Hacer realidad la energía limpia y renovable

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Article Publicado 25/09/2017 Última modificación 28/09/2017
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La inversión en energías limpias debe ir acompañada de eficiencia y ahorro energéticos. Las soluciones innovadoras pueden cambiar de forma esencial el modo en que producimos, almacenamos, transportamos y usamos la energía. La transición de los combustibles fósiles a la energía renovable y limpia podría afectar, a corto plazo, a las comunidades que dependen de aquellos. Con políticas orientadas a objetivos concretos e inversiones en nuevas capacidades profesionales, la energía limpia puede ofrecer oportunidades económicas nuevas.

©Nikolaos Kalkounos, Picture2050 /EEA

La energía, en la forma en la que se extrae, necesita casi siempre transformarse en un combustible apropiado para el uso previsto. Por ejemplo, la energía eólica o la solar han de convertirse en electricidad antes de poder utilizarse. De igual modo, el crudo extraído del suelo se transforma en gasolina y diésel, queroseno, combustible de aviación, gas licuado de petróleo, electricidad, etc., antes de poder usarlo en aviones, coches y hogares.

Parte de esta energía potencial inicial se pierde en el proceso de transformación. Incluso en el caso del petróleo crudo, que tiene una densidad energética más alta ([1]) que la de la mayoría de los combustibles convencionales, solo se transforma en electricidad en torno a un 20 % de este potencial.

Eficiencia energética: es necesario abordar el problema de la pérdida de energía

Las centrales eléctricas suelen usar el calor obtenido de la quema de un combustible primario, como el carbón, para producir electricidad. Los aspectos básicos de este proceso son muy similares a los de los motores de vapor rudimentarios. El agua se hierve  para generar vapor, y se expande a medida que pasa al estado gaseoso, que a su vez hace girar las turbinas. Este movimiento mecánico (energía mecánica) se recoge en forma de electricidad. No obstante, una parte nada desdeñable del combustible aportado se pierde en forma de calor residual durante la transformación. Al igual que sucede con los ordenadores portátiles, los coches o muchos otros dispositivos electrónicos, las centrales eléctricas generan calor mientras están en funcionamiento, por lo que disponen de sistemas de refrigeración para evitar el riesgo de calentamiento excesivo.

Las centrales eléctricas y las refinerías de petróleo necesitan energía para los procesos de transformación, así como para su actividad diaria. Y, como cabe esperar, los sistemas de refrigeración (por ejemplo, el ventilador de los ordenadores) también necesitan energía para su funcionamiento. En las centrales eléctricas, los sistemas de refrigeración pueden asimismo liberar calor a la atmósfera, casi siempre en forma de agua y aire más calientes.

Este tipo de ineficiencia –pérdida de energía o calor residual– no solo se produce al transformarse la energía de una forma a otra. Todos los días, cuando calentamos nuestros hogares, conducimos nuestros coches o cocinamos nuestros alimentos, de hecho cada vez que utilizamos energía, se pierde parte de la misma. Por ejemplo, un vehículo que funciona con combustible fósil usa en torno al 20 % de este  para mover el vehículo, pero cerca del 60 % se pierde en forma de calor que desprende el motor. Los edificios representan el 40 % del consumo total de la energía en la UE y cerca del 75 % de ellos no son eficientes desde el punto de vista energético ([2]). La ineficiencia energética significa que desperdiciamos una cantidad no desdeñable de nuestros recursos, incluido el dinero, al tiempo que contaminamos el medio ambiente más de lo necesario. ¿Cómo se puede evitar esta pérdida? ¿Cómo podemos aumentar la eficiencia energética? ¿Podemos obtener más de la misma cantidad de energía?

La tecnología y las políticas pueden ayudar a reducir al mínimo algunas de las pérdidas de energía. Por ejemplo, una bombilla eficiente energéticamente utiliza en torno a un 25 %-80 % menos energía que las bombillas incandescentes tradicionales y puede durar potencialmente de 3 a 25 veces más. Algunas centrales eléctricas captan (por medio de un proceso denominado «cogeneración» o «combinación de calor y electricidad») el calor que se perdería con otros métodos, y lo utilizan para facilitar servicios urbanos de calefacción y refrigeración a las comunidades locales. De igual modo, el reacondicionamiento de edificios antiguos con sistemas de aislamiento modernos puede reducir el consumo y el gasto energéticos.

Almacenamiento y transporte de energía

En algunos casos, el calor que suele perderse podría destinarse a otros usos. Tal vez el calor que desprende el cuerpo humano no sea la primera fuente de energía que nos viene a la mente, pero incluso este calor puede recogerse y convertirse en energía utilizable. En Estocolmo, cerca de 250 000 pasajeros pasan apresuradamente por la estación central de ferrocarril todos los días. El exceso de calor generado se captura, en lugar de dejar que se pierda por medio de la ventilación, se utiliza para calentar agua, que después sirve para el sistema de calefacción de un edificio de oficinas situado enfrente, lo que reduce la factura de la energía durante los fríos inviernos suecos.

Este tipo de enfoques innovadores serán también esenciales para permitir el almacenamiento y el transporte de energía limpia en la escala necesaria. Los combustibles fósiles son relativamente fáciles de almacenar y transportar. Una vez extraído, el combustible puede utilizarse en cualquier momento. Puede transportarse por las redes existentes y es accesible a través de una infraestructura amplia y bien establecida. Esto no siempre ocurre con las energías renovables, pero puede suceder por medio de la innovación. Capturar energía solar durante los meses de verano y almacenarla en forma de agua caliente en depósitos subterráneos para su utilización en los meses de invierno podría ser una fuente de calor suficiente para comunidades enteras. Además, con unas baterías más eficientes que pudieran almacenar más energía y una infraestructura amplia de recarga, el transporte de larga distancia por carretera podría, en teoría, ser completamente eléctrico.

Algunas soluciones de transporte eléctrico pueden asimismo ir más allá de las baterías con capacidades elevadas de almacenamiento de energía. En algunas rutas del transporte público de las ciudades de Graz, en Austria, y Sofía, en Bulgaria, se están probando ya los autobuses eléctricos, con baterías más ligeras que se cargan con mayor rapidez. Después de realizar una carga durante 30 segundos mientras los pasajeros suben y bajan del autobús, el vehículo puede continuar otros cinco kilómetros hasta la siguiente parada equipada con un punto de carga.

Innovaciones inspiradoras

Para que funcionen las máquinas y calentar nuestros hogares necesitamos abundante energía, pero no necesariamente de los combustibles fósiles. ¿Podríamos obtener más energía del sol? Los paneles solares contienen células fotovoltaicas que transforman parte de la radiación solar en electricidad. En los últimos años, los avances tecnológicos han permitido que estas células capturen una proporción mayor de energía solar en estado bruto a un coste inferior. Cuanto mayor es la superficie del panel, más electricidad se produce. La proliferación de paneles solares puede suscitar preocupación relativa a la contaminación visual en las comunidades locales o evitar que el suelo se utilice para otros fines. ¿Qué sucedería si estos paneles se convirtieran en una parte invisible de nuestra vida diaria?

Un proyecto financiado por los programas de investigación de la UE explora exactamente esta cuestión. El proyecto de investigación Fluidglass tiene el propósito de convertir las ventanas en paneles de energía solar. Se trata de insertar una fina capa de agua enriquecida con nanopartículas entre las capas de vidrio. Las nanopartículas captarían la energía solar y la convertirían en electricidad, que podría utilizarse en el edificio en cuestión; también filtrarían la luz, lo que mantendría la temperatura ambiente en un nivel agradable en días calurosos. De acuerdo con el equipo del proyecto, el ahorro energético potencial podría ascender al 50 %-70 % en edificios renovados, y al 30 % en construcciones nuevas ya diseñadas para consumir menos energía.

Este proyecto de investigación es solo una de las múltiples iniciativas emprendidas en toda Europa que ofrecen soluciones y mejoras en los ámbitos de energías renovables, eficiencia energética y ahorro de energía. En general, el potencial de tales innovaciones es enorme en relación con el crecimiento económico y la energía limpia ilimitada. El siguiente paso es facilitar su adopción. Las autoridades públicas, los inversores, los consumidores y otros agentes activos en sectores clave (p. ej., el sector de la construcción) deberán desempeñar papeles importantes en su adopción  a gran escala.

El Banco Europeo de Inversiones es uno de los agentes que facilita la tan necesaria financiación. Una de las fuentes de energía natural y limpia desaprovechada es la energía de las olas del mar. Es posible afirmar que este tipo de energía puede cubrir hasta el 10 % de las necesidades energéticas mundiales. Una empresa finlandesa ha desarrollado paneles subacuáticos para transformar las olas del mar en electricidad. Un panel instalado frente a la costa de Portugal puede cubrir las necesidades eléctricas de 440 hogares. Además de respaldar muchas soluciones en otros nichos de mercado, el Banco Europeo de Inversiones ha concedido créditos para apoyar la adopción generalizada de esta tecnología.

Del carbón a la energía solar: inversión en nuevas capacidades profesionales

El rechazo por parte de las comunidades locales podría ser uno de los obstáculos hacia la energía limpia. A algunas comunidades les preocupa la contaminación visual, así como la acústica. Los paneles solares y las turbinas eólicas repartidas por el paisaje podrían resultar antiestéticos y fuera de lugar en un paisaje rural idílico. Algunas de estas objeciones podrían abordarse con una mejor planificación y con la participación de las comunidades locales en la decisión del emplazamiento de los parques eólicos. No obstante, un reto más esencial es el de los empleos, los ingresos y la calidad de vida que facilitan unos ingresos estables. La desaparición de un sector, como el de la producción de carbón, sin crear nuevas oportunidades económicas puede elevar la tasa de desempleo local. Como es natural, es probable que una ciudad dependiente de la producción de carbón desconfíe a la hora de adoptar cambios fundamentales en la economía local. No obstante, a pesar de la magnitud de la tarea, este tipo de transformación económica es posible y hay algunos pioneros que ya han abierto camino.

Tras el descubrimiento de carbón en la cuenca del Ruhr (Alemania) en 1840, Gelsenkirchen se convirtió en una de las ciudades mineras más importantes de Europa. La producción de carbón (y más tarde el refinado de petróleo) fue perfilando la ciudad durante más de cien años. En la actualidad ya no quedan mineros en Gelsenkirchen. Sin embargo, sigue siendo una ciudad activa desde el punto de vista de la energía. Para abordar las décadas de elevado desempleo y la reducción progresiva de la producción de carbón, la ciudad adoptó y respaldó de forma activa la innovación en tecnologías limpias. Aspira a convertirse en el centro de tecnología solar de Alemania, con una mano de obra muy cualificada, y ha atraído no solo a otras industrias del ámbito de las energías limpias, sino también a los sectores financiero y de servicios. Aunque en el pasado dependieron de los combustibles fósiles, los miembros de la comunidad local se han convertido ahora en fervorosos defensores y usuarios de la energía limpia.

La redistribución de trabajadores de un sector a otros no es una tarea fácil. Cada trabajo exige una serie determinada de capacidades y conocimientos. El aprendizaje de nuevas capacidades requiere tiempo y, casi siempre, recursos económicos. Ofrecer oportunidades de formación a los afectados puede ayudar a reducir los costes sociales de este tipo de transición socioeconómica. De igual manera, reducir la dependencia económica de un solo sector mediante el fomento de un amplio abanico de actividades puede contribuir al crecimiento de la economía local. Para que estos cambios sean eficaces deben aplicarse pronto y llevarse a cabo durante un tiempo. Por ejemplo, la tasa de contratación debe reducirse lentamente para evitar que se produzcan grandes conmociones en las comunidades dependientes del carbón, mientras que el sistema educativo, en particular la formación profesional, ha de configurarse de modo que guíe a los nuevos solicitantes de empleo hacia los sectores nuevos, y no hacia la minería.

En primer plano: las políticas de la UE en materia de energía limpia

El ahorro energético y la eficiencia energética son componentes clave de las políticas energéticas y climáticas de la UE. Habida cuenta de que la quema de combustibles fósiles y el cambio climático están estrechamente relacionados, cualquier reducción del consumo de combustibles fósiles hará que disminuyan las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que contribuirá al logro de los objetivos de la UE relativos al clima. En noviembre de 2016, la Comisión Europea propuso un amplio paquete legislativo sobre energía limpia. Su objetivo es no solo acelerar el avance de la UE hacia las energías no contaminantes, sino también crear empleo mediante el impulso de los sectores económicos que propician la transición energética de Europa.

El paquete de medidas coloca en primer plano la eficiencia energética y propone un objetivo vinculante del 30 % a escala de la UE para 2030. También define los objetivos sobre las energías renovables y la capacitación de los consumidores. Más exactamente, en 2030 la mitad de la electricidad europea debería proceder de fuentes de energía renovables, y para 2050 el carbono habría desaparecido totalmente de la producción de electricidad. Asimismo, los consumidores tendrían más control sobre sus elecciones energéticas y dispondrían de más información sobre el consumo y el coste.

La UE respalda la transición a las energías no contaminantes por medio de diversas herramientas y políticas. La Unión Energética es una de las 10 prioridades actuales de la Comisión Europea en materia de políticas, que a su vez están respaldadas por otras políticas más generales, incluidas las relativas a la economía circular, la agenda de capacidades y la innovación. Este compromiso político está financiado con fondos de la UE e incluye dotaciones con cargo al Fondo Europeo para Inversiones Estratégicas, el Fondo Europeo de Desarrollo Regional y el Fondo de Cohesión.

Medidas aplicadas

Se ha aplicado también un conjunto de medidas para que los objetivos de las políticas de la UE se hagan realidad, apoyando la investigación y la adopción de energías limpias. Algunas de estas medidas de la UE, como la Directiva sobre el rendimiento energético de los edificios o la Estrategia a favor de la movilidad de bajas emisiones, van dirigidas a sectores esenciales. La UE ha adoptado asimismo medidas que abordan objetivos clave, como la eficiencia energética y la facilitación de la inversión y la investigación, incluida la Directiva sobre el rendimiento energético y la iniciativa «Financiación inteligente para edificios inteligentes».

Son políticas y esfuerzos que realmente compensan: por ejemplo, se ha calculado que los marcos de la UE relativos al diseño ecológico y el etiquetado sobre energía ahorrarán 175 Mtep al año en energía primaria para 2020 (una cifra superior al consumo anual que hace Italia de energía primaria). En otras palabras, gracias solo a estos dos marcos de la UE, está previsto que cada hogar europeo ahorre casi 500 euros al año en la factura energética. Además, para generar ingresos y empleos adicionales, los marcos contribuyen también a la seguridad energética por medio de la reducción de las importaciones de energía en una cantidad equivalente a 1 300 millones de barriles de petróleo al año. Con esto se evita la emisión de 320 millones de toneladas de dióxido de carbono anuales, una contribución significativa a los objetivos climáticos de la UE.

La mayor claridad en las etiquetas sobre la eficiencia energética de los electrodomésticos explica solo una pequeña parte. Estos marcos legislativos forman parte de los objetivos de la economía circular de la UE, más ambiciosos, que abogan por un uso más eficiente de todos los recursos en toda la economía europea. El modo en que diseñamos los productos, las ciudades y los edificios debería facilitar la disminución de los recursos que se necesitan, incluida la energía, para la obtención de unos resultados o beneficios iguales o mayores. El diseño ecológico debería asimismo facilitar el desmontaje de los productos para permitir la reutilización de sus distintos componentes. En este sentido, Europa ahorraría energía (como insumo de recursos), a la vez que su economía se hace cada vez más autosuficiente. Por ejemplo, con un ahorro y un uso más eficiente del agua, Europa ahorraría también la energía utilizada para su captación, transporte, tratamiento, etc. Con arreglo a un estudio efectuado por la Comisión Europea, el mero hecho de usar el agua de manera más eficiente permitiría a Europa ahorrar energía en una cantidad equivalente al 2 %-5 % de su consumo primario total.



([1])            La densidad energética es la cantidad de energía por unidad de volumen.

([2])            Estimaciones obtenidas de la evaluación de impacto realizada para la modificación de la Directiva relativa a la eficiencia energética de los edificios.

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