El
profesor Aurelio C. Robotti (1913-1994) de la Politécnica de Turín escribió en
1982 las siguientes conclusiones en su
libro “L’Energia Solare e L’Idrogeno” (intoduzione ad un nuovo sistema
energetico) que por su interés me he permito traducir (parcialmente) para
vosotros.
Han
pasado 30 años desde que Robotti hizo estas reflexiones, el tiempo le ha dado
la razón tecnológica pero desgraciadamente el proceso económico que él sugiere
aún no se ha puesto en marcha.
Energía Solar: Ser o No Ser
Hay
cierto escepticismo en muchos ambientes sobre la posibilidad de si la energía
solar podrá sustituir de manera significativa a las actuales fuentes de energía
fósil y fisible (nuclear). Los objetores a la energía solar afirman que los
varios sistemas de conversión de la energía solar no son capaces de suministrar
ni la cantidad ni la calidad suficiente de energía termodinámica que les
permitan reproducirse a si mismos y mucho menos para plantear una “economía
solar”.
Este
juicio negativo suele estar sustentado por ciertos cálculos que evalúan el
“retorno” de energía del dispositivo solar durante el curso de su vida y lo
comparan con el coste de la inversión de la instalación así como con la
cantidad y calidad de la energía consumida en la construcción de los componentes
de la propia instalación. Desde estas consideraciones, el economista y padre de la “bioeconomía” Nicholas Georgescu-Roegen
[1] define
tajantemente el aprovechamiento de la energía solar como una “tecnología
parásita” y deja a los defensores de esta tecnología el reto de demostrar lo
contrario.
Admitiendo
que los cálculos económicos apuntados en el párrafo anterior contienen como
dato sustancial la “vida” activa del dispositivo solar (aun siendo este un
parámetro cuya valoración previa es muy elástica) esos cálculos, aunque en
algunos casos pueden ser relevantes en el corto plazo, no revelan el verdadero
potencial de algunos sistemas de energía solar en el largo plazo.
Para
perdurar en el tiempo, una economía debe necesariamente ser capaz de sustituir
sus propias estructuras cuando estas estén desgastadas o sean vetustas u
obsoletas. La economía contemporánea realiza este trabajo de renovación excavando
y perforando en los yacimientos fósiles y produciendo combustibles de calidad
suficientemente elevada que permitan fabricar todo lo que la sociedad demanda:
aleaciones metálicas de alta temperatura de fusión, electricidad, combustibles
fácilmente utilizables en el transporte, energía libre para las
transformaciones químicas, etc.
Nos
hacemos la siguiente pregunta: ¿la energía solar puede hacer todo esto?,
¿pueden por tanto, los dispositivos de captación de energía solar, recoger,
concentrar y suministrar energía de calidad suficientemente alta que permita,
entre otras cosas, reproducirse a si mismos cuando estén desgastados?
Podemos
intentar responder a estas preguntas cruciales considerando dos tipos de conversores de energía solar, es
decir, aquellos que producen energía de baja calidad termodinámica (solo calor
a baja temperatura) y aquellos que producen energía de alta calidad
termodinámica (calor a alta temperatura, electricidad, energía mecánica,
energía química, etc.).
Pertenecen
a la primera categoría las instalaciones térmicas solares con colectores
planos, sin concentradores, muy extendidas hoy en día para el calentamiento de
agua sanitaria. Estos colectores convierten la energía solar – de alta calidad
– en energía térmica de baja temperatura (máximo 90ºC ). El potencial para
realizar trabajo de un fluido a esa temperatura es muy bajo y la consecuencia
es que los colectores de energía solar de superficie plana no son capaces de
“reproducirse” porque no pueden suministrar energía – en forma de calor o de
trabajo – directamente utilizables para la fabricación de sus propios
componentes. Estas instalaciones podríamos definirlas como “ergo-conservadoras”
porque contribuyen a prolongar la vida de las reservas de combustibles fósiles
y permiten un uso más racional de los mismos.
En efecto, no
se puede calificar de racional el extensísimo uso que hoy en día se esta
haciendo de los combustibles fósiles – energéticamente de alta calidad y además
no renovables – para, a la postre, obtener de ellos calentamiento ambiental a 20ºC .
La
parte alícuota de hidrocarburos no consumidos por el uso de este tipo de
colectores solares puede ser mejor utilizada en aquellos procesos que requieran
energía de alta calidad.
Por
otro lado, podemos denominar como “auto-regenerativos” aquellos dispositivos
solares capaces de producir energía de alta calidad (calor a alta temperatura,
electricidad, etc.). Cualquier dispositivo de conversión solar que durante su
vida genera más energía de alta calidad de la necesaria para mantenerlo en
funcionamiento y para producirlo es auto-regenerativo, porque una parte
alícuota de la energía que produce puede ser empleada para construir otras
unidades del mismo tipo. Entran potencialmente en esta misma categoría las
instalaciones solares fotovoltaicas, así como los generadores eólicos y los
geotérmicos (OTEC: Ocean Termal Energy Conversión).
Si
la viabilidad económica de la energía solar es hoy por hoy controvertida, se
debe en gran medida al hecho que los dispositivos de conversión solar requieren
mucho material para su fabricación. A su vez, el coste de los materiales está íntimamente
ligado al coste de la energía necesaria para producirlos. A este respecto, la
siguiente tabla proporciona algunos datos.
Consumo de energía para la producción de 1
Tonelada de algunos materiales
típicamente utilizados en la fabricación
de colectores solares
|
||
Material
|
Energía usada para
producir
|
Petróleo Crudo
Equivalente
(7.000 Kcal/Kg)
|
Kcal
|
Kg
|
|
Aluminio
|
58,3 x 106
|
8,3 x 103
|
Vidrio
|
4,7 x 106
|
0,67 x 103
|
Acero
|
10,25 x 106
|
1,43 x 103
|
Por
lo tanto, el coste de la energía generada por cualquier dispositivo solar
aumenta con el crecimiento del coste de los combustibles tradicionales.
Para
romper esta espiral es necesario fabricar aquellos convertidores que hemos
definido como “auto-regeneradores”, es decir, los que son capaces de devolver –
en su vida útil – la energía de alta calidad que fue utilizada para su
fabricación así como de producir un excedente
de energía utilizable para la fabricación de otros dispositivos. Si consiguiésemos
poner en marcha un proceso (económico) de este tipo, el coste de la energía solar
disminuiría progresivamente con el aumento de los dispositivos
auto-regeneradores que se pusiesen en servicio.
[1] Georgescu-Roegen N., Energy analysis and economic evaluation, “Southern
Economic Journal”, 45, 1023-1098 (1979).
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