¿Por qué la energía solar es la solución al cambio climático y buena económicamente?

elmundoesSe acaba de publicar el último informe del grupo III de trabajo del IPCC, sobre instrumentos de mitigación del cambio climático.  En él se propone ampliar la generación de energía mediante sistemas solares actuales. Tenemos que dejar, ya, de emitir CO2 a la atmósfera. Y esto es bueno para cada uno de nosotros.

La energía que estamos utilizando masivamente hoy día es, evidentemente, solar. Pero solar fósil. Carbón, petróleo y gas derivan de  biomasa del Carbonífero, un periodo de la historia de la Tierra de hace unos 330 millones de años. Una parte muy pequeña de la energía solar capturada entonces se concentró en el subsuelo de ciertos lugares de planeta, y ahora la estamos disipando. Piensen que estamos consumiendo esa energía en no más de 200 años, cuando estuvo capturándose de la que llega constantemente del sol durante unos 20 millones de años: 20 millones/ 200 = 100000 veces más.

La energía que llega del sol a la superficie de la Tierra en un día es -por lo menos- 2 veces la que utilizamos los seres humanos en 365 días, en un año.  Fíjense que digo -por lo menos-, sin entrar a que pueda ser bastante más. Pero voy a utilizar esta cifra: 400 billones (millones de millones) de kwh. Empleo kilovatios hora porque es la unidad por la que nos cobran la energía que utilizamos en forma de electricidad, y así cualquiera puede comparar: Una estufa de 1 kw, trabajando 1 hora seguida, consume 1 kwh, que nos cobran, impuestos incluidos,  a 0.17 euros.

Esta energía esta dispersa, y hay que capturarla y almacenarla para que nos sea útil. Los seres humanos, como todos los animales, así lo hemos hecho desde que aparecimos por el planeta, recogiéndola de plantas y animales y almacenándola sobre todo en forma de grasa en nuestros cuerpos. Con la revolución agrícola empezamos a capturar esa energía de manera sistemática, con los cereales esencialmente, plantando sus semillas y recogiendo sus frutos, y almacenándolos en silos en las nuevas ciudades construidas para ello. Desde hace unos 6000 años, por lo menos, y hasta hace unos 200 años (a partir de 1800 EC) toda la riqueza, todo el dinero de la Tierra era la energía solar capturada básicamente mediante los cereales en los campos del planeta y de la cual, el pequeño exceso sobre las necesidades alimenticias, se almacenaba y se asimilaba al dinero que servía para medir la energía disponible. Si un esclavo valía tantos dracmas, no era  mas que porque podía desarrollar la energía necesaria para realizar su trabajo.

La parte de energía del sol que capturan las plantas es muy, muy pequeña. El trigo, por ejemplo, no captura más del 1% durante unos 90 días, digamos un 0.25%  de la energía del sol durante un año. Y aún así nos hizo ricos, a los seres humanos, o a algunos seres humanos, hablando con propiedad.

Hoy tenemos herramientas que capturan un 30% de la energía solar diaria, 365 días al año: Se llaman celdas fotovoltaicas: 120 veces más de lo que captura el mejor cereal, 10 veces más de lo que captura la caña de azúcar,  que es otro muy buen recolector de energía solar. Tras las celdas fotovoltaicas tenemos la energía solar térmica que actúa con un rendimiento de alrededor de un 12%, pero que permite almacenar esa energía capturada sin problema, al menos durante las 12 horas de la noche, en forma de sales fundidas de nitrógeno que se guardan en el subsuelo.

Los molinos de viento, tan característicos de El Quijote, que se habían importado de Holanda unas décadas antes de que Cervantes lo escribiese, han capturado energía solar desde hace al menos 500 años. Hoy se llaman aerogeneradores, pero no dejan de ser molinos de viento.  Su rendimiento solar es muy difícil de estimar, pues aprovechan la energía térmica del océano, calentado por el sol, y cuya alta temperatura relativa genera los vientos que los mueven.  Su rendimiento energético (la energía que producen dividida por la energía del sol que utilizan) debe de ser al menos tan bajo o menor que el de las plantas, pero aprovechan el hecho de que esa energía solar calienta áreas enormes de los océanos, y luego esa energía cedida al viento se concentra en puntos microscópicos (respecto a los océanos) de la misma manera que el clavo entra en la madera porque la fuerza del martillo se concentra en su punta afilada.

Puesto que hoy día la riqueza del dinero es la representante de la riqueza real de los combustibles ( y si alguien lo duda, piense en Arabia, Rusia, Kazajastán, etc. ) como antiguamente ese dinero representaba la posesión de fincas cerealeras de alta productividad, podemos pensar que tenemos en nuestras manos las herramientas necesarias para aumentar radicalmente la riqueza de los seres humanos en el planeta. En una nueva disciplina de ”Plutonomía” que se dedicase a analizar como aumentar la riqueza en vez de distribuir la escasez, según la definición tradicional de la Economía,  la inmensa cantidad de energía que podemos capturar y almacenar debería llevarnos hacia situaciones de riqueza real para los siete u ocho mil millones de personas sobre la Tierra.

Hemos montado una cultura que se ha extendido a todos los rincones del planeta basada en disponer (quienes disponen) de energía mediante la quema de los combustibles fósiles. Esta quema tiene varios inconvenientes: Es finita en el tiempo, es contaminante con productos que se depositan en los pulmones, emite CO2 mediante la regla de 3 kilos de CO2 por kilo de gasolina o gasóleo quemado.  Hace 100 años era de alto rendimiento medido por el índice ERoEI: Energía Recuperada dividida por la Energía Invertida para su recuperación, pero hoy el petróleo sacado a 5000 metros de profundidad, o de las arenas asfálticas  de Canadá o de Venezuela, o de la rotura de las pizarras subterráneas (fracking) tiene un índice de 3 frente a índices de 50 o 90 hace esos 100 años.

La energía eléctrica consumida en España el año 2013 ha salido, en su mitad, del viento. Si lo hacemos bien podemos conseguir que toda la energía eléctrica  que utilicemos en España salga del viento y del resto de los sistemas solares.

Se suele decir que uno de los problemas de la energía solar es que no se puede almacenar. Esto es radicalmente falso. En la ciudad de Phoenix, en Arizona, ya, hoy, medio millón de personas se calientan e iluminan por la noche, cuando no hay sol, con la energía capturada del sol durante el día.  Esa energía capturada se invierte en calentar sales de nitrógeno y estas sales, a muy alta temperatura, se almacenan en el subsuelo. Luego de noche se las deja enfriar calentando agua que se emplea como calefacción o que mueve turbinas eléctricas. Una empresa  sevillana es pionera mundial en esta tecnología.

La energía fotovoltaica, que se ha prohibido en España recientemente, de hecho, aunque no de derecho, mediante multas impagables para quien la utilice en su casa, es una solución razonable no para las calefacciones o aires acondicionados de las viviendas, sino para la iluminación y los pequeños aparatos electrodomésticos que solo funcionan un par de horas al día. Paneles fotovoltaicos de un kilowatio deberían ser obligatorios para cada vivienda española. Su coste se amortiza en dos años, de manera que los bancos, mediante un programa de instalación gratis a cambio del ahorro en el recibo de la luz durante unos años mas de esos dos, podrían llenar los hogares españoles de paneles y baterías que disminuirían radicalmente la factura eléctrica de las familias y ahorrarían millones de toneladas de CO2 emitidas a la atmósfera. Exactamente de la misma manera, mediante un programa de prestamos a cambio del ahorro de la factura de la luz los bancos podían poner paneles de agua caliente solar en todas las viviendas españolas, con el mismo ahorro que las celdas fotovoltaicas.

Existen también toda clase de tecnologías biológicas que producen energía adicional a la alimentaria. Las microalgas son un ejemplo. Hablaré de ellas otro día.

Nos queda para ahorrar en emisiones de CO2  el consumo de combustibles en los coches y camiones. Aquí de nuevo se puede hacer muchísimo. Las ciudades pueden proporcionar triciclos eléctricos (digo triciclos, pues pueden llevar carga y no vuelcan, pesando aproximadamente lo mismo que las bicicletas de mas difícil manejo) para el desplazamiento de todos sus ciudadanos. El coste de la inversión de nuevo puede ser proporcionado por los bancos, que lo recuperan en muy pocos años mediante el ahorro en combustible que esos triciclos suponen.

Esto de los bancos financiando un cambio de uso energético es, como la calefacción en Phoenix, algo que se lleva haciendo en España por uno de sus bancos desde hace años: No es nuevo, y es rentable. Si un banco lo puede hacer, ¿por qué no todos ellos?

Para los viajes largos, sabiendo que al final del viaje las ciudades van a tener a disposición de viajero estos triciclos (que pueden incluso ser cubiertos si en la ciudad llueve mucho) pueden usarse de forma masiva los trenes (no los aviones) que funcionan con electricidad que debe ser de origen solar.

En cuanto al transporte de mercancías, un sistema de contenedores ciegos, de altas velocidades, que circulen por tuberías enterradas o superficiales entre ciudades distantes, impulsados por electricidad, eliminaría la emisión del transporte por carretera de aquellas, lento, caro y enormemente contaminante.

Resumiendo: Según todos los estudios, necesitamos eliminar la combustión de carbono (carbón, gas natural y petróleo) como herramienta energética. Y hacerlo es posible, económicamente (hay bancos que ya lo están haciendo y ganan dinero al hacerlo)  y técnicamente, y la tecnología para ello no es del futuro: Está toda en los anaqueles de los comercios de hoy. Y las ventajas para los ciudadanos, inmensas: Aumento en la salud al eliminar la contaminación, reducción de sus facturas energéticas, amento de la calidad de vida al eliminar, por ejemplo, los viajes de 600 kilómetros al volante del coche, y los atascos diarios en las ciudades.

Evidentemente la forma de vida será otra. Pero, ¿es la actual tan maravillosa como para no tratar de evolucionar a otra mejor?  ¿O debemos seguir siempre en lo mismo sin cambiar nunca? Según esta filosofía tremendamente conservadora, lavaríamos en el río, tendríamos el excusado al fondo del patio, nos ducharíamos una vez al mes, y el viaje mas largo que nos plantearíamos en toda nuestra vida no sería de más de 20 kilómetros. Esta era la vida española en 1900, para el 99% de su población.

Los españoles de entonces aceptaron las nuevas tecnologías: Montaron trenes, se subieron a los aviones, pusieron electricidad en sus casas, y todo lo demás que tenemos.  Aquello era caro. Los sesudos analistas decían: ‘‘No se puede hacer: Cuesta mucho. La luz eléctrica no es competitiva con los candiles de aceite’‘.

Hoy hay sesudos analistas, gente que sabe una barbaridad que nos dice que hoy no podemos substituir el petróleo por energía solar actual, no fósil. ”No se puede hacer. La energía solar no es competitiva con la del petróleo”.  La historia se repite.

Y como se repite, si entonces fuimos capaces de cambiar a un mundo mucho mejor, hoy podemos hacer exactamente lo mismo. A pesar de los sesudos analistas. Y de las prohibiciones a la energía del futuro que es de ahora.

Necesitamos frenar el cambio climático, podemos hacerlo y es bueno para cada uno de nosotros.

Antonio Ruiz de Elvira Catedrático de Fí­sica Aplicada en la Universidad de Alcalá de Henares. Su investigación se centra en la Fí­sica del Clima y de la Atmósfera de la Tierra. Es autor de “Quemando el futuro: clima y cambio climático” (ed. Nivola).

El Porqué de las Cosas es un proyecto divulgativo impulsado con la colaboración de Obra Social ‘la Caixa’.  

Si quiere realizar cualquier consulta científica, envíe su pregunta a: ciencia@elmundo.es

Fuente: El Mundo

 

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