No más calentamiento global!
Las renovables ya están aquí!

A pesar de tener alternativas al petróleo, la humanidad se sigue arriesgando.

Nuestra avanzada especie, consume inmensas cantidades de energía cada día. Por siglos, esa energía la hemos obtenido quemando leña y más recientemente quemando combustibles fósiles como carbón, gas natural o petróleo con el fin de usar ese calor como calefacción o para transformarlo en movimiento y en energía eléctrica.

Hoy se sabe que los gases resultantes de esta combustión, han sido la  principal causa del calentamiento global. También se sabe que ahora el petróleo y el gas, tienen los días contados.

Un estudio de la Agencia Internacional de Energía ( I.E.A.) mostró que los recursos combustibles no renovables proveen aproximadamente el 80% de toda la energía que usamos. Por otro lado, estudios del Instituto Mundial del Carbón (World Coal Institute) señalan que las reservas de petróleo actualmente conocidas se agotarán en el año 2050, mientras que las de gas natural se extinguirán el 2070. Las reservas de carbón accesibles y extraíbles de manera rentable tendrían una duración máxima de 200 años.

En teoría, aún dispondríamos de algunas décadas para cambiar nuestra forma de obtener energía, pero el calentamiento global, los deshielos polares y los cambios climáticos son síntomas comprobados de la saturación del planeta, que nos dicen que sería tremendamente irresponsable esperar más tiempo. Aunque supimos sobre estos riesgos desde los ’50 y dispusimos de tecnología apropiada desde los ’80, la intervención de grandes intereses ha ido postergando el cambio a gran escala, empeorando bastante el asunto con cada día que “ganamos” sin cambiar. Nos estamos tomando demasiados años con el único fin de que los inmensos intereses estratégicos y económicos involucrados en la producción de energía, puedan tener más tiempo para reacomodarse y  retomar el control del negocio. Por asuntos comerciales, estamos perdiendo tiempo y arriesgandolo todo. Continuar quemando hoy, es jugar una ruleta rusa que apunta feamente sobre toda la vida en el planeta poniendo en riesgo mucho de lo que hemos conocido y disfrutado hasta ahora.

Como evitarlo?
Lo más urgente es frenar ya la emisión de gases de efecto invernadero. Para ello, no tenemos otra opción que dejar atrás nuestro ancestral habito de quemar cosas, ya sea leña, petróleo, carbón o gas, que son en conjunto los que nos han metido en este lío.

Claramente, no es poco lo que se nos pide. Quemar cosas y saber manejar ese fuego, ha sido la llave maestra del desarrollo, expansión y evolución de nuestra especie. ¿Como dejar de hacer aquello que desde nuestros inicios nos permitió sobrevivir duros inviernos, cocinar nuestros alimentos o forjar los primeros metales? ¿Como prescindir hoy de aquello que mueve nuestros transportes e industria y que genera mucha de nuestra calefacción y electricidad, todas cosas claves en nuestro bienestar actual?

Puede parecer imposible de lograr pero la realidad es que hoy sí podríamos seguir teniendo todo eso sin la necesidad de quemar nada más.

Que hacemos hoy al quemar?
Hoy, el objetivo final de gran parte de nuestra quema de combustibles no es producir calor, sino producir movimiento. Lo que hacemos es utilizar el calor liberado en la combustión para calentar líquidos o gases y “encerrarlos” para lograr altas presiones. Al contener la expansión obtenemos abundante energía potencial que es en realidad lo que necesitamos para producir movimiento. Es esta energía acumulada y no el calor en sí, lo que finalmente da vida a las maquinas que usamos para desplazarnos o para producir electricidad.

Entonces, para poder prescindir de los combustibles fósiles y seguir disponiendo de energía abundante, la humanidad simplemente debe usar otras fuentes de energía calórica disponibles o mejor aún, fuentes directas de movimiento o energía acumulada ya existentes en la naturaleza. Por un tiempo, no supimos cuales usar ni como obtener energía de ellos, pero la misma evolución tecnológica a la que nos llevo nuestro gran manejo del fuego, nos dio las soluciones para poder continuar nuestro desarrollo cuando ya no quede nada más para quemar.

Las “renovables”.
Las energías renovables, son aquellas que se pueden producir de forma continua y a partir de una fuente de recursos inagotable. Se obtienen aprovechando la energía del viento, del sol, el movimiento del agua, el calor interno de la tierra o  extrayendo la energía contenida en la materia vegetal pero sin la necesidad de carbonizarla.
Además de ser producidas a partir de fuentes inagotables a escala humana, tienen la ventaja de emitir mucho menos contaminantes que los combustibles fósiles.
Otra excelente ventaja es que pueden producirse en el mismo lugar en que se usa la energía, con los recursos propios de cada área y con menor daño al medioambiente. Esta es una gran diferencia con el carbón y el petróleo, que junto con el gran impacto ambiental que provoca su extracción, deben luego transportarse por miles de kilómetros y pasar por varios procesos hasta su usuario final, causando un segundo impacto ambiental incluso antes de haber generado energía alguna.

La lista de fuentes más limpias y renovables de donde sacar energía es amplia y ofrece opciones para distintas necesidades y posibilidades.
Las renovables ya están aquí y son lo mejor que tenemos contra el cambio climático.

Biomasa

energía solar almacenada en las plantas

Ha sido la fuente de energía más importante para la humanidad desde nuestros inicios, no solo porque sean biomasa casi todos los alimentos que sustentan nuestra vida, sino también porque en forma de leña, la biomasa cubrió durante siglos todas las necesidades de cocina y calefacción de los hogares y proveyó de energía a diversas actividades artesanales e industriales.


En forma de pastos y forrajes, la biomasa ha alimentado desde siempre al ganado de tiro, que fue el único “motor extra” del que dispuso la industria, el transporte terrestre y la agricultura durante gran parte de nuestra historia.

La biomasa (masa biológica) es cualquier materia orgánica animal o vegetal de origen reciente.  En toda la materia orgánica viva o muerta, existe abundante energía química almacenada y hoy existen diversas nuevas formas para aprovecharla.
Esta bioenergía ha sido producida por el reino vegetal a través de la fotosíntesis. En este proceso, las plantas usan la luz solar para transformar materia inorgánica (Agua, CO2 y minerales) en moléculas orgánicas que usarán para su crecimiento y desarrollo. Estas moléculas pasan a los animales al comer vegetales y a los carnívoros al alimentarse de animales herbívoros. Durante la fotosíntesis, cada átomo de carbono almacena kilocalorías de la radiación solar y esa energía retenida  es la que se recuperará posteriormente.

En la actualidad, la biomasa mantiene intacto su esencial rol alimenticio y como fuente de innumerables materias primas, pero en los últimos siglos el carbón, el petróleo y el gas, la habían desplazado como fuente principal de calor.
Sin embargo, en la última década el panorama energético mundial ha variado notablemente. El calentamiento global y el elevado coste de los combustibles fósiles, han llevado al desarrollo de  de aprovechamiento energético de la biomasa que sean más eficientes, fiables y limpios, con lo que esta fuente de energía renovable nuevamente es considerara por las industrias como una alternativa total o parcial para su producción de energía.

La biomasa ha ido retomando su interés centrado no en lo que comemos o utilizamos hoy de ella, sino por el contrario, en los millones de toneladas de biomasa que desechamos anualmente y  que aún contiene grandes cantidades de energía almacenada utilizable de diversas maneras.

El uso de la biomasa como fuente de energía renovable, tiene por objetivo producir energía poco contaminante y al mismo tiempo contribuir al reciclaje y disminución de los residuos orgánicos descartados en abundancia como subproducto de nuestras actividades.

Hay energía no solo en la madera de bosques, sino también en los residuos de procesos agrícolas y forestales, en mucha de la basura industrial, en el estiércol del ganado, en las semillas de muchas plantas no alimenticias, en las hojas que sacamos del jardín e incluso abunda en mucho de lo que ponemos en nuestro basurero, pues casi la mitad del peso que va a los rellenos sanitarios está constituido por materia orgánica.

Considerando toda la actividad humana, se puede estimar que se producen unas 2.5 toneladas de residuos orgánicos por habitante cada año, con un poder energético de casi 9.000 kW.h/año, equivalente a unos 800 litros de gasolina por cada habitante del planeta.

La energía de la biomasa puede extraerse directamente por combustión de leña, bagazos, cáscaras o bloques de combustible o indirectamente convirtiéndola en un nuevo combustible líquido o gaseoso (Bioetanol a partir de azúcares, biodiesel a partir aceites y biogás a partir de la descomposición del estiércol animal o de la materia orgánica de los rellenos sanitarios.)

Sus formas más usadas en la actualidad son:

Bloques sólidos de combustible. Son densos bloques en base a diversos residuos orgánicos secados y compactados, cuyo uso puede reemplazar al carbón mineral o al petróleo como fuente de generación térmica. Son hechos a partir de los subproductos sólidos no utilizados en las actividades agrícolas, forestales y de los procesos de las industrias agroalimentarias. Al quemarse a alta temperatura, son considerablemente menos contaminantes que los combustibles fósiles. Sus componentes pueden ser cáscaras de semillas, pajas, restos de carpintería, orujos, subproductos industriales y de restos de podas o limpieza de terrenos, entre otros.

Biogás. El biogás (Mezcla de gas metano y CO2) es producido durante la descomposición de la biomasa en ausencia de oxígeno. Es un gas que reemplaza perfectamente al gas de origen fósil, es decir tiene sus mismas aplicaciones. En la actualidad, su uso va desde pequeños biodigestores que producen gas para uso residencial hasta modernas instalaciones en rellenos sanitarios que aprovechan los gases de la basura para generar electricidad para las comunidades circundantes o también existen las llamadas “granjas de estiércol” derivadas de grandes operaciones ganaderas y lecheras, que logran producir biogás y electricidad en base a los excrementos animales. El biogás puede usarse para mover vehículos adaptados o incluso trenes como el recientemente estrenado en Suecia, país donde también hay una flota de unos 800 buses que funcionan con este mismo eco-combustible. 

Biocombustibles líquidos. El bioetanol (alcoholes de caña, maíz o tubérculos) y el biodiesel (a partir de aceites o grasas), son soluciones ya disponibles para disminuir el uso de petróleo en el transporte. En Brasil más de 2 millones de vehículos solo usan bioetanol de caña y otros16 millones más se mueven con una mezcla de este con gasolina, lo que ha demostrado que los biocombustibles son técnicamente factibles a gran escala. La controversia sobre ellos radica en el hecho de hoy se están produciendo principalmente a partir de materias primas que a la vez son alimentos importantes para la humanidad. No sería positivo si destinásemos nuestros alimentos para conseguir esta energía.
Por ello hoy existe un consenso casi general de que los biocombustibles a futuro tendrán que obtenerse a partir de productos no comestibles. Entre las mejores opciones se destacan varias especies de algas cultivables, que han mostrado gran eficiencia para la producción de biodiesel,  y también algunas plantas no comestibles ricas en aceite como los Cardos o la Jatrofa (ver recuadro sobre la jatrofa)).


Jatrofa, el futuro del biodiesel.

Casi de la noche a la mañana, la despreciada Jatrofa (jatropha curcas) se ha transformado en una celebridad ambiental y económica, pues ha sido sindicada como la mejor fuente para producir biodiesel. Es una especie nativa de América Central, resistente a las pestes y a las sequías, tiene un alto rendimiento por hectárea y produce semillas que contienen más de un 40% de un aceite óptimo para producir biodiesel. Su aceite incluso puede usarse directamente en motores, aunque su eficiencia es mucho mayor cuando se lo procesa en biodiesel.


Ventajas de la biomasa como fuente de energía
*Permite eliminar residuos al tiempo que les da una utilidad.
*Es la única fuente renovable de carbono, y puede ser procesada convenientemente en combustibles sólidos, líquidos y gaseosos.
*Es una fuente de energía menos contaminante que los combustibles fósiles.
*No emite contaminantes sulfurados o nitrogenados y muy pocas partículas sólidas.
*La fuente de energía se produce muy cerca o en el mismo lugar donde será usada.
*Ofrece excelentes oportunidades de desarrollo para las áreas rurales.


Desventajas
*Su volumen y menor rendimiento por gramo, hace que su manejo sea más complejo.
*Muchos de estos recursos tienen elevados contenidos de humedad, lo que hace que en determinadas aplicaciones puede ser necesario un proceso previo de secado.
*Es renovable solo si se hace un apropiado manejo de los recursos.

Energía Renovable en Costa Rica.
¿Porque tan lento?
By: Jim Ryan


En tiempos en los que los precios de los servicios eléctricos aumentan vertiginosamente y los suministros eléctricos son menos confiables, ¿Porqué los que invierten en maneras alternativas de generación eléctrica son tan pocos, a pesar de la abundancia de fuentes posibles que Costa Rica posee? ¿Cómo podremos conciliar la popular imagen naturalista de nuestro país y el profundo deseo de sostenibilidad de muchos, con las políticas gubernamentales que se oponen a la producción de energía renovable en pequeña escala?


Empezando por los más altos niveles políticos, actualmente existe una desconexión entre la ambición nacional por conservar el medio ambiente y las obsoletas leyes y regulaciones que hoy en día dirigen la industria eléctrica, particularmente la producción de energía renovable.

Un claro ejemplo de este hecho es que a pesar de que el Presidente Oscar Arias ha comprometido a Costa Rica a convertirse en el primer país del mundo en alcanzar neutralidad de carbono, el monopolio estatal ICE (Instituto Costarricense de Electricidad) planea incrementar la proporción de electricidad generada a partir de combustible fósil de un 13% a más de un 38%. De esta manera, a pesar de que vivimos tiempos en los que el precio del combustible ha alcanzado niveles a los que nunca antes había llegado, y mientras la mayoría de países intentan reducir su dependencia a este tipo de combustible y limitar sus emisiones invernadero, Costa Rica se dirige en dirección opuesta. Mientras el presidente habla de neutralidad de carbono para el 2021, los planes del ICE hablan de un incremento del 300% de la capacidad de la planta de generación por petróleo para el 2025. ¡Toda una paradoja!

Nuestra creciente población, los cambos en el estilo de vida y la economía nacional exigen astronómicas cantidades de electricidad; el incremento de la demanda se ha  sostenido entre el 5 o 6 % anual. Sin embargo, el auge de la provincia de Guanacaste le ha llevado hasta el 22% en los niveles de creciente demanda. Durante los últimos siete años, y con el fin de satisfacer la esperada triplicación de la demanda eléctrica del país entre el 2006 y 2025, el ICE ha estado gastando el dinero de nuestros impuestos en el sistema de generación alimentado por petróleo, con la excusa de pretender satisfacer nuestras necesidades. La ventaja de este método, comparada con una planta hidroeléctrica nueva, es que la instalación y operación del primero es más rápida y sencilla. Por otro lado las desventajas son numerosas, entre ellas los crecientes precios del combustible, altos niveles de contaminación y emisión de gases invernadero, además del hecho de que enviamos al extranjero el capital de nuestro país en lugar de mantener las reservas monetarias trabajando en nuestra casa, lo que debería motivarnos a adoptar políticas contundentes que regulen este tema.

A pesar de lo anterior, el gobierno actualmente discute seriamente sobre la búsqueda de combustible, tanto local como foráneo, con socios Chinos (quienes, por cierto, no tienen antecedentes por producir combustible de manera armónica y respetuosa con el ambiente); lo que revela que en Costa Rica la toma de decisiones sobre las políticas nacionales de energía se basan en consideraciones políticas a corto plazo, y no en principios de conservación a largo plazo.

Costa Rica no es el único país que enfrenta estos retos, pero probablemente sí sea el único país que los enfrenta poseyendo tan alta disponibilidad de fuentes renovables.

Nuestro sector agrícola, especialmente aquellos dedicados a la siembra de biomasa, tal como caña de azúcar; y granjeros de propiedades ganaderas tienen grandes oportunidades para la producción de energía. Por ejemplo, una lechería produce toneladas de estiércol diariamente. En lugar de ser un subproducto que represente gastos y dificultades, el estiércol fácilmente puede convertirse en combustible que continuamente produzca energía suficiente para que el propietario satisfaga sus necesidades y exporte el excedente a la red de suministro eléctrico para que otros consumidores la utilicen. Los beneficios son múltiples: el granjero resuelve un problema ambiental, reduce la contaminación del agua y aire, el ingreso neto de su propiedad aumenta, su suministro eléctrico es más confiable y Costa Rica cuenta con más energía renovable.

Y sin embargo, mientras Costa Rica aspira a ser un líder mundial en la protección de nuestro planeta, las reglas y políticas actuales desanima a la población respecto al uso de recursos renovables. El ICE es la única organización que actualmente se beneficia de la exoneración de impuestos en la compra de componentes para la generación de energía renovable, y es el único que tiene potestad legal para conectar este tipo de equipo a la red de suministro eléctrico. Los pocos pioneros en la instalación de pequeños sistemas de producción de energía eléctrica aconsejan a quienes consideran hacerlo que mantengan sus proyectos a escondidas del ICE para lograr evitar obstáculos burocráticos y penalidades.

No consideran que ya es tiempo de cambio?
Hoy en día, generadores eólicos privados y las plantas hidroeléctricas y de biomasa contribuyen un 8.1% en la producción de energía nacional; aproximadamente. Uno de los esfuerzos positivos hacia la producción de energía renovable de parte de la administración de nuestro país fue el lanzamiento de una investigación pública dirigida por la ARESEP (agencia que regula las tarifas nacionales). El objetivo específico de la ARESEP es proveer iniciativas económicas para la producción de energía renovable, y promover mayor participación en la producción de la misma.

Como respuesta a la solicitud pública de la ARESEP, numerosas compañías del sector de producción eléctrica respondieron, pero una de las respuestas llamó la atención. ASI Power, una compañía de producción de energía renovable ubicada en Guanacaste recomendó eliminar las barreras que desaniman a los propietarios, granjeros y comercios a invertir en la producción de energía renovable en pequeña escala tales como turbinas eólicas, biomasa y paneles solares, y en cambio ofrecer incentivos para atraer inversionistas que hasta el momento lo único que hacen es consumir electricidad.

Más importante aún, ASI Power solicita que se desarrolle un proceso para la instalación de una red de suministro y las respectivas tarifas, para uso del ICE y otros distribuidores eléctricos que introducen lo que se conoce como un net-metering, es decir, una red donde se puede extraer electricidad y también aportarla.

Qué es net-metering y cómo funciona?
Net-metering insta a los pequeños productores de energía eléctrica a alimentar la red de suministro local con el excedente de su producción, y recibir remuneración por su contribución. Este es un sistema que se ha adoptado en muchos países, incluyendo Canadá, Japón, y recientemente Tailandia. Ha sido adoptada ya que estos países verdaderamente desean fomentar la producción de energía eléctrica renovable.

Básicamente, cualquiera que invierta en un sistema pequeño de producción de energía renovable aplica para conectarse a la red de suministro del ICE con un sistema de contabilización especial, o net-meter, que funciona en ambas vías. Este sistema contabiliza el consumo de energía regular (importaciones) y registra el excedente de producción de energía en la dirección opuesta (exportaciones). Todas las exportaciones de pequeños generadores proveen al ICE  de energía que este puede utilizar inmediatamente para reducir y desplazar el uso de energía generada con altos costos y altos niveles de contaminación; así mismo, le permite evitar las pérdidas de hasta un 30% que genera el abastecimiento de electricidad a zonas que se encuentran ubicadas a larga distancia de las plantas centrales; de allí el término “generar para distribuir”.
 
Por ejemplo, pensemos en un propietario o pequeña empresa que invierte en una turbina eólica tal como la de la fotografía. El eje de turbina vertical no molesta a los vecinos y no requiere de cableado o infraestructura adicional. Mientras la familia está realizando sus labores, por ejemplo durante el día cuando el ICE recibe mayor demanda eléctrica, solamente el refrigerador y bombas ocasionales están operando en muchos hogares. En estas circunstancias, asumiendo que haya viento, se está exportando electricidad al ICE para que sea utilizada por otros consumidores. Al final del día, cuando la familia regresa de sus labores a utilizar las luces, televisión y otros aparatos eléctricos, ellos pueden hacer uso de (importar) una cantidad equivalente a la exportada que tendrán a favor para consumir durante las horas de poca demanda. Transcurrido el mes la cuenta por electricidad mostrará la cantidad total de energía consumida (importada) por el cliente. Si el consumo excede la producción, la diferencia debe ser cancelada al ICE; en caso contrario, los créditos que no se hayan utilizado serán acreditados a su cuenta del mes próximo.

Todos los participantes se benefician de la interconexión de redes suministradoras y las políticas de
net-metering. El ICE recibe energía sin tener que esperar por años para la edificación de nuevas plantas, los consumidores son motivados a invertir en su propios sistemas de producción de energía que les permiten disfrutar de conveniencia y economía a largo plazo y el medio ambiente recibe un descanso de perjudiciales prácticas, tal como la generación por petróleo.

Estas ilustres políticas deben respetar el monopolio del ICE. De hecho, es más fácil implementarlas a través de un monopolio nacional si ese monopolio es lo suficientemente flexible como para ser verdaderamente receptivo de las necesidades de sus consumidores y reconocer el tremendo potencial que ofrecen los nuevos sistemas de producción a pequeña escala y los avanzados sistemas electrónicos de medición a aquellos interesados en realizar este tipo de inversión.

Esta propuesta puede ser una verdadera ganancia para el ICE, el consumidor, el sector agrícola y el medio ambiente y puede desarrollarse en menos tiempo que cualquiera de las otras opciones de la institución que intentan aumentar los niveles de producción, incluso aquellas que involucran plantas de alimentado a petróleo.


Jim Ryan ha trabajado para mercados regionales y nacionales y en reformas reguladoras de muchos países. El es fundador de ASI Power & Telemetry, ubicada en Liberia, Costa Rica. ASI Power es miembro de ACOPE (Asociación Costarricense de Productores de Electricidad) y se especializa en energía sostenible y sistemas de telemetría para clientes residenciales, comerciales e industriales. Para más información de los sistemas disponibles en el país, visite www.asipower.com