El uso racional de la energía

Introducción

La aparición del ser humano como especie, hace aproximadamente 100.000 años, cambia el consumo energético que los organismos vivos venían haciendo hasta esa época. En efecto, hasta la aparición del hombre, el consumo energético se reducía prácticamente a un mínimo, este representaba nada más que lo necesario para la alimentación. La aparición del hombre cambia drásticamente este panorama, aparece una especie que es capaz de transformar el medio ambiente y eso implica un gran consumo de energía, luego se comienza a necesitar energía para procesos productivos, para procesos sociales (educación, salud, esparcimiento), para desarrollos urbanos, para investigación, enviar un hombre al espacio implica un gran gasto de energía. El consumo energético se desarrolla al mismo ritmo que lo hace el hombre, al comienzo quemando madera y posteriormente amplia su horizonte con el consumo de combustibles fósiles como el gas y el carbón (revolución industrial del siglo XVIII), posteriormente utiliza otros recursos energéticos, como el hidráulico y el nuclear. El hombre como especie controla su medio ambiente, no tiene enemigos naturales o bien los eliminó y por consecuencia su población se dispara (alrededor de 6500 millones en la actualidad y alrededor de 9500 millones para el 2050) y con ello las necesidades energéticas de una sociedad cada vez más compleja.Actualmente el hombre, en promedio, consume entre 8 a 10 veces más energía que su antecesor de hace 60.000 años. La dependencia que tenemos con algunos de estos combustibles fósiles es notable, el consumo de petróleo es de 7 veces más actualmente que hace 50 años.Este explosivo consumo de energía y las necesidades que se prevén para un futuro no muy lejano presenta tres problemas básicos, que se conocen como tri-dilema energético.1)Limitaciones de los recursos energético. 2)Factores económico y 3) Efectos ambientales. Profundicemos en esto.

Limitaciones de los recursos energéticos

Hasta no hace mucho tiempo, en escala histórica, la humanidad dependía de lo que se conoce como biomasa para satisfacer sus necesidades energéticas, usaba como combustible la madera y elementos combustibles de distintos tipos, y para el transporte se ayudaba de animales usaba la energía hidráulica y también la eólica. Todos estos son recursos renovables.La revolución industrial producida en la segunda mitad del siglo XVIII con el invento de la maquina de vapor, se hizo aumentando el consumo de combustible fósiles, fundamentalmente carbón de piedra, rápidamente se unió el gas y posteriormente el petróleo, la energía nuclear se incorpora alrededor de la década del 50 del siglo XX A comienzos del siglo XXI, nuestros días, la principal fuente de energía que tiene el mundo es el petróleo, dependemos casi en un 85% de esta fuente de energía. El resto que se usa proviene de la hidráulica y la nuclear casi en la misma proporción. Salvo la hidráulica, estas son energía no renovables, conceptualmente una fuente de energía es no renovable si su stock es fijo o bien su renovación es sumamente lenta, de manera que se podrá usar hasta que se agote.El consumo del casi 70% de esta energía se hace por el 25% de la población mundial esto implica que alrededor de 2000 millones de personas no tiene acceso a energías del tipo comercial.

Figura 1 UTILIZACIÓN DE LA ENERGÍA PRIMARIA contribución de distintas fuentes. Indica el aumento de la población y la evolución de la técnica (Investigación y Ciencia; Nov 1990) La fragilidad de nuestra sociedad respecto a su dependencia con los recursos energéticos se puso de manifiesto en el año 1973, cuando se desencadena lo que se conoce como la crisis del petróleo. Esta se produce cuando un organismo creado dos años antes, OPEP, aumenta el precio del petróleo e impidió las exportaciones a ciertos países causando una recesión en estos. Esta crisis, por ser la primera, puso de manifiesto la dependencia de la sociedad con este combustible, la siguiente crisis se desarrolla en el año 1979 y aumenta el precio de este combustible en forma notable, 4 veces.

Estas crisis alertan sobre la necesidad de generar nuevas fuentes de energías y dan un impulso importante al desarrollo de las energías no convencionales y/o renovables, desde esa primer crisis es cuando se forma el grupo de investigación de la UNSL en el tema de aprovechamiento de energía solar; el impulso es a escala mundial para el estudio de este tipo de energías, es partir de entonces cuando los grupos de investigación en este tema se desarrollan en prácticamente todo el mundo o cobran importancia grupos ya formados. En la forma que el mundo consume energía, y teniendo en cuenta los recursos existentes es evidente que en pocas décadas el recurso energético del cual dependemos se acabará. Estudiando las tablas que son publicadas por OLADE (Organización Latinoamericana de Energía), son estadísticas globales y dan cuenta del consumo en un contexto latinoamericano y también de los recursos disponibles, estas tablas, que son presentadas al final, incluyen estimaciones de recuso por fuente, podemos notar que en 20 a 30 años se acabará el petróleo y el gas y mientras que para el carbón los recursos son un poco mayores, alrededor de 250 años. Una discriminación un poco mayor del consumo es presentada en la tabla 1, referida a nuestro país en particular.

Figura 2

Consumo energético mundial por fuente primaria de energía, el carbón es importante en algunos países, fundamentalmente para generar energía eléctrica.

Figura 3 Consumo Energético Argentino por fuente primaria de energía. Nuestro consumo de carbón es casi inexistente Tabla 1-1 Distribución del Consumo energético en el país por sectores y para el año 1995. 1 Twh= 109 Kwh

Otros modelos de desarrollo y consumo de energía prevén una duración del recurso del mismo orden de magnitud, esto es unas pocas décadas. La figura 4 es de por sí impactante. Si se considera que un máximo del consumo se produce, casi siempre, cuando se han agotado la mitad de los recursos y que además la extracción depende de las reservas se puede generar una ecuación matemática cuyos coeficientes son determinados por la historia previa, esta ecuación y su grafica que predice el recurso existente y su comparación con los datos reales se indica en la figura que sigue.

Figura 4 PRODUCCIÓN GLOBAL DE PETRÓLEO. Llegado a la mitad de las reservas, punto pronto a alcanzar, la producción decaerá exponencialmente terminando el recurso en los próximos 70 a 100 años (Scientific American, Marzo 1998)

Factores económicos

La disponibilidad energética permitió aumentar la actividad económica y dio lugar a conceptos tales como que el crecimiento debe ir asociado de un aumento del consumo energético. Luego se desarrolló una lógica del tipo:

Desarrollo ( Crecimiento económico ( Mayor PBI ( Mayor Consumo de Energía En el caso de la electricidad, como ejemplo de energía, la lógica se completa de la siguiente manera:

Mayor Consumo de Energía ( Mayor Consumo de Electricidad ( Generación Centralizada[1] Para países como el nuestro, que es considerado en vías de desarrollo, implica incrementar en forma considerable la generación de energía si queremos un desarrollo importante, eso conduce a destinar inversiones en el sector en forma importante y rápida. Este esquema, que se repite para los países en vías de desarrollo no puede sostenerse en el tiempo debido a las consecuencias del tri-dilema energético, aunque el consumo de energía en efecto se ha incrementado en forma importante, tenemos una escasez de energía agravada por la falta de inversiones y de previsiones para todo el sector energético en general

Efectos ambientales

Toda la actividad humana interactúa de alguna forma con la naturaleza, en forma general puede decirse que todo proviene de ella y todos los resultados de la actividad humana tiene como destino final a esta.

Esto es particularmente cierto para toda la generación de energía, en todas las fuentes. Existe impacto ambiental en una central hidroeléctrica como en un panel fotovoltaico. La figura que sigue muestra el crecimiento del dióxido de carbono (CO2), indicado como uno de los principales responsables de un cambio climático global, en una región de las islas de Hawai, que son consideradas como uno de los lugares más limpios y con su naturaleza menos afectada.

Es notable el cambio en la pendiente de l curva a partir de los años 80 aproximadamente.

El medio ambiente es afectado por:

• Contaminación del aire por combustibles fósiles en centrales térmicas, estas emiten gases y partículas a la atmósfera.

• La emisión de CO2 conduce a cambios climáticos, en particular el efecto invernadero.

• Las centrales hidroeléctricas alteran el ecosistema.

• Contaminación del agua y contaminación térmica en centrales que son refrigeradas por depósitos de agua.

• Contaminación radioactiva por las centrales térmicas nucleares, generación de residuos, accidentes, etc.

El desafío es crecer

Un país no puede resignar su intención de crecer, este es un deber y hasta una obligación si queremos un futuro, luego el desafío es como crecer con un mínimo de efecto sobre el medio ambiente. Existen dos modelos básicos desarrollados por los economistas, uno de ellos es el mundo posible, donde el crecimiento está limitado por los recursos y se crecerá hasta que la población consuma todo lo generado y partir de allí se deberán usar estrategias para mantener ese mundo, estrategias tales como el control poblacional y existen otros mundos posibles el del consenso y el del mundo viable, en este último, donde todos tomamos conciencia y hacemos un uso racional de los recursos de la naturaleza, distribuimos un poco más equitativamente estos recursos y generamos estrategias para afectar mínimamente el impacto sobre el medio ambiente, con este escenario, el planeta está en condiciones de soportar alrededor de 5 veces más población que la actual, implica un panorama más distendido que los anteriores. Figura 5

Figura 5 DISTINTOS ESCENARIOS. Si el consumo sigue en la forma actual se espera un crecimiento como el indicado según parámetros de 1988. En el escenario del consenso, presupone un aumento del consumo del gas y carbón mientras que en el escenario del mundo viable se hace un gasto racional de la energía con un importante aumento de las renovables, disminuyendo drásticamente la emisión de CO2 Pero desde una perspectiva personal o bien familiar, la pregunta ¿qué puedo hacer? ¿cuál es mi papel en este planteo, que por su globalidad elimina de alguna forma todo efecto que el individuo puede hacer? Es justamente esta individualidad la importante, sobre una cantidad de hogares estimados en 7 millones, el ahorro de 1Kwh al año implica un ahorro de 7 Gwh en un año y esto representa una disminución de CO2 a la atmósfera estimada en 2000 toneladas de dióxido de carbono, esta cuenta se hace según los datos presentados por OLADE, no es poco si tenemos en cuenta que este ahorro representar tener apagada una lámpara de 100 w durante una hora en 10 días.

Esto no implica que además no debemos exigir a las empresas y reparticiones públicas una actitud similar.

Más que una presión sobre los individuos u organismos de ahorro de energía se pretende una actitud del individuo de ahorro y conservación ante todo tipo de energía, pues este trasladará en todos los niveles tal actitud.

Consejos para consumir mas eficientemente la energía

En términos generales, dentro del Sector Residencial los aparatos que más energía eléctrica utiliza son las lámparas y las heladeras, alcanzando más del 60% del consumo de los hogares. Los aparatos de TV y videos llevan una proporción importante del consumo, aunque menor. También en el invierno o en el verano, la utilización de estufas eléctricas o equipos de aire acondicionado, producen una demanda de energía sustancial.

Algunas recomendaciones útiles para disminuir el consumo de electricidad manteniendo los beneficios del servicio son:

Iluminación

?En iluminación, la medida más efectiva es el apagado de las luces que no se utilizan, es importante estar atentos al crecimiento diario de la luz natural, usualmente encendemos las luces en la mañana temprano, cuando la luz natural es escasa, y debido al gran poder de acomodación del ojo humano no notamos el aumento de iluminación natural, en muchos casos estar atentos a este efecto y usar adecuadamente las ventanas conduce a un importante ahorro de energía.

Existen además otras estrategias de ahorro de electricidad en iluminación, la elección de colores claros en las paredes de los ambientes donde se desarrolla tareas que necesiten buena iluminación es una de ellas, el uso de dimmer o atenuadores de la iluminación artificial cuando aumenta la natural es una opción para aquellos que pueden acceder a esta tecnología (no muy costosa actualmente).

Se recomienda utilizar lámparas de bajo consumo (LFC) en todos aquellos casos en que las lámparas incandescentes sean de más de 40W y estén funcionando más de 4 horas. Si bien el costo inicial de las LFC es mayor a la de la incandescente el ahorro en energía hace rentable la inversión.

?Seleccione adecuadamente el reemplazo de la lámpara incandescente. Idealmente deberá sustituir aquellas de mayor potencia y tiempo de uso. Generalmente estas lámparas se ubican en la cocina, comedor o sectores iluminados durante toda la noche.

?Sólo utilice LFCs en ambientes en donde las lámparas no estén sometidas a muchos encendidas y apagadas en poco tiempo (p.e. no en baños) Heladeras ?Ajuste los valores de temperatura interna (frío) adecuadamente para evitar sobre enfriamientos que consumen más energía.

?Preferiblemente, ubique su heladera en lugares frescos. El consumo de la heladera es muy sensible a la temperatura ambiente en donde se encuentra ubicada. Cuanto más alta sea esta temperatura más energía eléctrica consumirá la heladera.

?Separe la heladera de las paredes al menos unos 15 cm.

?Muchos modelos de heladeras disipan el calor a través de las paredes laterales. Asegúrese, si esto es así, de no impedir que esto ocurra colocando imanes, papeles, carteles etc. sobre estas superficies.

?No guarde comida caliente dentro de la heladera. Espere a que esta se enfríe previamente.

Existen heladeras más eficientes que otras, o sea que para una misma capacidad (tamaño) consumen hasta un 50% menos de energía. Algunos fabricantes de heladeras ya comenzaron a publicar los datos del consumo y su eficiencia. Asesórese al momento de realizar la compra de una unidad nueva. Considere que este aparato tiene un consumo significativo en el hogar por lo que su reducción tendrá un impacto importante.

Standby ?Muchos aparatos, entre ellos los TVs, videos, microondas, equipos de audio, equipos de aire acondicionado, computadoras personales (PCs), etc. continúan consumiendo energía eléctrica aún cuando parezca que se encuentran apagados. La suma de estos pequeños consumos puede alcanzar un valor significativo. Desenergícelos completamente cuando no los utilice. Asesórese con un electricista.

?Todos los modelos de computadoras modernos poseen un modo de ahorro de energía que las desactivan cuando no están siendo utilizadas.

Climatización ambiental Tanto en el caso de los equipos de aire acondicionado, como en el de las estufas eléctricas (también a gas) las medidas más efectivas para economizar el consumo energético son:

?No sobrecaliente ni sobreenfríe los ambientes.

?Mantenga cerradas las puertas del ambiente que está climatizando, evitando así desperdiciar energía en ambientes en donde Ud. no se encuentra. Desarrolle su propia estrategia de ahorro de energía en función de la distribución que tiene su vivienda, por ejemplo si dispone de un ambiente destinado a cochera y este se encuentra entre su cocina y el exterior es conveniente mantenerlo cerrado pues ese espacio lleno de aire constituye un excelente aislador.

El uso de cortinas constituye una excelente forma de aislar su vivienda del exterior, la mayor perdida de calor se hace a través de las aberturas, una adecuada cortina impide la pérdida de calor por convección y conducción del calor a exterior.

Las ventanas de doble vidrio es una de las formas más eficientes de aislar su vivienda y son muy recomendables para quienes tengan acceso a esta tecnología ?Los equipos de aire acondicionado tienen distintas eficiencias. A veces un precio algo más elevado al comienzo tiene una amplia recompensa en su factura de energía eléctrica. Asesórese al respecto.

?Evite las excesivas infiltraciones de aire por puertas y ventanas sellándolas adecuadamente.

?Si no tiene la posibilidad de calentar con gas y debe hacerlo con energía eléctrica utilice caloventores o radiadores de aceite en vez de estufas a cuarzo.

Por último se debe considerar seriamente el acceso a tecnologías de energías no convencionales, calefones solares, iluminación natural con tubos de luz, aerogeneradores y otros tipos de generación de energías que en estos momentos son de precios que empiezan a ser competitivos, y que incluyen el uso de parte de la energía convencional, sistemas híbridos, que aparentan como la mejor solución.

Bibliografía

Manual de Iluminación Eficiente UBA y UNT Junio 2002 Revista Scientific American 1990, 1998 Paginas de Internet de OLADE Revistas de la Asociación de Argentina de Energía Solar (ASADES)

TABLA DE CONVERSIONES PARA Uso Racional de la Energía

"NO A LA CULTURA DEL SECRETO, SI A LA LIBERTAD DE INFORMACION"®

Correo: yuniorcastillo@yahoo.com

Santiago de los Caballeros, República Dominicana, 2015.

"DIOS, JUAN PABLO DUARTE Y JUAN BOSCH – POR SIEMPRE"®

Autor:

Ing.+Lic. Yunior Andrés Castillo S.