Producción de energía sostenible
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Producción de energía sostenible. Es aquella donde se aprovechan los recursos energéticos propios de una zona o país, de manera que puedan reemplazar las fuentes energéticas actuales, ya sea por su menor efecto contaminante, o fundamentalmente por su posibilidad de renovación.
Sumario
Historia
Desde los inicios de la civilización los humanos utilizaron la energía natural para el desarrollo de generaciones, especialmente la eólica, la hidráulica y la solar. Un ejemplo de ello son los barcos de vela, los molinos de viento y de agua que tan usados fueron en tiempos remotos.
Con el gradual desarrollo fueron apareciendo inventos, como la máquina de vapor, que desplazaron poco a poco estas formas de aprovechamiento de la energía, consideradas inestables en el tiempo. Cada vez más se utilizaban los motores térmicos y eléctricos. Durante años el hombre despilfarró casi todo el combustible fósil que yacía en el Planeta, envenenando con esto el medio ambiente. Era una época donde nadie podía prever un agotamiento de las fuentes, ni otros problemas ambientales que más tarde se presentaron.
En la actualidad es vital e inaplazable la utilización de energía sostenible tanto por su disponibilidad presente y futura garantizada (a diferencia de los combustibles fósiles que precisan miles de años para su formación) como por su menor impacto ambiental.
La asistencia al desarrollo deberá apoyar los objetivos económicos y ambientales. Dentro de la producción de energía sostenible se le debe prestar especial interés a la producción industrial y la doméstica.
Producción industrial
La producción de energía industrial esta relacionada con las demandas de energía que tienen las naciones y estas varían en los países, en las diferentes épocas y meses del año, así como durante las diferentes horas del día, su comportamiento determina la forma de producción de energía eléctrica.
Para responder a esas demandas se requieren producciones apropiadas y esto no siempre ocurre en los países, de ahí que en determinadas épocas y horarios, se producen picos eléctricos que, en ocasiones, no son posibles de asumir y en los países en desarrollo, que generalmente no poseen la reserva de producción necesaria para responder a las alzas en las demandas eléctricas, se generan los apagones, que significan la incapacidad de la industria de dar respuesta al incremento excesivo de consumo eléctrico. En este aspecto desempeña un papel importante las estrategias energéticas que se tenga en función del tipo de producción de que se dispone, las cuales pueden ser de dos tipos: con fuentes de energía renovables y con fuentes de energía no renovables.
Centrales electro-nucleares
En la década de 1940, cuando se inició el uso de la energía nuclear se valoró que sería una vía adecuada para obtener energía sin afectar al medio ambiente si esta se controlaba adecuadamente.
La introducción y desarrollo de las Centrales electro-nucleares, se promueve en la necesidad de buscar nuevas fuentes energéticas no relacionadas con los flujos de las producciones de petróleo y sus variaciones de precios, además porque se sabe que el petróleo es un recurso no renovable y agotable, no obstante es el más accesible a muchos países.
Los estudios han demostrado que al producir 8000 kw/año de energía eléctrica en una central termoeléctrica se generan 2 millones de L de CO2 a la atmósfera y 402 L de desechos, sin embargo en una Central electro-nuclear solo se generarían 2 L de residuos controlables. Este ejemplo representa algunas de las ventajas del sistema, pero requiere de más investigación, porque los sistemas de operación segura, en ocasiones, no han funcionado de la manera esperada, con accidentes demasiados costosos para los pueblos y naciones.
Una arista importante de las Centrales electro-nucleares es que no todas las naciones pueden, ni tienen acceso a estas tecnologías, por lo que para el desarrollo sostenible de países en vías de desarrollo es una sueño inalcanzable.
Centrales geotérmicas
Las Centrales geotérmicas utilizan la energía que se generan en los movimientos tectónicos en las profundidades de la corteza terrestre y, en especial, la que se generan y están latentes en los volcanes. Un ejemplo de ello se encuentra en el volcán Miravalles, en Costa Rica, en el cual se construyó una Central geotérmica que utiliza el calor que proviene de las entrañas del volcán. La capacidad de producción de energía instalada es de 55 MW/año, dando la posibilidad de abastecer de energía eléctrica a 200 000 personas.
En el mundo, la producción de energía geotérmica, se estima en más de 101 800 MW/año, en este sentido se incluyen la explotación de las fuentes termales que dan significativos niveles de calefacción en distintos tipos de edificaciones. En general, estas obras se construyen en zonas propensas a inestabilidades sísmicas, lo que representa un peligro latente para estas y requiere de una inversión grande por la complejidad técnica y por las medidas anti-sísmicas que generan, de ahí su alto costo.
Centrales eólicas
Utilizan la energía cinética de los vientos para producir energía eléctrica. Desde hace mucho tiempo se usaban los molinos de viento para extraer agua de los pozos o para hacer moler la harina.
Su uso como productoras de energía eléctrica, es más reciente y se incrementa con la conciencia de buscar nuevas fuentes renovables de producción. Su importancia crece por año y como ejemplo, en Alemania, se estima que la producción de electricidad con este tipo de energía ascendió, durante parte de la década del 2000, a más de 10% de la producción total del país.
La energía cinética del viento depende de la velocidad que trae y la densidad del aire que arrastra, la cual es una fusión de la temperatura y la presión existente, además los vientos también varían según la altura a que se instalen los molinos.
Las Centrales eólicas tienen sus limitaciones, por ejemplo requieren de velocidades de los vientos que oscilen entre los 15 y 22 km/h, cuando las velocidades de los vientos rebasan esos valores, los rendimientos disminuyen y se crean vibraciones que afectan a los equipos, lo que limita su uso en muchas zonas. Por lo general, se instalan en grupos con un número determinado de estas y esas baterías de turbinas eólicas verdaderamente afean las áreas y dan un sonido característico, en cierto modo admisible en comparación a la producción de energía que producen.
Centrales hidroeléctricas
El principio de funcionamiento de estas, es el de transformar la energía cinética del agua en movimiento en energía mecánica al chocar, el chorro de agua, con los alabes de las turbinas y hacerlas mover, con ello se obtiene una energía mecánica que va a mover al generador que producirá la energía eléctrica.
Las centrales hidroeléctricas, se suelen clasificar en función de su capacidad de generar energía y de su altura. En muchos países existen programas de desarrollo de construcciones hidroeléctricas para apoyar la red nacional de producción energética, por supuesto, a veces las características de la red hidrológica de los países no garantiza la posibilidad de construir grandes centrales, como es el ejemplo de Cuba, pero al menos si algunas producciones estimables.
Por ejemplo, la primera central hidroeléctrica construida en Cuba fue la de la Presa “Habanilla” (1959), con una capacidad de producción de 43 MW. Por ejemplo, en la provincia de Villa Clara, se estiman, entre construidas y en proyectos, alcanzar unas 6 centrales hidroeléctricas pequeñas, 22 micro-hidroeléctricas y 15 mini-hidroeléctricas para una producción total de 2 100kw, la capacidad a instalar puede llegar a más de 5 100kw.
Producción de energía doméstica
La cuestión energética es importante, no solo desde el punto de vista industrial, sino desde el punto de vista local y doméstico. Es una necesidad real, estimular el conocimiento de alternativas de producciones llamadas “limpias”, o sea, que no afecten al medio ambiente y es una necesidad investigarlas y valorar su generalización.
Cocinas eficientes
Investigaciones realizadas estiman que más de 80 millones de personas en el mundo cocinan con leña, y el uso de la biomasa es bastante generalizado, pero esta acción unida a una política de reforestación apropiada, ayudaría a que las afectaciones por las talas y la quema no altere ni afecte de forma significativa el contenido de CO2 en la atmósfera.
Frente a estas necesidades, reales, existen variantes que permiten a escala familiar y de granjas, construir cocinas eficientes que permitan la cocción de alimentos o la elaboración de producciones pequeñas con un mínimo de gasto de leña y de contaminación.
El principio para aumentar la eficiencia se basa en lograr que la candela este en contacto directo con la superficie del fondo del recipiente que se use, además que la ubicación de la fuente de calor o llama se ubique a una distancia aproximada de la mitad del diámetro del fondo del recipiente, se busca también que el calor por radiación se utilice, de tal manera que los eses calientes se dirijan alrededor del recipiente utilizado para procesar los productos. Con estas condiciones mínimas se suele lograr un máximo de eficiencia.
Los materiales que se pueden utilizar para la construcción de estas cocinas eficientes son los desechos locales, como: aserrín, arcilla, tamboras de neumáticos abandonados, un pedazo de tubería de aluminio, pedazos de pequeñas barras de acero, bloques o ladrillos de arcilla.
El objetivo de la construcción es lograr que la olla o recipiente usado quede envuelto como en un termo, para así aprovechar más eficientemente la radiación calórica desde todos los puntos de vista. De esta forma se ahorra considerablemente el consumo de leña y se higieniza el ambiente al dirigirse todos los gases y humo por la tubería hacia una chimenea.
Producción de biogás
La producción del biogás consiste en la fermentación de desechos orgánicos, excretas de vaca, gallina, así como también de estiércol de porcino para generar gas metano de origen orgánico.
El proceso consta en mezclar en un biodigestor los desechos con agua, para dejar que estos, expuestos al calor del sol, se fermenten. Esto se logra utilizando recipientes de cemento o por medio de varios barriles soldados unos a otros, los cuales deben ser cubiertos con un polietileno oscuro, u otro material que no permita la salida del calor, para conservarlo, logrando maximizar de esa manera el producto de este proceso.
El biodigestor no produce malos olores ni peligros para la salud, pero si produce gas para cocinar y corriente eléctrica para alumbrado doméstico.
La producción de biogás trae grandes beneficios tanto para la sociedad como al medio ambiente pues la energía resultante se convierte en calor, luz y electricidad, se utiliza como cualquier otro combustible, tanto en la cocción de alimentos, como la sustitución de la leña y el queroseno en labores domésticas o industriales; favorece la protección del suelo, agua, aire y vegetación, obteniendo menor deforestación. Al final del proceso los desechos orgánicos se transforman en fertilizantes de alta calidad que no agraden al medio ambiente.
Fuentes
- Ayes, Gilberto. Desarrollo sostenible y sus retos. Editorial Científico-Técnica, La Habana, 2006.
- CITMA. Estrategia Ambiental Nacional. Ediciones GEO, La Habana, 2001.
- www.fao.org
- es.wikipedia.org
