martes, 8 de enero de 2013

Los tres grandes problemas del hidrógeno

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Mucho se ha hablado del nuevo modelo energético que vendrá liderado por el hidrógeno como vector energético. Este nuevo modelo permitirá liberarnos de una vez por todas de los combustibles fósiles y posibilitará un crecimiento económico sin límites durante los próximos siglos.

Si esto es así. ¿Por qué no termina de materializarse este nuevo orden energético mundial?¿Por qué siempre que se habla de la energía del hidrógeno se dice que será el futuro pero que hoy aun no está lo suficientemente madura para competir con las fuentes energéticas tradicionales?
 
Durante las próximas tres entradas de este blog intentaremos dar respuesta a estas preguntas.
 
Para empezar diremos que los problemas más importantes que hoy en día tiene la energía basada en el hidrógeno, que deberá de solucionar antes de poder competir con las fuentes energéticas tradicionales, son fundamentalmente tres. El primero de ellos es la producción del propio hidrógeno. El segundo es el almacenamiento del mismo y el tercero es la transformación de la energía química del hidrógeno en energía térmica o eléctrica.

El hidrógeno es el elemento más abundante del universo. Un 75% de todo el universo, incluido el planeta Tierra y nosotros mismos, está compuesto de hidrógeno. Pero el gran inconveniente es que este hidrógeno no se encuentra libre en la naturaleza, como está el carbón, el petróleo o el gas. Hay que "extraerlo" de compuestos más complejos.
 
En el mundo se producen cada año alrededor de 45 millones de toneladas de hidrógeno. Sin embargo, sólo una mínima parte de ese hidrógeno se utiliza para producir energía, principalmente en aplicaciones espaciales. Casi la mitad de la producción se emplea para elaborar fertilizantes basados en amoníaco.
 
También se utiliza hidrógeno en la fabricación de metanol y el agua oxigenada, así como para "hidrogenar" los aceites orgánicos comestibles derivados de la soja, los cacahuetes, los cereales y el pescado, además de para refrigerar motores y generadores.
 
Quien mejor conoce al hidrógeno es la industria petroquímica, que lleva años utilizándolo como materia prima de una amplia gama de productos derivados del petróleo y para reducir la cantidad de partículas, aromáticos y azufre presentes en la gasolina y el gasóleo.

Podemos encontrar hidrógeno en el petróleo, la madera, el gas natural, pero sobretodo en el agua. Dependiendo de donde vayamos a extraer el hidrógeno deberemos realizar un proceso u otro. Si se encuentra en el agua realizaremos una electrólisis para separar las moléculas de hidrógeno y oxígeno que forma el agua. Si queremos extraer el hidrógeno que forma parte de las cadenas de hidrocarburos utilizaremos un sistema denominado "reformado con vapor" (actualmente el proceso más barato, más utilizado y menos ecológico de todos). Por último, la utilización de energías renovables para la obtención de hidrógeno será la última opción posible, muy ecológica pero menos rentable en el corto plazo.

Durante el siguiente post analizaremos estas formas de producción de hidrógeno, estudiando cada ventaja e inconveniente de los distintos procesos. En los siguientes analizaremos los aspectos relacionados con su almacenamiento y conversión energética.

sábado, 5 de enero de 2013

La eficiencia energética que España no quiere

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En estos días en los que abundan los buenos deseos y las promesas y esperanzas de prosperidad, nos encontramos con un incumplimiento más, el enésimo, por parte del gobierno de España.

La anunciada publicación del Real Decreto por el que se regulará el programa de eficiencia energética aprobado mediante Directiva Comunitaria 2012/27/UE (conocida como la del ahorro del 20% del consumo energético en 2020) y que debía de haberse traspuesto al ordenamiento interno español, resulta que no sólo no se ha publicado, sino que nadie sabe a ciencia cierta cuando se realizará la trasposición de la misma.

Aunque esto no debería extrañarnos mucho porque España, junto a Portugal, han sido los dos únicos países que se han mostrado en contra de esta Directiva no votándola. Se arguye que en España estamos muy avanzados en materia de eficiencia energética y que todo lo que teníamos que hacer antes de 2020 en este sector, ya está hecho.

El sector de la eficiencia energética es uno de los más pujantes en todos los países de la Unión Europea e incluso, fuera de las fronteras comunitarias, se están produciendo grandes inversiones relacionadas con el ahorro energético, también en países en vías de desarrollo.

En una situación económica, como la actual, no deben descartarse ninguna posibilidad de generación de empleo y riqueza, máxime cuando estos desarrollos contribuyen ha disminuir el consumo de combustibles fósiles que son una carga económica trascendental para nuestra balanza de pagos.

En vez de eso, se sube el recibo de la luz, el precio de los combustibles y de los transportes públicos. Queda de manifiesto que los grandes lobbies energéticos ejercen mucha no, muchísima, presión al gobierno para que no posibilite la entrada en el mercado de nuevas empresas que hagan perder a las grandes compañías cuotas de mercado.

La trasposición de distintas Directivas que hemos ido recogiendo en este blog, todas paradas por el gobierno, hubiera permitido la entrada en vigor de las certificaciones energéticas en edificios, del autoconsumo y del balance eléctrico neto, permitiendo la creación de empleo que impulsaría la economía hacia el crecimiento sostenible. Ahora tendremos que seguir esperando mientras la Unión Europea nos sanciona una vez más por incumplimiento normativo.

jueves, 13 de diciembre de 2012

Autoconsumo eléctrico versus Balance Neto eléctrico

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Termina el año 2012 y quedan pendientes dos Reales Decretos fundamentales para el desarrollo de energías renovables y eficiencia energética en España. En el tintero queda la aprobación del RD de eficiencia energéticas en edificios que transpondría la Directiva 2010/31/CE de consumo energético casi nulo en edificios y el RD de autoconsumo eléctrico y balance neto por el que se regularían las instalaciones renovables en viviendas y empresas para autoconsumo y balance neto.

Llegados a este punto es importante explicar las diferencias entre autoconsumo y balance neto que son muy sutiles pero hay que tenerlas en cuenta ya que los conceptos son distintos.

El autoconsumo es posible para el consumidor. Este puede tener una instalación renovable en su vivienda o empresa que no esté conectada a la red eléctrica, consumiendo toda la energía producida. Si está conectado a la red también consumirá toda la energía que su instalación produzca cuando esté en funcionamiento. Pero ¿qué ocurre durante la noche o cuándo se está produciendo electricidad que no es está consumiendo (vivienda vacía y alta radiación solar).

En este caso, la legislación no permite que el usuario pueda realizar un aprovechamiento energético adecuado ya que no podrá verter la energía eléctrica excedentaria a la red y cobrar por ella. Aquí entra en juego el concepto de balance neto. Por este motivo es imprescindible que se legisle en España esta opción de conexión a la red eléctrica.

El Balance Neto implica que si durante el día, por ejemplo, estoy generando más energía de la que estoy consumiendo, ese excedente pasa a través del contador del usuario a la red eléctrica minorando su factura a final de mes. Si durante la noche tiene necesidad de consumo energético y la instalación no está produciendo energía eléctrica, consumirá según su necesidad directamente de la red eléctrica.

Por lo tanto, las ventajas para los usuarios que libremente decidan realizar una instalación de este tipo en su vivienda, son patentes ya que el ahorro le permitirá amortizar la instalación renovable en un corto periodo de tiempo y este nuevo mercado generaría mucho empleo y crecimiento económico.

miércoles, 12 de diciembre de 2012

La verdad sobre el cambio climático

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La Tierra se formó, según las últimas investigaciones científicas más contrastadas, hace 4.600 millones de años. Por aquel entonces la temperatura en la superficie era de 4.000 ºC y aunque el agua y los mares se formaron hace 3.500 millones de años la atmósfera compuesta casi en su totalidad de CO2 hacia totalmente imposible la vida. De hecho, si algún ser humano hubiera poblado esta primigenia Tierra antes que asfixiado hubiera muerto aplastado por la gran presión atmosférica en la superficie del planeta.

No es hasta hace 600 millones de años cuando empiezan a generarse las primeras plataformas continentales de granito mineral, menos pesado y mas resistente que la placa basáltica de la superficie creada por erupciones volcánicas que hasta esa fecha dominaban toda la superficie terrestre.

Las aguas someras aledañas a estas plataformas continentales permitieron la vida de unas microalgas llamadas estromatolitos que empezaron a realizar la fotosíntesis eliminando CO2 del agua del mar y generando oxígeno que primero se disolvió en los océanos y más tarde paso a la atmósfera que hoy conocemos.

La creación de la capa de ozono en estos tiempos permitió proteger la vida fuera del mar de la radiación ultravioleta solar. Además el campo magnético terrestre desvíaba parte de esta radiación preservando la atmósfera de una destrucción segura a causa de los vientos solares.

La vida aflora tanto en el mar como en tierra aunque se producen, al menos, dos extinciones masivas, una en el Pérmico hace 250 millones de años y otra en el Cretácico hace 65 millones de años. Durante estos años la explosión de vida en la Tierra fue espectacular aunque las temperaturas llegaron a ser hasta 6 ºC superiores a las actuales.
 
Durante los últimos dos millones de años se han configurado los continentes, como actualmente los conocemos, originando corrientes oceánicas con unas características específicas que traen consigo periodos de glaciaciones de aproximadamente 100.000 años, en los cuales la mitad de este tiempo el planeta sufre una glaciación importante que se alternan con periodos más calidos. Esta última época se ha denominado Pleistoceno y los últimos 10.000 (apogeo del ser humano) Holoceno.

Por lo tanto, la temperatura media de la Tierra ha pasado de los 4.000 ºC a -45ºC, existiendo periodos muy fríos que se han alternado con otros muy cálidos y sólo cuando se han producido una serie de condiciones muy específicas ha podido prosperar una especie tan delicada como la nuestra. No obstante, somos la única especie animal, de la que se tiene constancia, que ha sido capaz de alterar de forma significativa el equilibrio atmosférico en el periodo que le ha tocado vivir, muy corto por cierto.

Tenemos que tener presente que este delicado equilibrio no se mantendrá de forma indefinida en el tiempo y que un clima algo más cálido o algo más frío no es importante para el planeta, que está acostumbrado a variaciones térmicas descomunales, pero si para nuestra especie.

Por este motivo y si queremos llegar, al menos, a la próxima glaciación (dentro de unos 50.000 años) debemos mantener el delicado equilibrio que nos ha permitido nacer y crecer en este maravilloso y raro planeta.

La utilización de sistemas energéticos renovables es una de las grandes soluciones a los desequilibrios térmicos que estamos originando cambiando las proporciones de gases presentes en la atmósfera terrestre, sin lugar a dudas el elemento más frágil e importante del planeta Tierra.

miércoles, 14 de noviembre de 2012

La economía del hidrógeno más cerca de ser una realidad

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El hidrógeno es considerado como el combustible del futuro. Su combustión sólo origina vapor de agua como residuo, además es el componente más abundante en el universo (un 75% del mismo es hidrógeno), por lo que es inagotable.

El hidrógeno se considera un vector energético, no una fuente de de energía, ya que no está disponible sin combinar con otros elementos en la naturaleza. Por este motivo, tenemos que producirlo eliminando de ciertos compuestos el resto de elementos que lo forman. Así, por ejemplo, puede producirse hidrógeno del agua, eliminándole el oxígeno, o de los hidrocarburos, eliminándole el carbono y el oxígeno. Una futura economía basada en el hidrógeno tendría muchas ventajas, también tiene, hoy por hoy, muchos problemas por resolver para ser efectiva. 

El primero de ellos es la producción del propio hidrógeno. Para que el proceso sea limpio desde el principio al final es importante que la producción de este hidrógeno sea con energías renovables o subproductos obtenidos en gran cantidad por otras industrias. En este sentido es especialmente importe el desarrollo efectuado por la empresa Reflectia que mediante la descomposición del aluminio residual, obtenido como subproducto de otros procesos productivos, en una disolución de agua a la que posteriormente se le añade un reactivo, produce hidrógeno de forma continua. Este hidrógeno puede utilizarse para alimentar células de combustible que producen energía eléctrica, ya que tiene una pureza del 99,9%.

El segundo problema es el relacionado con el almacenamiento. El hidrógeno es un gas muy ligero que por lo tanto necesita almacenarse a grandes presiones para obtener una cantidad razonable del mismo para fines comerciales o productivos. Ahora el problema se ha solventado, también, ya que el sistema ideado por Reflectia permite prescindir del almacenamiento en la futura red de hidrogeneras que se instalaría en Europa. El hidrógeno demandado por los consumidores se producirá en el mismo momento que se demande.

Por último, hasta la fecha el coste de producción de hidrógeno ha sido muy elevado. Con este nuevo sistema el coste del Kg de H2 será de lo más competitivo ya que en ningún caso será mayor de 1,22€/Kg. Como datos comparativos decir que ahora el H2 está en España a unos 16€/kg, en Alemania con ayudas a 8€/Kg y la Unión Europea afirma que en 2020 debiera estar entorno a los 5,5€/Kg. Un vehículo con motor de hidrógeno puede realizar 450Km con 3,6Kg de H2.



Más información en: www.reflectia.es