Tomás Perales Benito - El universo de las energías renovables

Comercial y residencial. Concienciar a los ciudadanos para que ahorren energía, aumentar la eficiencia de los receptores y aislar térmicamente los espacios habitados.

Industrial. Modificar sus procesos productivos para ahorrar energía.

Energías renovables

Aplicar todos los procesos industriales disponibles para obtener energía limpia. La luz solar, los vientos derivados de las diferencias de temperatura y los recursos fluviales han dado lugar a un conjunto de tecnologías capaces de proporcionar energía eléctrica y climatización sin el consumo de combustibles de origen fósil.

Se contempla también el cambio de las centrales de carbón por gas natural, lo que aumenta la eficiencia de un 20% a un 60%, independientemente de la reducción, que es considerable, de gases de efecto invernadero que tiene lugar, la puesta en marcha de procesos de cogeneración, que permiten producir electricidad y aprovechar el calor generado con fines climáticos, y la producción de biocombustibles, como el bioetanol, con los residuos urbanos y similares.

1.7. Dependencia por los combustibles convencionales

El abandono total de los combustibles de origen fósil aún no está al alcance de la mano. Las estimaciones apuntan a que hasta el año 2030 nuestra dependencia de ellos aún será alta; aproximadamente del 80%. Porque aunque las energías renovables, especialmente la eólica, aportan una fracción considerable del consumo de electricidad, a la que se sumará en los próximos años la prometedora termosolar, las grandes centrales eléctricas alimentadas con carbón o gas y el transporte nos esclavizan a ellos. Los coches alimentados con baterías eléctricas o hidrógeno, ambos en germen, pueden rebajar la cifra si se cumplen las expectativas que han despertado.

Figura 1.4. Consumo de energía primaria en el mundo en 2007 (Fundación Gas Natural).

2. CAPTURA Y APROVECHAMIENTO DEL CO 2

2.1 Introducción

El dióxido de carbono (CO 2), o anhídrido de carbono, es el gas de efecto invernadero al que se le supone una participación de hasta el 75% del quebranto medioambiental del planeta por el incremento de temperatura que ha provocado. En condiciones atmosféricas es un gas estable con más densidad que el aire (1,98 kg/m 3). Es inodoro e incoloro, ligeramente ácido y no es inflamable. Está formado por moléculas de un átomo de carbono ligado a dos de oxígeno. Se encuentra en el ambiente con una concentración de aproximadamente el 0,03% y se renueva cada veinte años por efecto de la fotosíntesis, dando lugar al ciclo biológico del carbono, en el que se produce intercambio de CO 2entre los seres vivos y la atmósfera.

Figura 2.1. Emisiones de CO 2en España por sectores en 2008. (CIUDEN)

El carbono es un ingrediente esencial en el ciclo de la vida de animales y plantas en sus concentraciones naturales. Lo producen todos los organismos aeróbicos al oxidar carbohidratos, ácidos grasos y proteínas. Sin embargo, la actividad industrial y los cambios que se han derivado en consecuencia han aumentado sustancialmente la concentración en la atmósfera y convertido el antes inofensivo gas en un enemigo a derribar con celeridad.

El dióxido de carbono sobrante, el no generado por la naturaleza, lo producen las reacciones químicas que tienen lugar durante la combustión de productos de origen fósil, como el petróleo, gas o carbón, y también al quemar madera. Pero el gas de efecto invernadero a que da lugar la vida moderna puede ponérsele ahora coto mediante la captura y el confinamiento en formaciones geológicas profundas y de condición

hermética. Se espera mucho de este procedimiento que se está desarrollando actualmente en numerosos países.

2.2. Captura, transporte y almacenamiento del CO 2(CAC)

El novedoso proceso de reducción de las emisiones al espacio contempla tres etapas complejas para las que se están buscando soluciones que satisfagan la eficiencia y la seguridad. Son las siguientes:

Figura 2.2. Detalle gráfico simplificado de los procesos de captura en origen, transporte y confinamiento de CO 2(CIUDEN).

Captura

El CO 2sobrante producido como reacción química de la combustión puede ser capturado mediante alguno de los procedimientos desarrollados recientemente, entre los que destaca el que lo separa del conjunto de gases generados mediante absorción química, física o con membranas, cuyos detalles se dan en los siguientes apartados.

Transporte

El CO 2capturado en origen es trasladado hasta el lugar de confinamiento en la formación geológica seleccionada, lo que se lleva a cabo mediante tuberías soterradas si se encuentra próxima a la central generadora o bien mediante transporte por carretera, lo que exige condiciones severas de seguridad para las personas y los equipos.

Las tuberías empleadas son similares a las que se instalan para los gasoductos. El CO 2a trasladar se comprime en origen a presiones muy altas y alcanza el estado supercrítico. Si la distancia lo aconseja, se recurre a intercalar centros de compresión para mantener las condiciones iniciales. Este procedimiento presenta dos notables ventajas: caudal en tránsito muy elevado y la posibilidad de conexión con grandes depósitos, por ejemplo como puntos intermedios para el transporte por barco, otro de los medios de transporte que se contemplan.

El transporte por carretera, al que es preciso recurrir cuando no existen las infraestructuras necesarias o durante los tiempos de tránsito, se efectúa en cisternas de acero, a una temperatura y presión próximas a -20 °C y 20 atmósferas.

Almacenamiento

El confinamiento del CO 2nocivo puede hacerse en forma de gas, líquido o estado supercrítico, lo que se consigue estableciendo, mediante equipos auxiliares al proceso principal, la temperatura y la presión adecuadas a cada caso. Las condiciones del medio de almacenamiento o confinamiento en minas de carbón abandonadas, rocas basálticas, yacimientos de sal, etc. determinan el estado más conveniente del gas, tanto por razones de aprovechamiento futuro como por seguridad. Es de tener en cuenta que se contempla que, en un plazo no demasiado largo, el CO 2pueda ser empleado como materia prima para procesos industriales de muy diversa índole en la vida cotidiana.

La CAC es una tecnología considerada de transición hasta que se encuentre la forma de obtener energía sin la desmesurada cantidad de CO 2que generan los procedimientos actuales. Los confinamientos serán perpetuos, excepto si se encuentran alternativas viables, como se vislumbra, en los aspectos económicos, medioambientales y de seguridad para su empleo en la sociedad. Algunos estudios parecen asegurar que se obtendrán por conversión química, por ejemplo para producir combustibles.

La importancia de esta tecnología, de la que se espera que contribuya notablemente a la reducción de las emisiones contaminantes, ha aconsejado a un buen número de países a establecer las condiciones técnicas para llevar a cabo el proceso. España, en óptima posición en los aspectos tecnológicos y de proyectos en marcha de captura y confinamiento, cuenta desde diciembre de 2010 con un Real Decreto regulador.