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sábado, noviembre 22, 2008

LA ENERGIA NUCLEAR Y EL CAMBIO CLIMATICO


… Una solución para el mediano plazo?


Por: Nelson Hernandez


La problemática ambiental por la que atraviesa la humanidad ha dado lugar a la búsqueda de diferentes opciones para resolverla. Inclusive ha tenido que mirar hacia atrás y perder los miedos fundamentados en Chernobyl.


Ante la inminente amenaza de la desaparición de la vida en la tierra por efecto del aumento de la concentración de CO2 en la atmosfera, producto de la quema de combustibles fósiles, luce que la energía nuclear es una solución para mitigar el cambio climático.


En otras palabras, es preferible correr el riesgo que proporciona la energía nuclear y sus desechos con tal de reducir las emisiones de CO2 originadas por el uso de combustibles fósiles en la producción de electricidad.


Ahora bien, debemos recordar que también el Uranio, materia prima de la energía nuclear, es un bien no renovable y escaso.


La grafica muestra las reservas mundiales de uranio que al 2007 totalizaron 5469 miles de toneladas metricas (5.47 millones de toneladas), referenciadas a un costo de 130 US$ por kilogramo. El pais con mayores reservas es Australia con el 22.8 % del total mundial.


Para el año 2007, el consumo mundial alcanzo las 65000 toneladas, lo que da una duracion teorica de las reservas de 84 años, tiempo que para la longevidad de la humanidad es relativamente poco. Tal situacion ha originado una mayor exploracion para la obtencion de uranio de fuentes no convencionales como los depositos de fosforita donde se estima una recuperacion de 22 millones de toneladas de uranio como subproducto o del agua del mar con una estimacion de 4000 millones de toneladas.


Para el 2007 existían, en 30 países, 435 planta nucleares con una capacidad instalada de 370000 MWe, que generaron 2749 TWh (622 millones de toneladas de petróleo equivalente = 12.5 MMBDPE), es decir, el 13.8 % del total de la demanda eléctrica mundial que totalizo 19895 TWh.


Utilizando las cifras anteriores podemos obtener el promedio del rendimiento del uranio que fue de 23.64 Kilogramos de uranio por cada giga vatios hora.


Por otra parte, si la electricidad generada por las plantas nucleares hubiera sido a partir de las energías fósiles (carbón, petróleo, gas natural) se hubieran arrojado a la atmosfera 1375 millones de toneladas de CO2.


Una de las verdades actuales es que las energías renovables no pueden generar, como lo hace la nuclear, la electricidad que necesita el mundo en los próximos 50 años. Esta es la razón por lo que la industria eléctrica con base nuclear esta diseñando reactores de 4ta. generación que serán mucho más simple, con diseños estándar de tal manera de obtener mucho mas rápido la licencia de operación, reduciendo así el costo y tiempo de construcción. Así mismo, tendrán un alto estándar de protección contra accidentes, terremotos o ataques terroristas. Igualmente con menor costo de operación y menor cantidad de desechos.


Mas allá de producir electricidad y otros usos médicos y tecnológicos, la energía nuclear puede ser utilizada para desalinizar agua a gran escala. Estas plantas desalinizadoras pueden ayudar a mitigar la crisis de agua fresca que se avizora sufrirá la mitad del mundo en la cercania del año 2025.


Es hora que le demos a la energía nuclear su justo valor, la cual tiene como características las siguientes:


  • Es una energía que estaría disponible por muchos siglos
  • Le da al país que la posee autonomía energética
  • Es más segura que muchas fuentes energéticas
  • Su consumo causa minima emisión de gases de efecto invernadero
  • Su uso preserva los recursos fósiles
  • Su capacidad es escalable de pequeños a grandes reactores
  • Sus costos son competitivos y en descenso

Por todo lo anterior luce que la humanidad no podrá alcanzar un cambio a energías menos contaminantes sin la expansión de la energía nuclear para generar electricidad, para producir baterías energéticas o para generar hidrogeno para los vehículos híbridos o para desalinizar agua

domingo, noviembre 16, 2008

NUEVAS REALIDADES ENERGETICAS Y AMBIENTALES

… El inicio de nuevos ordenes mundiales

Por: Nelson Hernandez

La IEA publico el 12-11-08, su acostumbrada visión mundial de la energía 2008 (WEO-2008), en el cual en el Escenario de Referencia (ER) no se contempla ninguna nueva política y la demanda energética crece 1.6 % interanual entre el año 2006 y 2030, equivalente a un aumento del 45 %. Esta demanda es mas baja que la proyectada el año pasado debido principalmente a la recesión económica, a las perspectivas de precios mas altos de la energía (hoy los precios también se encuentran deprimidos) y algunas nuevas iniciativas de eficiencia.

La demanda para el petróleo pasa de 85 millones de barriles diarios (MMBD) a 106 MMBD en el 2030, 10 MMBD menor que lo proyectado el año pasado.

La demanda para el carbón aumenta, en términos absolutos, más que cualquier otra energía, totalizando 1/3 del uso total.

Las energías renovables crecen acentuadamente. El gas se convierte en la segunda fuente para la generación de electricidad después del 2010.

China y la India presentan la mitad del incremento de la demanda al 2030 y el Oriente Medio emerge como un nuevo centro importante de demanda energética.

La energía consumida en los centros urbanos pasa de 2/3 a casi 3/4 en el 2030.

La mayor parte del incremento de producción de energías fósiles ocurre en países no OECD. Esto requiere una inversión total del orden de los 26.3 billones de dólares al 2030, es decir, 1 billón cada año, lo que motivado a la problemática financiera en cuanto al crédito podría retrasar la recuperación económica.

La tendencia del uso energético mundial es insostenible desde el punto de vista ambiental, económico y social, lo cual debe ser modificado. Las emisiones de gases de efecto invernadero serían inexorablemente llevadas a niveles que pondrían al mundo en la ruta de un aumento de temperatura de hasta 6°C.

WEO-2008 presenta una visión de la producción de petróleo y gas. El petróleo seguirá siendo la fuente principal de energía del mundo, incluso bajo las optimistas asunciones del desarrollo de energías alternativas. El costo de la producción de petróleo, así como su precio a los consumidores es de gran incertidumbre. Lo que si es cierto es que la época de petróleo barato llego a su final.


Un cambio radical está ocurriendo en la industria del petróleo y del gas donde las empresas internacionales le hacen frente a la disminución de sus reservas, mientras que las empresas estatales tienen que producir el 80 % de las necesidades de gas y petróleo en el 2030. No es seguro que estas compañías estatales esten dispuestas a hacer las inversiones o a atraer inversiones extranjeras para tal incremento de producción. La expansión de la producción en los países de bajo costo – muchos de ellos OPEP- será primordial para el suministro de petróleo a un precio justo.

La perspectiva de declinaciones aceleradas en la producción en los campos petrolíferos individuales agrega más incertidumbre. Los resultados de un análisis, sin precedente, de las tendencias históricas de la producción de 800 campos indican que las tasas de declinación son probables que se incremente de en promedio de 6.7% hoy, a 8.6% en el 2030.

A pesar de toda la atención que se presta al aumento de la demanda, la tasa de la declinación es determinante e importante a considerar en las necesidades de inversión. En el supuesto que la demanda se mantuviera constante a partir del 2030, los 45 MMBD necesitarían 4 veces la capacidad actual de Arabia Saudita para compensar la tasa de declinación en el periodo 2006-2030.

En lo atinente a la problemática del cambio climático después del Kyoto(2012), WEO-2008 considera que existirán acuerdos internacionales y regionales en cuanto a la emisión de CO2. La tendencia actual, indica que estas aumentan 45% entre 2006 y 2030, alcanzando 41 millardos de toneladas (GT). De estos, 3/4 del aumento se presenta en China, la India y el Oriente Medio, y el 97% del aumento ocurre en países no pertenecientes a la OCDE.

La concentración en la atmosfera del gas de efecto invernadero en 550 PPM de CO2 conlleva a un aumento de la temperatura alrededor a 3°C, requeriría que las emisiones no alcancen más de 33 GT en 2030. La parte de la energía con poco carbono - hidroelectricidad, nuclear, biomasa, otras energías renovables y centrales eléctricas de combustibles fósiles equipadas con dispositivos de captura y del almacenaje de carbono - en la matriz energética mundial necesitaría elevarse de 19% en 2006 a 26% en 2030. Esto estaría asociado a 4.1 billones de dólares en inversiones de infraestructura y equipos en el escenario de referencia - igual a 0.2% del GDP del mundo cada año.

La mayor parte del aumento está en el lado de demanda, con $17 por persona por año gastado mundialmente en automóviles, electrodomésticos y edificios más eficientes. Esta eficiencia energética proporcionaría ahorros en combustibles del orden de los 7 billones de dólares.

El desafío por limitar la concentración del CO2 a 450 PPM de CO2 es muy grande. Las emisiones de CO2 necesitarían disminuirse a partir del 2020 en adelante para alcanzar menos de 26 GT en el 2030. Esto implica la concertación de todos los emisores importantes, pues los países OCDE no pueden ellos solos poner al mundo en esa meta, aun si sus emisiones se redujeran a cero.

La consecución de tal meta requeriría incluso un crecimiento más rápido en el uso de la energía con poco carbono, es decir, una participación del 36% en la matriz energética mundial primaria antes de 2030. En este caso, las necesidades globales de inversión se sitúan en 9.3 billones de dólares (0.6% del GDP de mundo anual); las economías de combustible totalizarían 5.8 billones de dólares.

WEO-2008 indica que las medidas para contener las emisiones de CO2 también mejorarán la seguridad energética al reducirse el uso de energía global de combustibles fósiles. Los principales productores de petróleo del mundo no deben alarmarse, ya que en el escenario de “450 PPM” la OPEP tendrá que producir en el 2030 un volumen adicional 12 MMBD a lo que produce hoy en día.

Está claro que el sector de energía tendrá que desempeñar el papel fundamental en abordar la problemática del tema del cambio de clima. El análisis presentado en WEO-2008 proporciona una base sólida para todos los países que intentan negociar un nuevo orden energético-ambiental, es decir, las políticas después del protocolo de Kyoto.

“No podemos dejar que la crisis financiera y económica retarde la acción de las políticas que se necesitan, urgentemente, para asegurar los suministros de energía y para minimizar las emisiones de los gases de efecto invernadero. Debemos lograr un nuevo orden global de la energía mejorando el rendimiento energético (eficiencia energética) y aumentando el uso de la energía con poco carbono”

Nobuo Tanaka, director ejecutivo del Organismo Internacional de Energía (IEA) 12-11-08

lunes, noviembre 10, 2008

TORRES SOLARES

… Rompiendo paradigmas energeticos

Por: Nelson Hernandez


La energía solar, a partir de las celdas, es una de las energías renovables que más auge ha tenido en los últimos 6 años con un crecimiento interanual de 38 %, alcanzando para el 2007 los 3800 MW instalados. Estas instalaciones son las denominadas “huertos solares” de los cuales hicimos referencia en agosto de este año.

Otra forma de aprovechar la energía del sol es mediante la variante tecnológica denominada “Torre Solar”, la cual consiste en el calentamiento de un fluido (aire o agua) con el cual se mueve una turbina adosada a un generador de electricidad.

La primera planta solar térmica de torre a escala mundial que produce electricidad en una forma estable y comercial es la desarrollada por Abengoa Solar con una capacidad de 11 MW, denominada PS10, ubicada en Sevilla, España.

La torre solar PS10 está formada por 624 helióstatos de 120 m 2 cada uno (75000 m 2 de area total de heliostatos) que concentran la radiación solar que reciben sobre el receptor que se sitúa en la parte superior de una torre de 115m de altura.

La PS10 es capaz de generar 24.3 GWh al año, por lo que cada heliostato produce un promedio de 106.7 KWh al día o 0.89 KWh diario por metro cuadrado.

Bajo el escenario de 8 horas de radiación, la planta PS10 produce cada hora 8322 KWh pudiendo suplir las necesidades de 6000 hogares, es decir, un consumo de 1.39 KWh por hogar cada hora.
La central solar PS10, posee 30 minutos de almacenamiento de vapor de agua y bajo condiciones de baja irradiación, está preparada para quemar entre un 12% y un15% de gas natural para producir la energía eléctrica faltante al día, por lo que los combustibles fósiles son utilizados como complemento de generación, convirtiéndose la PS10 en una planta de ciclo combinado modificado.

En lo concerniente al ambiente se dejan de arrojar a la atmosfera 18000 toneladas métricas de CO2.
Otra modalidad de las Torres Solares son la que utilizan el calentamiento del aire para mover la turbina. De este tipo aun no hay una instalación comercial. El proyecto de Enviro Mission a instalarse en Australia, seria la primera planta con esa tecnología, la cual se describe en el video a continuación.

Lo que podemos concluir es que: las Torres Solares llegaron para quedarse y poder minimizar el cambio climático