MEDIO AMBIENTE

ENERGÍA RENOVABLE : 

Impacto ambiental

Inicialmente es necesario tener bien claro el concepto de impacto ambiental, que se define como el efecto que tienen las actuaciones humanas sobre el medio ambiente. Normalmente se suele pensar siempre en impactos negativos, y en este sentido se recoge en las diferentes enciclopedias y en el lenguaje popular. Sin embargo, existen ciertas acciones llevadas a cabo por el hombre que tienen efecto positivo sobre el medio (restauración de espacios naturales degradados, reforestaciones, reintroducción de especies autóctonas, etc.) y los proyectos relacionados con la implantación y el desarrollo de las energías renovables pertenecen a este selecto grupo.

Esto es así porque en la actualidad, la humanidad (al menos multitud de países) está dirigiendo sus esfuerzos a reducir la cantidad de combustibles fósiles empleados como fuente energética, y todo ello para hacer frente al cambio climático que los científicos pronostican y cuyas consecuencias ya se están notando. Como ya es conocido, esas combustiones producen gases de efecto invernadero (GEI), que se acumulan en la atmósfera dejando penetrar la radiación solar pero sin permitir que se escape la radiación infrarroja, que al rebotar de nuevo sobre la superficie terrestre produce un calentamiento global.

Esto, unido a que los recursos fósiles son escasos y agotables, ha provocado que en las últimas décadas se hayan abierto multitud de líneas de investigación y desarrollo para la puesta en marcha de numerosos proyectos y, finalmente, infraestructuras fundamentadas en el empleo de tecnologías “limpias” que usan fuentes renovables de energía no contaminantes.

Todo lo anterior seguramente ya lo sepa el lector, pero hay otro factor a tener en cuenta, la complejidad en el suministro energético desde la producción al consumo final. El carbón que se utiliza en Europa para alimentar las grandes centrales térmicas que suministran energía eléctrica a las ciudades, puede venir de una mina situada en Sudáfrica, Colombia o cualquier otro lejano lugar. Hay que extraerlo, transportarlo por carretera al puerto, embarcarlo y llevarlo de nuevo por carretera al lugar donde se encuentre situada la central.

Eso sin contar con que la electricidad generada pasará por toda una red de transporte y distribución antes de llegar a los puntos de consumo. Viaje en el que se producen pérdidas, además de contaminación, impacto visual y de otros tipos. Y esto en el caso del sector eléctrico, porque en el sector transporte (el mayor productor de GEI del planeta) la gasolina o el gasóleo que llega al depósito del vehículo es el producto de la mezcla o destilación del petróleo crudo en la refinería correspondiente, proceso durante el que se generan emisiones, residuos y vertidos de todo tipo.

Si además se tiene en cuenta que cuando un ciudadano viaja solo en su vehículo privado (de aproximadamente una tonelada de peso), donde el rendimiento (potencia mecánica en las ruedas dividido por el consumo de combustible por unidad de tiempo) es cercano al 20%, y el objetivo energético real es desplazar a esa persona (unos 80 kg). El rendimiento final resultante del proceso de traslado de esa persona será el 20% de 80 kg/ 1.000 kg, es decir, el 1,6 %. Y es que según el profesor Ayres (1992), el gran problema del actual modelo energético es el escaso rendimiento que se saca a los combustibles fósiles, que según sus estudios ronda el 3% (cifra bastante creíble visto el ejemplo anterior).

Merece la pena no perder de vista lo anterior a la hora de examinar la otra cara de la moneda de las tecnologías “limpias”, sus impactos negativos sobre el medio. Las grandes centrales de generación eléctrica (solares, eólicas, hidráulicas…) aunque no quemen combustibles fósiles y consecuentemente no emitan GEI, si perduran en la existencia de otros impactos sobre el medio que ya se producían las infraestructuras energéticas tradicionales.

Así, puede llegar a ser notorio el impacto sobre el suelo (algunos aparatos necesitan de grandes estructuras de anclaje), sobre la fauna (los aerogeneradores a veces interrumpen los flujos migratorios de las aves y las presas de agua modifican el medio en el que habita la ictiofauna), sobre la flora (los denominados cultivos energéticos de biomasa están deforestando ciertas zonas del planeta e introduciendo especies invasoras en algunas otras), sobre el agua (alterando cursos naturales en el caso de la hidroeléctrica o usando grandes volúmenes para su evaporación, en el caso de la termosolar), sobre el paisaje (es el caso de los grandes parques eólicos, las centrales termosolares de torre, los huertos solares fotovoltaicos…), además de los vertidos, residuos y emisiones generados en el proceso de producción de ciertos equipos (como es el caso de los paneles fotovoltaicos, en torno a los que hay un amplio debate en este sentido).

A todo lo anterior habría que añadir que el problema de las perdidas en la red eléctrica de transporte y distribución no desaparece (y tampoco los impactos asociados a la existencia de estas líneas) y en el caso de los biocombustibles, el efecto negativo que sobre el medio produce su transporte por tierra, mar o aire, puede ser el mismo que el generado por el traslado de combustibles fósiles.

Evidentemente, aún considerando esos impactos negativos, las renovables presentan evidentes ventajas para el medio ambiente frente a las fuentes agotables, pero son aún mejores si se cambia el formato de producción energética de centralizada a distribuida.

Pues es lógico, todos los grandes inconvenientes que surgen con la instalación de grandes centros de producción basados en tecnologías “limpias” desaparecen cuando se pone la lupa sobre las pequeñas instalaciones destinadas principalmente al autoconsumo. La energía minihidráulica aprovecha los cursos naturales del agua y otros artificiales de pequeño tamaño, sin modificar el régimen hídrico; la minieólica se sitúa normalmente sobre tejados, al igual que la fotovoltaica aislada, por lo que no afecta al paisaje, al suelo o a la fauna; la solar térmica de baja temperatura no necesita de grandes volúmenes de agua y muchas veces se acopla perfectamente a las cubiertas de las casas; la biomasa, cuando es usada en el mismo centro productor, sale normalmente de los propios residuos agrícolas o forestales generados durante la actividad, por lo que se elimina el problema; etc.

Como conclusión a esta parte, cabe decir que las fuentes de energía renovables son siempre preferibles a las agotables, pero también es cierto que realmente se acercan a la inocuidad ambiental cuando la producción y el consumo energético se sitúan en el mismo lugar o lo más cerca posible. 

Perspectivas de futuro

El futuro de las energías renovables puede decirse que es incierto por varios motivos:

1. En multitud de casos dependen de una fuente de energía aleatoria: el viento puede soplar o no (y a una velocidad u otra), las nubes pueden tapar el sol, la sequía puede hacer desaparecer algunos saltos de agua durante meses, etc.
2. No pueden instalarse en cualquier parte: Necesitan de un viento constante y no turbulento, o de muchas horas de insolación, o de embalses, o de calor geotérmico suficiente, etc.
3. Existe una heterogeneidad importante de fuentes y tecnologías: aunque algunas parecen tener buena proyección existen otras que en la actualidad son excesivamente dependientes de ayudas gubernamentales para ser viables, y esto hace que en tiempos de crisis como los actuales se vean frenadas en su desarrollo.
4. Muchas veces necesitan de una fuerte inversión inicial: La obra civil necesaria para construir una torre termosolar o una presa, el elevado coste de aerogeneradores y placas fotovoltaicas, y la complejidad para llevar la red eléctrica desde los centros de consumo a las zonas apartadas donde suelen ubicarse, hacen que muchos proyectos se abandonen por ser inviables económicamente hablando.
5. Aún transmiten inseguridad a la opinión pública: En muchos lugares los ciudadanos han tenido malas experiencias con las energías renovables, ya sea porque el recurso energético no es suficientemente abundante en esos sitios, porque se han puesto en marcha instalaciones defectuosas o de baja calidad o, simplemente, por una desconfianza basada en la comparación con la disponibilidad permanente de los combustibles fósiles (por el momento), existen corrientes de opinión que se posicionan en contra del empleo de estas tecnologías y otras, más numerosas, que pese a estar a favor a nivel de encuestas luego no se deciden al cambio.

Por este motivo, como ya se ha indicado anteriormente, la hibridación de energías renovables con fósiles puede ser un buen puente hacia un futuro 100% renovable. Actualmente muchas centrales termosolares funcionan con el aporte energético de un combustible fósil (como el gas natural) que tiende a ser sustituido por otro de origen renovable (como la biomasa sólida).

El otro gran caballo de batalla es el almacenamiento energético, la falta de disponibilidad constante de muchas fuentes de energía renovable precisa de un buen sistema de reserva, y a este fin se han dedicado muchos esfuerzos en los últimos años. Un ejemplo claro es el uso de la energía eólica para producir la electrolisis del agua (rotura de la molécula de H2O en hidrógeno, por un lado, y oxígeno, por otro). Con esta reacción se consigue almacenar el hidrógeno que luego puede emplearse para alimentar una pila de combustible o para su combustión en un motor de explosión con oxígeno.

Por estos motivos, el fin último de la investigación debe ser conseguir que las plantas energéticas alimentadas con fuentes renovables sean programables y autónomas. Pero la I+D del sector energético renovable no se mueve únicamente en este sentido, véanse a continuación una serie de propuestas para las diferentes fuentes energéticas:

1. Energía eólica: Se está investigando bastante para llevar la energía eólica marina (offshore) más allá de la plataforma continental, mediante el uso de soportes flotantes. También se están desarrollando numerosos prototipos de aerogeneradores para mejorar su fiabilidad, durabilidad y resistencia, así como para aumentar su potencia y eficiencia y disminuir el time to market (tiempo que transcurre desde la aparición de la innovación a su comercialización).
2. Energía solar termoeléctrica: Quizás se trate de la fuente energética que más campo de desarrollo tenga por delante en el corto plazo, no en vano numerosos estudios apuntan a que va a conseguir posicionarse en segundo lugar (tras la eólica) en la clasificación de las energías renovables (en cuanto a potencia instalada). Además de los avances en hibridación y almacenamiento, el resto de innovaciones se están produciendo en el campo de la modularidad y la refrigeración, por eso se está avanzando en el disco parabólico con motor Stirling (que además de funcionar como un equipo autónomo no necesita agua para refrigerarse), también encaminadas a ocupar el menor espacio posible y a reducir los costes (campo en el que destacan los concentradores lineales de Fresnel).
3. Energía solar fotovoltaica: Los avances en este sentido, se basan en las alternativas tecnológicas a las células de silicio actuales. Así, se han comenzado a fabricar películas finas y flexibles (lo que posibilita su instalación en aviones, automóviles y otros transportes, y en cualquier superficie irregular), que tienen un coste de fabricación mucho más económico (lo que permitirá su colocación sobre grandes superficies como las cubiertas de las naves industriales o los tejados de las viviendas) y rendimientos aceptables con un amplio margen de mejora. Las tecnologías con las que se está experimentando más en la actualidad son la del Cobre-Indio-Selenio (CIS) y Cobre-Indio-Galio-Diselenido (CIGS).
Igualmente se están desarrollando las llamadas “células orgánicas”, que tienen grandes aplicaciones en la industria plástica, y las “dye-sensitized solar cells” (células solares del tipo sensibilizado por tinte), sobre las que incluso se puede aplicar cualquier tipo de color e incluso hacerlas translucidas (permitiría sustituir las ventanas de muchas fachadas).
4. Energía de la biomasa: El futuro de esta fuente de energía viene marcado por el descubrimiento de nuevos “cultivos energéticos”, que produzcan la mayor cantidad de masa vegetal en el menor tiempo posible (como es el caso de la Paulownia, una especie arbórea, rebrotadora y capaz de crecer varios metros por año); por poder utilizar los desechos generados en los procesos de tratamiento de la biomasa para fines energéticos en sustitución de combustibles líquidos (como las breas resultantes de la pirólisis); o la posibilidad de obtener combustibles de microorganismos, como es el caso de las microalgas, pertenecientes al grupo de biocombustibles de segunda generación (cuya materia prima no se utiliza para alimentación), y que son capaces de duplicar su número en un par de horas, así pueden ser recolectadas y convertidas en biodiesel en muy poco tiempo.
5. Energía del mar: Se trata de una fuente de energía que alberga multitud de fuentes en realidad (la energía de las olas, de las mareas, de las corrientes…), sobre la que aún se tiene un gran desconocimiento y está claro que en los próximos años energías como la undimotriz o la térmica oceánica (que han sido suficientemente tratadas en su tema correspondiente) tienen grandes posibilidades de desarrollo comercial.

Otras energías como la solar térmica de baja temperatura o la hidroeléctrica ya gozan de cierta madurez en la actualidad, aunque esto no es óbice para el avance de nuevos sistemas para aprovecharlas mejor. Tampoco es posible predecir como evolucionarán otras fuentes energéticas minoritarias, lo que si está claro es que el futuro de las renovables pasa por la inversión en I+D, la apuesta decidida de los gobiernos en su desarrollo y la concienciación ciudadana, sólo sobre estas bases se podrá alcanzar un futuro 100% renovable.