas reacciones se

producen en recintos

especiales, denominados

reactores nucleares.

La energía térmica

liberada se extrae y

convierte en vapor de

agua, que mueve un

conjunto de turbina-

alternador, que genera

energía eléctrica Evolución de la energía nuclear en el Mundo

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La producción de electricidad en estas centrales genera

directamente una cantidad muy pequeña de GEI, pero la cantidad generada en todo el ciclo del combustible y en el proceso de construcción de las centrales es muy superior al producido por otros sistemas, los eólicos por ejemplo.

A partir de los años sesenta se inicia un incremento sostenido del número de centrales y de la potencia instalada.

Pero como consecuencia de las fluctuaciones del precio del petróleo en los años ochenta, y los accidentes de Three Mile Island y Chernobyl no se ha vuelto a construir una cantidad significativa de centrales desde 1987 excepto en Francia.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (Fisión)

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Una de las centrales operativas en España en los años ochenta

estaba situada en Vandellós (Tarragona). Esta central era de diseño francés (moderada por grafito y refrigerada por CO2).

En 1989 se produjo un accidente en la zona no nuclear de Vandellós I, por rotura y expulsión de una fila completa de álabes de la zona de alta presión de la turbina principal.

Este accidente mecánico degeneró rápidamente en una importante explosión del hidrógeno refrigerante del generador, graves incendios en los sistemas críticos, y una inundación por agua del mar de la zona de control de los mecanismos de refrigeración de seguridad del reactor.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (Fisión)

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Según la escala internacional de clasificación de los accidentes nucleares, este accidente se clasificó como 3 (accidentes serios, con consecuencias potencialmente devastadoras sobre los sistemas nucleares).

Este accidente obligó a cerrar la central y desmantelar las instalaciones. Esta operación se finalizó en 2003, con un coste de unos 90 millones de €. Los restos están en período de latencia hasta 2028.

En España, una de las consecuencias de este accidente fue la implantación de la moratoria nuclear para nuevas centrales en 1991.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (Fisión)

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La técnica básica ha ido evolucionando hacia el desarrollo de varios tipos de sistema, los más extendidos son:

- “Centrales moderadas por agua en ebullición”- “Centrales moderadas por agua a presión”

Ambos tipos de central pertenecen a la “generación II”, y las centrales construidas en EEUU, y por influencias políticas y económicas, en España, son en su mayoría de estos dos tipos.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (Fisión)

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

Esquema de central nuclear moderada por agua en ebullición

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

Esquema de central nuclear moderada por agua a presión

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En España hay en la actualidad 6 centrales nucleares en funcionamiento, pero debido a que dos de estas centrales tienen dos grupos, el número total de reactores es 8.

Ejemplos de centrales nucleares:- Moderada por agua en ebullición, Cofrentes, con 1.000 Mw - Moderada por agua a presión, Almaraz, con 2.000 Mw

Este sistema de producción de energía eléctrica ha estado envuelto en polémicas relativas a la seguridad de funcionamiento, coste real de la energía, tratamiento del combustible agotado, tratamiento de los residuos, etc.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

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En Occidente, los países con mayor capacidad de desarrollo de la tecnología nuclear han sido EEUU y Francia.

En EEUU se paralizó la construcción de más centrales nucleares hacia 1987, pero Francia ha seguido aumentando su capacidad, de forma que en 2008 el 80 % de la energía eléctrica se produce en este tipo de centrales.

No obstante, en este período de tiempo se ha ido avanzando en dos frentes distintos:

- Mejora sustancial de la eficiencia de funcionamiento de las centrales actuales

- Desarrollo de nuevos tipos de centrales, en especial las de tipo “generación III” y “generación IV”

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

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En la actualidad, se vuelve a plantear en muchos países, España entre ellos, la conveniencia de estudiar la construcción de centrales nucleares.

En un futuro próximo, el Gobierno español debe tomar decisiones sobre energía nuclear:

- Conceder o denegar permiso para alargar la vida útil de las centrales en funcionamiento

- Conceder o denegar permiso de construcción para nuevas centrales nucleares

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

En caso de que se permita la construcción de nuevas centrales

nucleares, serían de la “generación III”, en las que se ha mejorado

considerablemente la seguridad y la eficiencia de funcionamiento.

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

Centrales actuales en España

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión)

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2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)

2.3.4.- Nuclear (fisión) Se planteará la construcción

de centrales nucleares de la

“generación IV”, pero no

antes de 2030,

Se muestra una central a muy

alta temperatura (1.000 ºC),

que se emplearía en la

producción directa de

Hidrógeno

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

El cumplimiento de los objetivos del Protocolo de Kyoto es imposible sin la contribución de las energías renovables.

La elección de un sistema de generación de energía renovable es una tarea compleja, debido a que hay que considerar un elevado número de los variables

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.1.- Introducción

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

* El coste de la fuente debe ser bajo, por ejemplo, el sol, los vientos, etc. no tienen un coste apreciable.

* No obstante, el coste de aprovechamiento de las fuentes puede ser alto, e incluso en algunos casos, prohibitivo (energía solar fotovoltaica)

* Las emisiones de GEI deben ser muy reducidas en todo el ciclo de vida del sistema, desde la generación hasta el consumo final.

* No obstante, la emisión de GEI puede ser alta en las etapas de producción de los medios para generar las energías (por ejemplo, las emisiones de GEI en las etapas de producción de fertilizantes para el cultivo de los vegetales para producir biocombustibles).

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.1.- Introducción

UPTC18-08-2010

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

* En algunos casos, las técnicas para el aprovechamiento de estas energías están aún en fase de desarrollo.

Por los motivos citados, entre otros, es necesaria la contribución de los Gobiernos al desarrollo e implantación de estas energías

La iniciativa privada no ve un beneficio a corto plazo que justifique las inversiones necesarias.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.1.- Introducción

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.1.- Introducción

Electricidad

Sistema Hidráulica Eólica Olas y Mareas

Solar Fotovolt.

Solar Termo-eléctrica

Biomasa Geo-térmica(Alta temperat.)1)

Fuente Primaria

Agua Embals.

Viento Olas y Mareas marinas

Sol Sol Materiavegetal

Calor Tierra (gran prof.)

Escala Industr.

Si Si Si Si Si Si Si

Escala domést.

No ¿No? No Si No Si No

Coste instalac.€/Kw

2.500 910 3.600 9.000 4.000 6.200 7.800

CosteOperac.€/Kwh

0,024 0,005-0,015

0,04-0,25 0,04-0,09 0,030 0,030 0,040

Emisi. GEI Bajo Bajo Bajo Bajo + Bajo + Bajo Bajo

Eficiencia Alta Alta Alta Baja Baja 3) Baja 3) Baja 3)

Estado desarrollo

Madura Madura EnDesarr.

Madura 2) En desarr.

Madura Madura

Plazo Dispon.

NA NA 2 años 5 años Inmediat. NA NA

1) En España hay

que investigar

lugares con

condiciones

adecuadas

2) En Desarrollo la

técnica de película

fina

3) Requieren un

sistema con un

ciclo

termodinámico

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.1.- Introducción

1) La eficiencia es similar

a las de los motores

con combustible

fósil

Frío / Calor Empleo en Transporte

Sistema Solar térmica

Biomasa Geotérmica(Baja temper.)

BioCombust. Pilas Eléctric.

Hidrógeno

Fuente Primaria

Sol Materiavegetal

Calor del suelo baja profundid.

Vegetales Electricidad (Varias fuentes)

Varias fuentes energía

Escala Industrial

No Si No Si Si Si

Escala doméstica

Si Si Si No Si No

Coste instalación€/Kw

4.400 6.200 4.000 Muy alto Muy alto Muy alto

CosteOperación€/Kwh

0,280 0,008 0,04 Bajo Bajo Bajo

Emisiones GEI

Bajo Bajo Bajo Medio Bajo Bajo

Eficiencia(Desde el pozo a las ruedas)

Alta Alta Alta Baja 1) Alta Alta

Estado desarrollo

Madura Madura Madura Madura En desarrollo

En desarrollo

Plazo Disponibili.

NA NA NA NA 5 años 10 años

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.2.- Panorama actual de las energías renovables

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.2.- Panorama actual de las energías renovables

Producción de

energía primaria

por fuentes

renovables

en 2007

Producción de electricidad Producción

de calor

Biocarburantes

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.- Evolución futura de las energías renovables

Todos los países avanzados han publicado planes de aumento de la

proporción de energía procedente de fuentes renovables. Los planes más

importantes son los siguientes:

Unión Europea; 20 % de toda la energía en 2020

China, 20 % de toda la energía en 2020

USA, 15 % de toda la energía en 2020

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.- Evolución futura de las energías renovables

Plan de nuevas instalaciones de energías renovables en España, hasta

2012. Acuerdo entre Gobierno y Empresas del sector en noviembre 2009.

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Ejemplo de campo de generadores eólicos

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.1.- Energía eólica

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.1.- Energía eólica

Distribución de potencia instalada en el Mundo, acumulado en 2008

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.1.- Energía eólica

Potencia instalada en 2007, y previsión para 2012

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.1.- Energía eólica

La tendencia actual va encaminada al aumento de la potencia de los

generadores, a fin de mejorar el factor de escala.

Los generadores se van a seguir instalando en tierra, pero de forma

progresiva se van a comenzar a instalar en zonas costeras (en la propia

costa o en fondos marinos someros)

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.1.- Energía eólica

Ejemplo de generadores eólicos instalados en la plataforma costera

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.1.- Energía eólica

Esquema del campo de generadores Borkum 2 (400 Mw)

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En España hay unos 16.000 Mw de potencia instalada en generadores eólicos, que producen unos 31.500 Gwh al año (aprox. el 10 % del total).

Recientemente se ha modificado la reglamentación relativa a la concesión de licencias para la instalación de generadores eólicos en zonas costeras.

Esto viene a confirmar las expectativas del sector, que tiene previsto un incremento de potencia instalada en 2010 hasta los 20.000 Mw

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.1.- Energía eólica

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.1.- Energía eólica

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Las centrales solares termoeléctricas de generación de electricidad se han estado desarrollando estos últimos años, por lo cual la producción actual de energía es poco significativa.

Sin embargo, se considera que esta forma de producir electricidad tiene un gran potencial, debido a que permite unos factores de escala muy grandes. Es decir, se pueden construir centrales grandes, de unos 100 Mw o más, con un coste de construcción aceptable.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.2.- Solar térmica – Centrales termoeléctricas e instalaciones térmicas

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También admiten la acumulación de energía, para proporcionar un funcionamiento casi contínuo.

En la actualidad, en España se producen al año unos 8.000 Kwh generados por sistemas solares, como los mostrados en la figura. Esta cantidad es aún muy reducida.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.2.- Solar térmica – Centrales termoeléctricas e instalaciones térmicas

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Vista esquemática de una central solar termoeléctricaVista esquemática de una central solar termoeléctrica Volver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.2.- Solar térmica – Centrales termoeléctricas e instalaciones térmicas

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Objetivos de potencia instalada para producción de electricidad en centrales termoeléctricas en 2010

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.2.- Solar térmica – Centrales termoeléctricas e instalaciones térmicas

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La energía solar a baja temperatura, para aplicaciones térmicas en el hogar y comerciales, se viene empleando desde hace ya algunos años

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.2.- Solar térmica – Centrales termoeléctricas e instalaciones térmicas

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Evolución de la superficie de paneles solares de baja temperatura instalada en España. Volver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.2.- Solar térmica – Centrales termoeléctricas e instalaciones térmicas

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

En España había en 2007 aprox. 1.200 Mw de potencia instalada en paneles solares de baja temperatura, para aplicaciones domésticas y comerciales (agua caliente sanitaria y calefacción de pequeños locales).

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.2.- Solar térmica – Centrales termoeléctricas e instalaciones térmicas

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

El aprovechamiento de la energía solar mediante células fotovoltaicas ha ido evolucionando al compás del desarrollo de nuevas técnicas.

Todas estas nuevas técnicas han ido ganando en eficiencia, según muestra la tabla.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.3.- Solar fotovoltaica – Industrial y hogar

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Mejora de eficiencia de las células fotovoltaicas Volver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.3.- Solar fotovoltaica – Industrial y hogar

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Se trabaja intensamente en el desarrollo de la técnica denominada “película fina”, que ofrece una eficiencia menor (aprox. El 10 %), pero con un coste más reducido (1€/w)

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.3.- Solar fotovoltaica – Industrial y hogar

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

El crecimiento del número de instalaciones solares fotovoltaicas ha sido muy importante desde 2005 hasta 2009, puesto que en 2005 había 20,3 Mw de paneles solares fotovoltaicos, y a finales de 2008 había unos 1.500 Mw.

El parque fotovoltaico de Olmedilla de Alarcón, de 60 Mw, es el mayor del Mundo (a finales de 2007).

A partir de esta fecha, el aumento va ser más lento, debido a que en el pasado se han sobrepasado los objetivos establecidos para las subvenciones concedidas por el Estado

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.3.- Solar fotovoltaica – Industrial y hogar

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Energía solar fotovoltaica.- Potencia instalada en España Volver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.3.- Solar fotovoltaica – Industrial y hogar

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Energía solar fotovoltaica.- Potencia instalada por países Volver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.3.- Solar fotovoltaica – Industrial y hogar

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Los desarrollos de sistemas de aprovechamiento de las mareas tienen un precedente en la central de La Rance (costa de Bretaña, Francia), que se inauguró en 1966.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.4.- Energía de las olas y de las mareas

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El sistema consta de 24 El sistema consta de 24 turbinas hidráulicas, turbinas hidráulicas, instaladas en una presa instaladas en una presa construida sobre la boca construida sobre la boca del estuario del río La del estuario del río La Rance. Rance.

Cuando la marea sube, el Cuando la marea sube, el agua de mar atraviesa las agua de mar atraviesa las turbinas y genera energía turbinas y genera energía eléctrica. Al bajar la marea, eléctrica. Al bajar la marea, el agua embalsada en el el agua embalsada en el estuario circula en estuario circula en dirección hacia el mar, y dirección hacia el mar, y vuelve a impulsar las vuelve a impulsar las turbinas.turbinas.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.4.- Energía de las olas y de las mareas

La energía media que produce la central es de unos 600 millones de Kwh anuales, que equivale aproximadamente a una potencia media de 68 Mw

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Este sistema, a pesar de ser muy eficiente, no se ha podido instalar en ningún otro lugar, debido a los requisitos de intensidad de la mareas.

Por lo que respecta al aprovechamiento de la energía de las olas, en España se están desarrollando los sistemas que se muestran en la animación siguiente.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.4.- Energía de las olas y de las mareas

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En España tienen especial interés los proyectos de utilización de la biomasa, principalmente los residuos agrícolas y forestales, para la generación de energía.

Los objetivos del Plan Español de Energía Renovables para 2005 – 2010, expresados como energía primaria, y como potencia eléctrica, se muestran en la tabla siguiente

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.5.- Biomasa

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Objetivos del PER para 2005 – 2010. Consumo de biomasa

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.5.- Biomasa

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Posibles tipos de instalación energética de la biomasaVolver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.5.- Biomasa

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Instalaciones energéticas de la biomasa

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.5.- Biomasa

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Instalaciones energéticas de la biomasa

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.5.- Biomasa

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En los últimos años se han desarrollado sistemas de captación de la energía térmica del suelo, a baja profundidad, mediante bombas de calor.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.6.- Calor del suelo mediante bomba de calor

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La figura muestra un esquema de una instalación doméstica típica, en la que pueden ver los dos sistemas principales de colocación del tubo colector de energía: en horizontal, y en vertical.

En el sistema horizontal, la profundidad a la que se colocan los colectores va de 1 a 2 metros. El terreno no requiere ningún acondicionamiento por lo que respecta a impermeabilización, etc.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.6.- Calor del suelo mediante bomba de calor

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Estos sistemas emplean una bomba de calor para extraer la

energía.

En los sistemas comerciales actuales, el factor de multiplicación de la bomba va de 4 a 4,5, dependiendo del modelo y potencia nominal.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.6.- Calor del suelo mediante bomba de calor

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Esquema de una bomba de calor

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.6.- Calor del suelo mediante bomba de calor

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Los planes de la Unión Europea para reducir las emisiones de GEI cuentan con la instalación de estos sistemas, fundamentalmente para la calefacción doméstica y edificios de oficinas.

En la actualidad, el crecimiento del número de sistemas instalados es muy elevado en el centro y norte de Europa.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.6.- Calor del suelo mediante bomba de calor

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La energía geotérmica consiste en el aprovechamiento del calor almacenado en capas profundas de la Tierra.

Dependiendo de la temperatura de estos depósitos, podemos hablar de baja temperatura (hasta 150 ºC), temperatura media (desde 150 hasta 300 ºC), y alta temperatura (más de 300 ºC).

Estos depósitos suelen estar relacionados con accidentes de la corteza terrestre, tales como fallas, etc., y por lo tanto su localización debe hacerse por medios científicos.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.7.- Energía geotérmica

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Esquema de yacimientos geotérmicos Volver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.7.- Energía geotérmica

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El Instituto Geológico y Minero (IGME) de España ha realizado un estudio del potencial geotérmico.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.7.- Energía geotérmica

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En Tres Cantos existe un yacimiento de agua caliente a 83 ºC, situado a unos 2.300 metros de profundidad.

Se podría explotar para generar agua caliente para nuestra ciudad, debido a que la temperatura del yacimiento no permite utilizarlo para producir electricidad.

Las aplicaciones de la energía geotérmica dependen de la temperatura a la que se halle el yacimiento. La figura siguiente muestra ejemplos de las aplicaciones típicas

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.7.- Energía geotérmica

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Ejemplos de las aplicaciones típicas de energía geotérmica de energía geotérmica Volver a ÍndiceVolver a Índice

3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.7.- Energía geotérmica

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Desde los años cuarenta del siglo XX se ha investigado la posibilidad de generar energía mediante el proceso de fusión nuclear, que opera en el núcleo de las estrellas.

Hasta la fecha, hay dos líneas de investigación, que se han materializado en experimentos que han ofrecido resultados iniciales alentadores:- Sistemas de confinamiento magnético- Sistemas de confinamiento inercial

Los sistemas de confinamiento inercial se han desarrollado

fundamentalmente en EEUU, y los sistemas de confinamiento magnético se han desarrollado por consorcios de varias naciones europeas y de otros continentes.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión)

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Los sistemas de confinamiento magnético se basan en los trabajos que Zakharov, Tamm y Kurchatov realizaron en Rusia durante los años cuarenta, y que culminaron con el desarrollo del concepto TOKAMAK.

Durante los años cincuenta se inician las investigaciones en

Europa, sobre la base del concepto TOKAMAK.

Al crearse la Unión Europea, todas estas actividades han quedado amparadas por las estructuras políticas y económicas de la Unión.

A partir de los años ochenta, se desarrolla el experimento JET (Joint European Torus), y se instala en Culham (Inglaterra).

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión) - Sistemas de confinamiento magnético

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

El proyecto JET demostró que es posible obtener una reacción nuclear de fusión controlada.

Se ha pasado a la

siguiente etapa, el proyecto ITER, actualmente en construcción en Cadarache (Sur de Francia).

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión) - Sistemas de confinamiento magnético

Comparación de los tamaños de JET y de ITER

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Una de las diferencias fundamentales entre el proyecto JET y el proyecto ITER es:

ITER crea los grandes campos magnéticos necesarios para confinar el plasma mediante solenoides construidos con materiales superconductores.

ITER necesita una instalación muy grande para conservar los solenoides a una temperatura de -267 ºC.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión) - Sistemas de confinamiento magnético

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.8.- Nuclear (fusión)

Si se respetan las fechas programadas, los experimentos se podrán

iniciar en 2016.

Los costes del proyecto son:

- 5.000 millones de € durante los 10 años de construcción,

- 5.000 millones de € durante los 20 años de funcionamiento posterior

(hasta 2036).

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- Sistemas de confinamiento magnético

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Esta reacción se realiza en un plasma de los gases deuterio y tritio (ambos son isótopos del hidrógeno), llevado a temperaturas del orden de 100 millones de ºC

La cantidad de energía que se produce se calcula mediante la fórmula de Einstein

E= mc2

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión) - Sistemas de confinamiento magnético

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Debido a que en la naturaleza no hay nada que pueda soportar, ni de lejos, tales temperaturas, la cámara de reacción tiene forma toroidal (de aquí la palabra TOKAMAK), en la que campos magnéticos inmensamente grandes (del orden de varios Tesla) mantienen los gases en reacción nuclear sin tocar las paredes del recipiente

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión) - Sistemas de confinamiento magnético

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.8.- Nuclear (fusión)Tabla de parámetros

principales de la cámara

toroidal

Parámetro Unidades

Radio mayor cámara del plasma

6.2 m

Radio menor cámara del plasma

2.0 m

Volumen cámara del plasma

840 m3

Corriente en el plasma

15.0 MA

Campo magnético toroidal en el eje

5.3 T

Potencia de Fusión 500 MW

Tiempo de mantenimiento de temperatura

>400 s

Amplificación de potencia

>10  

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- Sistemas de confinamiento magnético

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.8.- Nuclear (fusión)

Referencia

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- Sistemas de confinamiento magnético

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Para alcanzar una temperatura de 100 millones de ºC se emplean 4 sistemas de calentamiento que actúan en etapas sucesivas sobre el plasma:

1.- Calentamiento por resistencia eléctrica. Se alimenta una corriente de 15 millones de amperios en la cámara, que calienta los gases hasta unos 10 millones de ºC.

A esta temperatura, las pérdidas por radiación impiden que se pueda seguir calentando por este método

2.- Calentamiento por inyección de partículas neutras. Se alimentan iones neutralizados, que calienta los gases adicionalmente

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión) - Sistemas de confinamiento magnético

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3.- Calentamiento por inyección de energía electromagnética (ondas de radio). Se inyectan ondas de radio, que entregan su energía electromagnética al plasma, de forma que se alcanza la temperatura de reacción.

4.- Calentamiento por la energía del propio plasma. Una vez que se inicia la reacción, la energía que se genera mantiene la temperatura del plasma, permitiendo un funcionamiento “contínuo”

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión) - Sistemas de confinamiento magnético

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.8.- Nuclear (fusión)

Esquema de los

cuatro sistemas

de calentamiento

del plasma hasta

100 millones de

ºC

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- Sistemas de confinamiento magnético

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

La extracción de la energía de la reacción de fusión se realiza mediante la captura de los neutrones producidos en la reacción.

La energía de los neutrones se transfiere a un conjunto de generador de vapor y turbina de vapor convencional, el cual genera energía eléctrica en un alternador también convencional.

Hemos visto que el sistema requiere energía para producir energía. Es decir, funciona como un “amplificador de energía”

El proyecto ITER tiene un factor de amplificación aprox. de 10

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión) - Sistemas de confinamiento magnético

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.8.- Nuclear (fusión)

Tecnología del siglo XIX

Tecnología del siglo

XXI

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- Sistemas de confinamiento magnético

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

El rendimiento de un generador de vapor–turbina de vapor es alrededor del 35 %.

Esto hace que el factor de amplificación “efectivo” de ITER se queda en un valor de 3 aproximadamente.

Si el proyecto actual tiene éxito, servirá para sentar las bases para construir sistemas con factores de amplificación entre 30 y 50, que darían como resultado factores de amplificación “efectivos” entre 10 y 17.

Solo estos factores permitirían un funcionamiento económico de estos sistemas.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión) - Sistemas de confinamiento magnético

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)

3.3.8.- Nuclear (fusión)

Se ha realizado una evaluación de la situación con respecto a la posibilidad

de desarrollar estos sistemas (PROTO, etc).

Estos sistemas posteriores a ITER podrían estar en marcha de forma

económica no antes de 2050.

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- Sistemas de confinamiento magnético

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

EEUU inició en los años setenta el proyecto NOVA de fusión nuclear, que se basaba en el calentamiento del combustible nuclear (esferas de deuterio y tritio) mediante láseres.

Este proyecto ha pasado por diversas etapas en el Laboratorio L. Livermore, y en la actualidad ha alcanzado una escala de instalación prototipo, con la denominación NIF. La energía total que se inyecta al combustible es del orden de 1,8 Megajoule.

Tras 12 años de trabajo, se finalizó la instalación en 2009, con un coste de 3.100 millones de $USA.

Por otro lado, Francia ha comenzado la construcción de una instalación similar denominada Laser Megajoule

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión) - Sistemas de confinamiento inercial

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Esquema de la disposición de la cavidad “Hohlraum”, con la esfera de combustible, y la trayectoria de los rayos laser.

El sistema dispara 192 rayos laser simultáneamente sobre las paredes de la cavidad, en las cuales se genera un flujo de rayos X.

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión) - Sistemas de confinamiento inercial

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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3.- Energías alternativas (renovables)3.- Energías alternativas (renovables)3.3.8.- Nuclear (fusión) - Sistemas de confinamiento inercial

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Los rayos X inciden sobre la esfera de combustible, provocando un calentamiento de su superficie, que se mueve a gran velocidad hacia el exterior.

Se produce una fuerza de reacción, que genera la implosión del núcleo de la esfera de combustible. Se alcanza una densidad de unos 300 g/cm3

Se alcanza una temperatura de 100 millones de ºC, a la cual se dan las reacciones nucleares que generan una cantidad de energía varias veces mayor que la de entrada al sistema.

Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

El sector del transporte consume aproximadamente un 38 % de la energía final total consumida en España anualmente, que supone unas 39.000 Kt de petróleo equivalente.

Prácticamente el 100 % de este consumo energético proviene del petróleo, que es también importado en un 100 %.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.1.- Introducción

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Por lo tanto, en este sector confluyen varios problemas muy graves para la economía española:

- Elevado coste de las importaciones de petróleo.- Este sector es el responsable directo de una proporción muy

elevada de las emisiones de GEI.- España, aunque tiene una importante industria automovilística,

no tiene ninguna capacidad para influir en los desarrollos de nuevos sistemas motrices, más respetuosos con el medio ambiente.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.1.- Introducción

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Se contempla la oportunidad de transferir una importante proporción del transporte de mercancías por carretera, al transporte por ferrocarril

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.1.- Introducción

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.2.- Panorama actual

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.2.- Panorama actual

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Los problemas planteados por las emisiones de GEI en el sector del Transporte, especialmente por los coches, autobuses y camiones, han coincidido en el tiempo con un agravamiento de la disponibilidad de combustibles fósiles.

Esto puede dificultar notablemente la solución de los problemas

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.2.- Panorama actual

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Se han realizado numerosos estudios para diseñar estrategias dirigidas a establecer sistemas combustible – tipo de propulsión, que mejoren las condiciones actuales.

Se ha visto que se trata de un problema de gran complejidad, debido a que se trata de armonizar, como mínimo, los elementos siguientes:

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.- Evolución futura

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

- - Evaluación de las emisiones totales del sistema combustible – vehículo, por unidad de espacio recorrido.

- Coste del combustible, tanto de la materia prima, como del proceso de elaboración. En la actualidad, se puede tomar como referencia el precio del petróleo

- Rendimiento energético del ciclo completo del combustible (“desde el pozo hasta las ruedas”)

- Disponibilidad de técnicas suficientemente maduras para llevar a la práctica la solución que se escoja

- Disponibilidad, o en su defecto coste de desarrollo, de sistemas de distribución del combustible a todos los puntos del territorio.

- Etc.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.- Evolución futura

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.2.- Panorama actual

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.2.- Panorama actual

Electricidad de la red

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Los sistemas combustible – vehículo que se muestran a continuación son resultado del esfuerzo racionalizador llevado a cabo por muchísimas personas del mundo académico, de la industria y de los gobiernos.

No tienen por que ser necesariamente soluciones óptimas al problema planteado. Son simplemente opciones disponibles.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.- Evolución futura

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

El empleo de los biocombustibles se apoya en las siguientes ideas fundamentales:

Las materias primas con las que se producen los biocombustibles tienen un origen vegetal. Por lo tanto, durante su crecimiento extraen de la atmósfera una cantidad de CO2 exactamente igual a la que se emite durante su combustión.

Los biocombustibles se pueden emplear como mezcla con los derivados del petróleo (gasolinas y gasoil) en una amplia gama de proporciones. La elección depende de condiciones económicas, criterios de recaudación fiscal, políticas de suministro, etc.

Los motores que vayan a utilizar biocombustibles tienen un diseño fundamentalmente igual que los motores que queman derivados del petróleo, pero requieren adaptaciones relativamente económicas.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.1.- Desarrollos futuros - Biocombustibles

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Brasil inició en 1976 un plan de desarrollo del etanol como combustible para automoción, debido a los problemas de suministro de petróleo provocados por la “primera crisis del petróleo”.

En 2007 se han llegado a producir unos 20 millones de toneladas de etanol.

El etanol se empleó sin ninguna mezcla en un principio, pero en la actualidad se emplea mezclado con la gasolina, en una proporción del 20-25 % de etanol.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.1.- Desarrollos futuros - Biocombustibles

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Los biocombustibles que existen comercialmente en la actualidad se pueden agrupar en los grandes grupos siguientes:

- Alcoholes, por ejemplo etanol, metanol, etc, obtenidos por fermentación de vegetales ricos en azúcares.

- Aceites vegetales, obtenidos de plantas oleaginosas, tales como la jatropha curcas, soja, colza, etc, o por tratamiento de aceites desechados.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.1.- Desarrollos futuros - Biocombustibles

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Muchos países, entre ellos la Unión Europea, han iniciado planes para incorporar el etanol o aceites como materias mezcladas con los combustibles comerciales:

- Los alcoholes se mezclan con las gasolinas.

- Los aceites se mezclan con el gasóleo de automoción.

En España existe un plan de introducción de biocombustibles, ver punto 5.1, que sigue las directrices de la UE, y que se está cumpliendo razonablemente.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.1.- Desarrollos futuros - Biocombustibles

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Las investigaciones en marcha muestran que los biocombustibles pueden presentar efectos negativos en los aspectos siguientes:

- La producción de biocombustibles procedentes de materias primas alimenticias (maíz, etc) puede originar el abandono de la agricultura tradicional, y un desplazamiento de las cosechas a zonas del Mundo que en la actualidad están ocupadas por bosques y selvas.

- El impacto de estas prácticas puede ser negativo por lo respecta a las emisiones de GEI, puesto que el efecto de retención del CO2 por los bosques y selvas es muy superior a de los terrenos cultivados intensivamente.

- La producción de biocombustibles procedentes de materias primas alimenticias (maíz, etc) pueden influir de forma muy negativa en los precios de esas materias, generando carestía en países pobres.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.1.- Desarrollos futuros - Biocombustibles

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Los objetivos de la Unión Europea, que se han discutido y confirmado en diciembre de 2008, consisten en que todas las gasolinas y todos los gasóleos vayan mezclados con biocombustibles, en las siguientes proporciones:

- En 2010 el 5,75 %- En 2020, el 10 %

- La industria productora de biocombustibles está investigando intensamente para producir los denominados “biocombustibles de segunda generación”, para lo cual se parte de materias primas no relacionadas con los alimentos (ni humanos ni animales), tales como residuos vegetales de cosechas, residuos de podas, algas, etc.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.1.- Desarrollos futuros - Biocombustibles

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Los fabricantes de coches y autobuses comenzaron a desarrollar modelos de vehículos eléctricos, siguiendo dos técnicas distintas:

1) Vehículos híbridos, equipados con motores eléctricos impulsados por la electricidad almacenada en baterías de gran capacidad, y motor de combustible fósil que recarga las citadas baterías y añade energía en momentos de necesidad puntual (ver figuras).

Estos coches tienen también sistemas de aprovechamiento de la energía que se pierde en las frenadas, transformándola en energía eléctrica que se almacena en las baterías. Las baterías de estos coches no son recargables con corriente de la red.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.2.- Desarrollos futuros - Electricidad

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

2) Vehículos totalmente eléctricos, equipados con motores

eléctricos impulsados por la electricidad almacenada en baterías de gran capacidad. Las baterías de estos coches serán recargables con corriente de la red.

En España, el desarrollo de este tipo de coches tiene la ventaja adicional de equilibrar el perfil diario de consumo de electricidad, debido a que las recargas de baterías se haría preferentemente por la noche (ver punto 2.2)

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.2.- Desarrollos futuros - Electricidad

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

En la actualidad, hay varios modelos del tipo híbrido en el mercado, pero todavía no están disponibles los totalmente eléctricos.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.2.- Desarrollos futuros - Electricidad

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Vista esquemática de un coche híbrido.Volver a ÍndiceVolver a Índice

4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.2.- Desarrollos futuros - Electricidad

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Fases del funcionamiento de un coche híbrido.Volver a ÍndiceVolver a Índice

4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.2.- Desarrollos futuros - Electricidad

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Fases del funcionamiento de un coche híbrido.Volver a ÍndiceVolver a Índice

4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.2.- Desarrollos futuros - Electricidad

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

El hidrógeno no es una fuente primaria de energía, debido a que por ser muy reactivo, en la naturaleza se halla siempre formado compuestos, por ejemplo el agua: “óxido de hidrógeno”.

Por el principio indicado en el punto 2.1.1, la energía necesaria para extraer el hidrógeno de una molécula de agua es EXACTAMENTE la misma que producirá al combinarse para generar agua de nuevo.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.3.- Desarrollos futuros - Hidrógeno

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Sin embargo, el hidrógeno puede actuar como “vector de

energía”, puesto que la energía empleada en la obtención del hidrógeno queda “almacenada” en él, y se puede utilizar posteriormente

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.3.- Desarrollos futuros - Hidrógeno

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Los fabricantes de coches, autobuses y camiones están desarrollando prototipos impulsados por “células (pilas) de combustible”, que generan directamente una corriente eléctrica mediante la oxidación catalítica del hidrógeno.

Estos sistemas no se basan en la combustión del hidrógeno, y por lo tanto no realizan un ciclo termodinámico.

En consecuencia, no están sujetos a los límites impuestos por el principio de Carnot.

Por ello, su rendimiento es en general superior al 75 % (el rendimiento de un motor normal de gasolina o diesel es del 35 %).

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.3.- Desarrollos futuros - Hidrógeno

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Esquema de la célula de combustible Volver a ÍndiceVolver a Índice

4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.3.- Desarrollos futuros - Hidrógeno

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático El funcionamiento de una célula (pila) de combustible

es tal que genera electricidad de forma directa, con una alimentación de hidrógeno y oxígeno.

La célula de combustible consta de dos electrodos en forma de placas finas y porosas (ánodo y cátodo), separadas por una membrana de polímero sólido que sirve de electrolito. Una cara de cada electrodo está recubierta por catalizadores de platino.

Cuando los átomos de hidrógeno penetran en la célula (1), el catalizador los escinde en sus electrones y protones (2).

Los electrones se desplazan por el circuito exterior, que puede alimentar un motor de coche, etc. (3), mientras que los protones migran hacia el cátodo a través de la membrana (4).

El catalizador que recubre esa cara combina los protones con los electrones (recuperados) y el oxígeno del aire, para generar agua y calor (5).

Varias células individuales se agrupan en “pilas” para producir tensiones más elevadas (6)

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4.- Energía para el4.- Energía para elHidrógeno

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Los problemas que se tienen que resolver para hacer viable esta técnica son, principalmente:

- Desarrollar un sistema para producir hidrógeno con un coste competitivo con los combustibles fósiles convencionales, y que no genere más GEI que los sistemas actuales.

- Desarrollar sistemas de almacenamiento del hidrógeno dentro del propio vehículo, en cantidad necesaria para dotarlo de una autonomía aceptable (por ejemplo, 500 Km sin recargar).

- Establecer una red de estaciones que suministren el hidrógeno en condiciones de seguridad similares a las actuales estaciones de servicio

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.3.- Desarrollos futuros - Hidrógeno

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

Vista esquemática del Honda FCX-2005, un coche impulsado por células de combustible que utilizan hidrógeno

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.3.- Desarrollos futuros - Hidrógeno

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Resultados de un estudio realizado en EEUU en 2005, referente a la autonomía de 59 modelos de coche impulsados por hidrógeno

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.3.- Desarrollos futuros - Hidrógeno

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Resultados del estudio relativos al coste de la producción de hidrógeno, por medios centralizados o descentralizados

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.3.3.- Desarrollos futuros - Hidrógeno

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.4.1.- Ferrocarriles – Situación actual

Evolución histórica del tráfico de viajeros por ferrocarril

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.4.1.- Ferrocarriles – Situación actual

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.4.2.- Ferrocarriles – Desarrollo futuro

Situación de la red ferroviaria en enero 2009

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.4.2.- Ferrocarriles – Desarrollo futuro

En diciembre de 2008, el Gobierno anuncia un plan de desarrollo del transporte de mercancías, con una inversión de 5.000 millones de €

Contempla actuaciones en:

- Segregación de los tráficos de mercancías de otros tráficos

- Acondicionamiento para las mercancías de los corredores liberados del tráfico de pasajeros

- Refuerzo de las conexiones con los puertos de interés general del Estado.

- Adquisición de nuevo material móvil.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.4.2.- Ferrocarriles – Desarrollo futuro

El Plan tiene como primer objetivo la creación de una Red Básica de transporte de mercancías, formada por ejes estructurantes, como resultado de las siguientes actuaciones:

- El acondicionamiento al tráfico de mercancías de las líneas convencionales en aquellos corredores que, al ponerse en servicio las líneas de alta velocidad, puedan dedicarse preferentemente al tráfico de mercancías.

- Las líneas del alta velocidad de tráfico mixto, de viajeros y mercancías, en aquellos trayectos donde es posible hacer compatible ambos tráficos. El PEIT incluye la construcción de 7.000 kilómetros de alta velocidad de tráfico mixto, de los 10.000 kilómetros que constituyen esta red.

- La construcción de nuevas variantes en la red convencional.

- La ampliación de la capacidad de la red existente.

- El refuerzo de la conexión entre la red ferroviaria y los principales puertos de interés general del Estado.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.4.2.- Ferrocarriles – Desarrollo futuro

Las inversiones de las medidas a realizar en la red convencional, sus conexiones con los puertos, y las inversiones en material móvil prevén una inversión de 4.717 M€:

- El acondicionamiento para las mercancías de los corredores liberados del tráfico de pasajeros (1.063 M€).

- La segregación de los tráficos de mercancías de otros tráficos (principalmente de los de cercanías) mediante la construcción de nuevas variantes y la ampliación de la capacidad de la red existente (2.895 M€).

- El refuerzo de las conexiones de la red ferroviaria con los principales puertos de interés general del Estado (240 M€).

- La inversión en material móvil (519 M€).

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.4.2.- Ferrocarriles – Desarrollo futuro

Gestión de las instalaciones Logísticas Ferroviarias públicas (terminales de carga) gestionadas por Adif- Adif establecerá una red básica de instalaciones logísticas ferroviarias operativas durante 24 horas y 365 días al año para la recepción y expedición de trenes.- Se implantará un nuevo sistema de información para las empresas que operan en ellas.- Se aprobará la O. Ministerial que regula la prestación de los denominados servicios adicionales, complementarios y auxiliares a los operadores. Se va a habilitar a las empresas ferroviarias para la prestación de determinados servicios en las terminales y otros puntos de carga.- Se modificará la estructura tarifaria a aplicar en las terminales públicas, que se ajustará al nuevo esquema de prestación de los servicios ACA.- En 2009 se van a mantener las mismas tarifas que en 2008, en los servicios que presta ADIF en sus terminales.- RENFE también mantendrá las mismas tarifas de mercancías.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.4.2.- Ferrocarriles – Desarrollo futuro

Actividades desarrolladas en las zonas portuarias

- En colaboración con Puertos del Estado y de acuerdo con las respectivas Autoridades Portuarias, el Ministerio de Fomento establecerá un conjunto de medidas que contemplen la gestión integrada de los servicios ferroportuarios para conseguir que las condiciones operativas sean más eficaces.

- Se propondrá a las Autoridades Portuarias, la reordenación del tráfico en el interior de los puertos para otorgar prioridad a las circulaciones ferroviarias sobre la circulación del resto de vehículos.

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.4.2.- Ferrocarriles – Desarrollo futuro

Adecuación del área de actividad de mercancías y Logística de RENFE-Operadora.

En la legislatura 2008-2012 RENFE tiene previsto desarrollar nuevas líneas estratégicas de actuación consistentes, entre otras actuaciones, en:

* Ampliar los servicios ofertados en el transporte de mercancías, ofreciendo soluciones logísticas integrales a sus clientes (servicios “puerta a puerta”.

* Poner en marcha un Plan de incremento de la productividad en todos los ámbitos de actuación: desde los recursos humanos y gestión de activos, al consumo de energía.

* Entrada en servicio del material móvil, hasta 2010, contratado en la anterior legislatura (2004-2008), del que cabe destacar los siguientes:

1) 100 locomotoras nuevas

2) 125 locomotoras existentes que han sido renovadas y modernizadas

3) 288 vagones nuevos

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.5.- Aviación

Durante 2007 la Compañía SNECMA ha realizado varios ensayos de mezclas de aceites de girasol y colza (30 %), con combustible normal de aviación. Estos ensayos se han realizado en banco de pruebas.

La primera prueba de biocombustibles en vuelo la ha realizado la Compañía Virgin, que realizó el vuelo de un B-747 entre Londres y Amsterdam, empleando una mezcla de aceite de cacao y de palma para la propulsión de uno de los motores del avión.

Se han realizado pruebas de vuelo de un B-747 a finales de 2008, empleando una mezcla de aceite de jatropha al 50% con combustible normal de aviación. La prueba ha estado promovida por Air New Zealand, Rolls Royce (motores) y Boeing (aviones)

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4.- Energía para el transporte4.- Energía para el transporte4.5.- Aviación

Otras Compañías aéreas, tales como Continental Airlines (EEUU) y Japan Airlines han realizado pruebas de vuelo empleando mezclas de biocombustibles.

La primera ha hecho volar un B-737 durante 2 horas, propulsado por una mezcla de aceite producido a partir de algas.

La segunda ha hecho volar un B-747 durante una hora y media, propulsado por una mezcla de aceite de camelina (84%) y aceite de jatropha (16 %).

Ante los resultados obtenidos, las Compañías aéreas estan promoviendo la formación de grupos de estudio de biocombustibles para su uso en aviación.

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

El Plan se plantea para el período 2008-2011, con el objetivo de reducir el consumo de energía primaria en 44 millones de barr. de pet., (equivale a 6 millones de toneladas de pet. equ. = 10 % de las importaciones anuales de petróleo de España).

Se pretende actuar sobre el sector del transporte, la industria, el sector residencial, el sector terciario, y el sector agrícola. Las medidas del plan se articulan en torno a cuatro líneas de actuación.

- Línea de actuación transversal

- Movilidad

- Edificios

- Ahorro eléctrico.

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

LAS 31 MEDIDAS

En conjunto, estas 31 medidas tendrán un coste de 245 M€, que se repartirán a lo largo del periodo de duración del Plan, que estará financiado en su mayor parte por el IDAE.

Con el impulso de estas medidas el ahorro total estimado en 2011 se situará entre las 5,8 y las 6,4 millones de toneladas de pet. equ., o lo que es lo mismo, el equivalente a un ahorro de entre 42,5 y 47 millones de barriles de petróleo ( el coste de este petróleo sería unos 4.104 M€)

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

Medidas Transversales (1)

1.- Impulso al desarrollo de Empresas de Servicios Energéticos. Se garantizará su seguridad jurídica, se facilitará financiación y se hará también contratación pública.

2.- Se a a duplicar el presupuesto del Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDEA) para el apoyo de proyectos estratégicos de grandes empresas y grupos industriales. Dispondrá de 120 millones de euros.

3.- Se establecerán criterios de eficiencia energética en la contratación pública, valorando positivamente los certificados de eficiencia energética según la norma AENOR UNE-216/301, o de aportación de pruebas que indiquen que las empresas cuentan con condiciones equivalentes.

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

Medidas Transversales (2)

4.- Se va a firmar en este mismo año un convenio con el Consejo de Consumidores y Usuarios para llevar a cabo, a través de las asociaciones de consumidores y usuarios, campañas de formación e información sobre los instrumentos y beneficios del ahorro energético.

Movilidad (1)

Se impulsarán medidas en los vehículos para una conducción más eficiente y se adoptarán iniciativas que afectan al transporte público. Además, se llevará a cabo un proyecto piloto para fomentar el uso del vehículo eléctrico.

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

Movilidad (2)

5.- Se llevará a cabo un proyecto piloto de introducción de vehículos eléctricos en colaboración con las Comunidades Autónomas y las Entidades Locales, con el objetivo de demostrar su viabilidad técnica, energética y económica. Este proyecto prevé disponer de un millón de vehículos eléctricos e millón de vehículos eléctricos e híbridos en 2014híbridos en 2014.

6.- La AGE, dentro de los procedimientos de contratación pública, establecerá un criterio de preferencia sobre los vehículos de turismos de clase de eficiencia energética A.

7.- Se llevará a cabo una acción ejemplarizante por parte de la AGE, fijando en 2009 un objetivo de consumo mínimo del 20 por 100 de biocarburantes en las flotas de vehículos públicos.

8.- En relación a los biocarburantes, se llevarán a cabo los desarrollos reglamentarios necesarios para asegurar el cumplimiento del objetivo del 5,83 por 100 del consumo de combustibles para automoción en 2010. También se persigue alcanzar el 7 por 100 para el año 2011.

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

Movilidad (3)

9.- El Plan VIVE (Vehículo Innovador - Vehículo Ecológico) estará en vigor hasta 2010 y permitirá renovar cerca de 240.000 vehículos con más de quince años de antigüedad,

10.- Siguiendo el modelo utilizado en electrodomésticos, se exigirá a los fabricantes de vehículos que informen a los consumidores sobre las emisiones y el consumo energético del vehículo a adquirir, mediante una etiqueta energética comparativa.

11.- Se presentará en el plazo de tres meses, una propuesta para reducir los límites de velocidad en un 20 por 100 de media en el acceso a las grandes ciudades y su circunvalación y en las vías de gran capacidad.

12.- Se llevarán a cabo campañas para comunicar e informar a los ciudadanos sobre técnicas de conducción eficiente de vehículos. Se incorporarán técnicas de conducción eficiente en el sistema de enseñanza de conducción en un plazo máximo de dos años.

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

Movilidad (4)

13.- En relación al transporte público, se negociará con el Banco Europeo de Inversiones una línea específica de financiación para el apoyo de un número más elevado de planes de movilidad urbana sostenible para que los municipios puedan mejorar sus sistemas de transporte público, etcétera.

14.- Se incorporarán criterios de eficiencia energética a la hora de determinar la aportación de la Administración Central en la financiación del transporte público de los Ayuntamientos.

15.- Se exigirá a los operadores de red de telefonía móvil garantizar la cobertura en la red de metro de todas las ciudades españolas.

16.- Se acordará con las Comunidades Autónomas y las Corporaciones Locales correspondientes la extensión del horario de apertura del metro durante los fines de semana.

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

Movilidad (5)

17.- Se promoverá el transporte urbano en bicicleta, previo acuerdo con las Entidades Locales, apoyando la implantación de sistemas de bicicletas de uso público y carriles bici urbanos.

18.- En el caso de grandes ciudades, se pondrá en marcha en el horizonte 2012 carriles reservados al transporte colectivo de viajeros, los denominados BUS-VAO.

19.- La AGE acordará planes de movilidad de trabajadores de los centros con más de cien trabajadores, estableciendo, entre otras medidas, rutas de autobuses para que éstos puedan acceder a su lugar de trabajo sin utilizar el vehículo privado.

20.- Se optimizarán las rutas aéreas utilizando los pasillos del espacio aéreo del Ministerio de Defensa. Esta medida permitirá reducir la longitud de las rutas aéreas comerciales hasta un máximo del 10 por 100, con un notable ahorro de combustible.

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

Ahorro energético en edificios

21.- Limitación de la temperatura en el interior de los edificios climatizados de uso no residencial y otros espacios públicos, excluyendo los hospitales y otros centros que requieran condiciones ambientales especiales. No podrá bajar de 26º en verano, ni ser superior a los 21º grados en invierno.

22.- En el marco del Plan Renove de Infraestructuras Turísticas, dotado con 500 millones de euros en 2009, se reserva una parte para la financiación de inversiones que promuevan el ahorro energético de dichas instalaciones.

23.- Modificación del Real Decreto de Edificación Energética de Edificios Nuevos para establecer la obligatoriedad de que los edificios nuevos de la AGE alcancen una alta calificación energética.

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

Medidas de ahorro eléctrico

24.- Se trabajará con la Comisión Europea para adelantar la eliminación completa del mercado de bombillas de baja eficiencia para el año 2012.

Ahorro energético en edificios

25.- Se va a repartir gratuitamente una bombilla de bajo consumo por cada hogar en 2009 y otra en 2010. En total, alrededor de 49 millones de bombillas de bajo consumo.

26.- Se repartirán seis millones de bombillas de bajo consumo, mediante un programa 2x1 para la sustitución voluntaria de las bombillas incandescentes.

27.- Todos los Departamentos Ministeriales adoptarán medidas para reducir su consumo energético en un 10 por 100 en la primera mitad de 2009, con respecto al mismo período del año 2008. Este nivel de ahorro se mantendrá de forma permanente en el trienio 2009-2011.

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Energía para la lucha contra el Cambio Climático Energía para la lucha contra el Cambio Climático

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55.- .- Ahorro de energíaAhorro de energía5.1.- Plan de Ahorro de Energía 2008-2011

Ahorro energético en edificios

28.- En el ámbito del alumbrado público, se mejorará la eficiencia energética en instalaciones de alumbrado público exterior.

29.- Siempre que la seguridad vial no lo impida, se reducirá el flujo luminoso un 50 por 100 en las autovías y autopistas del Estado, medida con la cual el consumo de electricidad disminuirá el 22 %.

30.- Se articulará un procedimiento administrativo que reconozca la recuperación de la energía cinética de los ferrocarriles, mediante freno regenerativo.

31.- Finalmente, se disminuirán las pérdidas en transporte y distribución de energía eléctrica.

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