Energía y sostenibilidad

SOSTENIBILIDAD RENOVABLES Agotamiento de los recursos naturales ¿Pueden satisfacer la demanda? ENERGÍA NUCLEAR INNOVACIÓN La seguridad de los reactores a debate Nuevas técnicas para obtener energía Energía 67 1 er TRIMESTRE 2012 ENERGÍA Y SOSTENIBILIDAD y sostenibilidad 00067 9 7 7 8 41 1 3 5 5 6 6 8 6,50 EUROS InvestigacionyCiencia.es TEMAS 67 TEMAS 67 Suscríbase a la versión DIGITAL de INVESTIGACION Y CIENCIA y MENTE Y CEREBRO y acceda al contenido completo de todos los números (en pdf)* x Durante el período de suscripción, recibirá una notificación por correo electrónico informándole de la disponibilidad de la nueva revista x Podrá acceder a los ejemplares en cualquier momento y lugar * Ejemplares de IyC disponibles desde 1996 a la actualidad y el archivo completo de MyC www.investigacionyciencia.es TEMAS 67 1er trimestre 2012 Energía y sostenibilidad POBLACIÓN Y CONSUMO 4 Los límites del crecimiento tras el cenit del petróleo Charles A. S. Hall y John W. Day, Jr. 14 Más riqueza con menos carbono Amory B. Lovins FUENTES DE ENERGÍA AL ALCANCE 26 Explotación de las reservas de petróleo Leonardo Maugeri 34 ¿Qué hacer con el carbón? David G. Hawkins, Daniel A. Lashof y Robert H. Williams 42 Prepararse para el cisne negro Adam Piore 46 La seguridad de nuestras centrales nucleares Francesc Reventós 50 A todo gas con hidrógeno Sunita Satyapal, John Petrovic y George Thomas 58 Biocarburantes celulósicos George W. Huber y Bruce E. Dale 66 Energía sostenible: Objetivo 2030 Mark Z. Jacobson y Mark A. Delucchi IDEAS PARA EL FUTURO 76 Las dificultades de la fusión nuclear Michael Moyer 84 Hojas artificiales Antonio Regalado 88 Propuestas innovadoras para la energía VV. AA. 2 Tûă÷ĉ 63 PHIL SAUNDERS/SPACE CHANNEL LTD. POBLACIÓN Y CONSUMO POBL ACIÓN Y CONSUMO Los límites del crecimiento tras el cenit del petróleo 4 TEMAS 67 Artículo publicado en Investigación y Ciencia, n.o 397 En los años setenta, el interés se centraba en el crecimiento demográfico mundial y la limitación de los recursos disponibles para sostenerlo. La cuestión perdió actualidad, pero es hora de volver a pensar en ella Charles A. S. Hall y John W. Day, Jr. La población mundial se ha duplicado en las cuatro últimas décadas. Aunque la pobreza castigue ciertas regiones, el mundo ha evitado una hambruna general aumentando el uso de combustibles fósiles, que permiten producir más alimentos. Pero, ¿qué pasará cuando se agote el petróleo barato? Se ha hecho muy poco caso de las predicciones de 1970 porque hasta ahora no hemos padecido graves carencias de combustibles. Sin embargo, al reconsiderar los modelos de hace 35 años se ve que sus proyecciones, por el momento, se van cumpliendo. ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 5 gicamente sostenible», pero el término «energía» solo aparecía como «energía creativa personal»; «recursos» y «población humana» apenas se mencionaban. Pero, ¿es que ha fallado la teoría de los límites al crecimienje57kdWdj[iZ[bWYh_i_iÐdWdY_[hWZ[(&&."beif[h_Z_YeiZ[ibordaban de historias sobre el encarecimiento de la energía y los alimentos, la proliferación de hambrunas asociadas a disturbios en numerosas ciudades, y carencias de materias muy diversas. Desde entonces, los titulares han pasado a señalar el colapieZ[i_ij[cWiXWdYWh_ei"[b]WbefWdj[Z[i[cfb[eobW_dÑWY_d" así como una recesión económica general. Varias voces achacan el caos económico actual, al menos en una medida apreciable, al aumento de los precios del crudo a principios de 2008. 7kdgk[ckYêii_]Wdh[Y^WpWdZebeiWk]kh_eiZ[beiWei setenta, crecen las pruebas de que acertaron en la valoración general —aunque no siempre en los detalles o fechas exactas— de los riesgos que comporta el incesante crecimiento de la población humana y sus niveles de consumo en un mundo enfrentado a limitaciones muy reales. Es hora de reconsiderar esos ar]kc[djeiWbWbkpZ[dk[lWi_d\ehcWY_ed[i"[if[Y_Wbc[dj[[d begk[i[h[Ð[h[WbY[d_jZ[bf[jhb[e$ EN SÍNTESIS Malthus argumentóD´Dÿåmy¨å¨¹XVIII que el crecimiento de la población, que tendía a ser exponencial, estaba limitado por el crecimiento solo lineal de la producción de alimentos. Sin embargo, su predicción no se cumpliría en los dos siglos siguientes. 6 TEMAS 67 En los años sesenta, diversos ecólogos y economistas, como Paul Ehrlich y Garrett Harding, reconsideraron la idea de Malthus. Esta tendencia alcanzó su expresión más concreta en el informe «Los límites del crecimiento», de 1972, patrocinado por el Club de Roma. De nuevo, pareció que las dos décadas siguientes refutaban ese punto de vista. Las predicciones del modelo económico de «Los límites del crecimiento» se han cumplido aceptablemente hasta el día de hoy. Está aún por ver que las oscilaciones violentas que prevé para décadas venideras vayan realmente a producirse. EN LA PÁGINA ANTERIOR: LADI KIRN/ALAMY/AMERICAN SCIENTIST E ĄĂąĉİĂĊÿăąĉúûùûĄÿąĉĉûþ÷Ąúûø÷Ċÿúą÷ăĆĂÿ÷mente los efectos de la actividad humana en el medio, sobre todo en el cambio climático y la biodiversidad, pero se ha prestado mucha menos atención a los recursos básicos que necesitamos. El agotamiento de los recursos y el crecimiento de la población siguen progresando, aunque no les hagamos caso. Entre estos problemas, uno apremia más que los demás: la producción mundial de petróleo parece haber dejado ya atrás su máximo. Se habría cumplido la predicción de que se estaba cerca de un «pico», o un «cenit», petrolífero, tras el que vendría un decrecimiento continuo del número anual de barriles extraídos. Además, se dei[ij|d[Y^WdZe[dY_cWejhWiZ_ÐYkbjWZ[ib_]WZWiWbeih[Ykhsos y la economía, hasta el punto de que Richard Heinberg habla de «cenit de todo». En nuestra opinión, estos asuntos queZWhedX_[d[ijWXb[Y_Zei"oYedfh[Y_i_dikÐY_[dj["fehkdW i[h_[Z[Y_[djÐYeiWc[Z_WZeiZ[bi_]befWiWZe0bWh[Wb_ZWZZ[muestra el acierto de la mayoría de sus ideas. Muchas de ellas se exponían con detalle en un libro de referencia: The Limits to Growth («Los límites del crecimiento»), publicado en 1972. En los años sesenta y setenta, cuando preparábamos nuesjheZeYjehWZe"jWdjebeifbWd[iZ[[ijkZ_eYecedk[ijhWih[Ñ[n_ed[iWYkiWXWdkdW\k[hj[_dÑk[dY_WZ[bei[Ybe]eioY_[djÐYei de la computación que, con claridad y elocuencia, advertían del YedÑ_Yje"YWZWl[pcWoeh"[djh[kdWfeXbWY_d[dWiY[dieYkyas necesidades materiales no cesaban de aumentar y los limitados recursos del planeta. La crisis de precios del petróleo y las largas colas en las gaieb_d[hWi[dbeiWeii[j[djW\k[hedfWhWckYêibWYedÐhcWY_dZ[gk[bei_dl[ij_]WZeh[ij[dWdhWpdo[bYh[Y_c_[djei[ enfrentaba a ciertos límites. Comprendíamos con claridad que bWdWjkhWb[pW\h[dWXWbWYkbjkhW[nfWdi_ed_ijWZ[bW[YedecW estadounidense; así, por ejemplo, el primero de los autores preparó en 1970 un plan de pensiones muy conservador partiendo del supuesto de que en 2008, fecha en que debería jubilarse, habríamos dejado ya atrás el cenit del petróleo. Seguimos pensando así, pese a que tales ideas hayan desaparecido, al menos hasta hace muy poco, de la mayoría de los debates, foros mediáticos y programas de estudios. Nos parece gk[feYW][dj[h[Ñ[n_edWêoieXh[[ijWiYk[ij_ed[iogk[gk_[nes lo hacen, acostumbran pensar que la técnica y la economía de mercado resuelven esos problemas. Las advertencias contenidas en The Limits of Growth, incluso la idea más general de límites al crecimiento, no se consideran válidas. Los propios ecólogos ya no ponen gran parte de su atención [dbeih[Ykhiei1WêhWbWY[djhWd"ode[igk[b[i\Wbj[dhWped[i fWhW[bbe"[dbWiZ_l[hiWiWc[dWpWigk[i[Y_[hd[dieXh[bWX_eifera y la biodiversidad. Raramente mencionan la ecuación entre recursos básicos y población humana que constituía el punto esencial para los pioneros de la ecología. Por ejemplo, el número de febrero de 2005 de Frontiers in Ecology and the Environment estaba dedicado a «Visiones de un futuro ecoló- En 1979 hubo que formar largas colas para aprovisionarse de gasolina racionada en un período de escasez de producción y fuertes subidas del crudo. Sucesos de este tipo reforzaban la hipótesis de que la finitud de los recursos naturales podría poner límites al crecimiento de la población mundial. AP WIDE WORLD PHOTOS (colas de coches); BETTMAN/CORBIS (Bangladesh)/AMERICAN SCIENTIST PRIMEROS AVISOS BeiZ[XWj[iieXh[[bYedÑ_Yje[djh[feXbWY_doh[Ykhieii[_d_cian siempre con Thomas Malthus y la publicación en 1798 de su First Essay on Population: «Creo que puedo formular sin reparos dos postulados. El primero, que los alimentos son necesarios para la existencia del hombre. El segundo, que la pasión entre los sexos es necesaria y que se mantendrá siempre casi en su estado actual [...] Coni_Z[hWdZeWY[fjWZeic_ifeijkbWZei"WÐhcegk[bWYWfWY_ZWZ Z[Yh[Y_c_[djeZ[bWfeXbWY_d[i_dÐd_jWc[dj[cWoehgk[bW capacidad de la Tierra de producir alimentos para el hombre. La población, si no encuentra obstáculos, aumenta en progresión geométrica. Los alimentos tan solo aumentan en progresión aritmética. Basta con poseer las más elementales nociones de números para apreciar la inmensa diferencia a favor Z[bWfh_c[hWZ[[ijWiZei\k[hpWi$¼ Casi nadie niega, y nosotros no somos una excepción, que, entre 1800 y el día de hoy, el vaticinio de Malthus no se ha cumplido: la población humana se ha multiplicado aproximadac[dj[fehi_[j["YedkdWc[èhW[dbWdkjh_Y_dobWh_gk[pW][neral, aunque tal mejora sea solo reciente. Paul Roberts cuenta en The End of Food que la desnutrición fue común durante todo el siglo ĎÿĎ, y que solo en el siglo ĎĎ permitieron las baratas energías de origen fósil elevar la productividad agrícola en graZeikÐY_[dj[fWhWfh[l[d_h[b^WcXh[$ Esta aldea de una isla costera de Bangladesh fue devastada por un ciclón en 1991, en el que perecieron más de 125.000 personas. En 1970 ya se había padecido una catástrofe semejante y en 2006 habría otra. Los habitantes de la zona conocen el riesgo, pero la superpoblación no les permite trasladarse a regiones más seguras. De[ibWfh_c[hWl[pgk[i[ieij_[d[[ij[Wh]kc[dje0dk[itro crecimiento exponencial en el consumo de energía, incluida la agricultura, explica que la generación de alimentos haya Yh[Y_Ze[dfhe]h[i_d][ecjh_YW"Wi[c[`WdpWZ[bWfeXbWY_d$ Así pues, si desde los tiempos de Malthus hemos evitado una hambruna general para casi todos los pueblos de la Tierra, ha sido gracias a que ha crecido también en progresión geométrica el consumo de combustible fósil. Beifh_c[heiY_[djÐYeiZ[bi_]beĎĎ que retomaron la ley de Malthus fueron los ecólogos Garrett Hardin y Paul Ehrlich. Entre los ensayos que Hardin escribió en el decenio de los sesenta sobre los efectos de la superpoblación, se cuenta el famoso artículo «La tragedia de los bienes comunales»; con su título se denomina ahora a la tendencia de los individuos a sobreexplojWh[dfhef_eX[d[ÐY_eX_[d[iYeckd[i"Wkdgk[f[h`kZ_gk[W los demás. En otros ensayos, Hardin acuñó frases como «la libertad para criar trae ruina para todos» y «jamás muere nadie de superpoblación» (es decir, no como causa directa, pero sí a través de las enfermedades y hambrunas que trae consigo y conducen a la muerte). Esta última frase aparecía en un ensayo acerca del tifón que en 1970 arrasó las costas de Bangladesh, con miles de personas ahogadas. Según Hardin, esa gente sabía que la región estaba expuesta a inundaciones frecuentes, pero se quedaron allí porque no tenían otro lugar para vivir en un país tan superpoblado. El desastre se repitió en 1991 y 2006. ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 7 Paul Ehrlich sostuvo en The Population Bomb que el continuo crecic_[djeZ[ce]h|ÐYeWiebWhW[bikc_nistro de víveres, la sanidad y la natuhWb[pW0 c|i fhedje gk[ jWhZ[" bei procesos maltusianos (guerra, hambre, peste y muerte) mantendrían la población humana «bajo control», de modo que no superase un nivel que el mundo pudiera mantener. Entre tanto, el agrónomo David Pimentel y los ecólogos Howard Odum o@e^dIj[_d^WhjYkWdj_ÐYWhedbWZ[pendencia energética de la agricultura moderna y demostraron que el desarrollo técnico va casi siempre asociado a un mayor uso de los combustibles fósiles. Otros ecólogos, como George MeeZm[bboA[dd[j^MWjj"WdWb_pWhed el impacto negativo de la población en los ecosistemas. Kenneth Boulding, Herman Daly y unos pocos economisjWic|i[cf[pWhedWYk[ij_edWhbei propios cimientos de la economía, entre ellos que se disociara de la biosfera necesaria para sustentarla y, sobre todo, que se centrase en el crecimiento y en la creencia de que siempre se encontrará algo que sustituya a un recurso escaso. Estos autores moldearon nuestra formación doctoral en ecolo]WWÐdWb[iZ[beiWeii[i[djW$ Al mismo tiempo, Jay Forrester, inventor de un tipo de memoria de acceso aleatorio (RAM) para ordenadores, fue desarrollando una serie de análisis interdisciplinarios y procesos racionales bajo el nombre de «dinámica de sistemas». En sus libros y artículos sobre estos modelos expuso las Z_ÐYkbjWZ[igk[kdYh[Y_c_[djeZ[ce]h|ÐYe_d_dj[hhkcf_Zeb[fbWdj[WhWW 8 TEMAS 67 Parámetro Predicho Real Población 6900 millones 6700 millones Indice de natalidad por 1000 personas 29 20 Indice de mortalidad por 1000 personas 11 8,3 <D¨¹àyåàyåÈy`ï¹D¨´ÿy¨myÀµéĈÊ¦Dm¹y´ÀjĈË Predicho Recursos Real 0,53 Cobre 0,5 Petróleo 0,5 Suelo 0,7 Pesca 0,3 Contaminación 3,0 CO 2 2,1 Nitrógeno 2 Producción industrial per cápita 1,8 1,9 Los valores predichos por el modelo de «los límites del crecimiento» se acercan mucho a los datos reales de 2008. El modelo abordaba los recursos y la contaminación con categorías genéricas, pero a efectos comparativos se dan los valores actuales, aproximados, de algunos ejemplos concretos. Es difícil obtener datos para un período de tiempo tan largo; probablemente muchos contaminantes, como los de las cloacas, hayan aumentado más de lo que señalan las cifras. Otros, como el azufre, están bien controlados en numerosos países. kdckdZeÐd_je$Fhedje"Wbbj_ceZ[ esos modelos se le llamaría «modelo de los límites del crecimiento», o del «Club de Roma», por el nombre de la eh]Wd_pWY_dgk[ieb_Y_jikfkXb_YWción. Perfeccionaron los modelos y los presentaron a la opinión pública discípulos de Forrester, entre ellos Donella Meadows y Dennis Meadows. Demostraron que el crecimiento exponencial de la población y del uso de los h[Ykhiei"YecX_dWZeYedbWÐd_jkZZ[ estos y la contaminación, conducirían a un grave descenso en la calidad material de vida e incluso a una disminución de la población humana. Por otro lado, el geólogo M. King Hubbert predijo en 1956, y de nuevo en 1968, que la producción de crudo en Estados Unidos (sin contar Alaska y Hawai) llegaría a su máximo en 1970. Aunque entonces no se le hiciera caso, el crudo estadounidense tuvo realmente su cenit en 1970 y el gas natural, tres años después. En 1973 parecían haberse cumplido estas perspectivas sobre los límites del crecimiento: durante la primera crisis de la energía, el precio del crudo se elevó desde 3,50 hasta más de 12 dólares por barril. La gasolina subió en Estados Unidos de 0,30 a 0,65 dólares por galón (unos cuatro litros) en pocas semanas, al paso que descendían las reservas disponibles, a causa de una diferencia transitoria de solo un 5 por ciento entre el suministro y la demanZWfh[l_i_Xb[$Fehfh_c[hWl[pjkl_[hed que aguantar los estadounidenses colas en las gasolineras, fuertes subidas de precios de otras fuentes de energía AP IMAGES/BRENNAN LINSLEY (arriba); STEPHANIE FREESE (abajo)/AMERICAN SCIENTIST En el sudeste de Etiopía, asolado por la sequía, los desplazados esperan la distribución oficial de agua. Los niños que intentan sacar agua antes de la hora señalada son expulsados a bastonazos por un guarda. Estos incidentes demuestran que el agua también es un recurso limitado. CHRISTIAN SCIENCE MONITOR/GETTY IMAGES/AMERICAN SCIENTIST okdW_dÑWY_dZ[c|iZ[b'&fehY_[djeWYecfWWZWZ[kdW contracción en la actividad económica total. Los economistas habían estado creyendo que una situación así era imposible; inÑWY_do[ijWdYWc_[dje[Yedc_YefWh[YWd_dYecfWj_Xb[i$JWcbién hubo fuertes subidas en el gasóleo de calefacción, la electricidad, los alimentos y el carbón. En 1979 los precios volvieron a subir: hasta 35 dólares el barril de crudo y hasta 1,60 dólares el galón de gasolina. A principios de los ochenta se reprodujeron algunos de los trastornos económicos de 1974: las mayores tasas de paro desde la Gran Depresión, los altos tipos de interés y la escalada de fh[Y_ei$C_[djhWijWdje"bb[]WXWd_d\ehc[iY_[djÐYeiieXh[ problemas ambientales de todo género: lluvia ácida, calentamiento global, contaminación, pérdida de la biodiversidad y [dhWh[Y_c_[djeZ[bWYWfWfhej[YjehWZ[epede$BW[iYWi[pZ[b crudo, las colas de la gasolina, incluso ciertos apagones eléctricos de los años setenta y los primeros ochenta, parecían abonar la opinión de que nuestra población y nuestra economía habían superado con creces la capacidad de la Tierra. Muchos creían que el mundo se iba a desmoronar. Quienes conocían la idea de los límites del crecimiento pensaron que las predicciod[iZ[bceZ[be[cf[pWXWdWYkcfb_hi["o"fehjWdje"[hWl|b_Ze$BWiYk[ij_ed[iZ[ce]h|ÐYWio[d[h]j_YWi\k[hedj[cWZ[ discusión universal. Nuestras propias contribuciones a esta labor se centraron en evaluar los costes energéticos de muchos aspectos de la gestión de los recursos y del medio: el abastecimiento alimentario, la WZc_d_ijhWY_dÑkl_Wbo"ieXh[jeZe"bWeXj[dY_dZ[bW[d[h]W misma. Nuestros artículos examinaron con especial detenimiento la tasa de retorno energético del petróleo y el gas en EE.UU.; vimos que descendió notablemente de 1930 a 1970. Pronto se comprobó que el retorno energético era todavía menor para casi El petróleo no es el único recurso que puede haber llegado ya a su cenit y sobrepasado la capacidad de la Tierra de aguantar el presente nivel de consumo. En Cerdeña, los pescadores capturan un 80 por ciento menos de lo que acostumbraban pescar sus padres. jeZWibWiWbj[hdWj_lWifei_Xb[i$;ij[Z[iY[diei_]d_ÐYWXWgk[^WXhWgk[Z[Z_YWhkdWfWhj[YWZWl[pcWoehZ[bWfheZkYY_dZ[ energía para obtener la que la economía necesita. PERO SE VOLVIERON LAS TORNAS JWdje_dj[hiYec[dp"i_d[cXWh]e"WZ[ilWd[Y[hi[YkWdZebW ikX_ZWZ[beifh[Y_eifheleYbWWÑk[dY_WZ[[dehc[iYWdj_ZWdes de crudo y de gas de yacimientos extranjeros aún no explotados. La mayoría de los economistas tradicionales, y no solo [bbei"h[Y^WpWXWgk[bWdWjkhWb[pW_cfki_[hWbc_j[iWbYh[Y_miento económico y a la actividad humana en general. Creían que el giro de los acontecimientos y los nuevos recursos petrob\[heib[iZWXWdbWhWpd$ La teoría económica hegemónica (o neoclásica) casi siempre i[fh[i[djWZ[iZ[[b|d]kbeZ[bW»[ÐY_[dY_W¼0bWi\k[hpWiZ[b mercado en libertad buscan los precios más bajos en cada coyuntura, y su efecto neto debería conseguir los mínimos precios posibles. Al menos en teoría, habría un despliegue óptimo de jeZWibWi\k[hpWifheZkYj_lWi$ Especialmente molestos por la idea de que pudiera darse una [iYWi[pWXiebkjWZ[h[Ykhiei"bei[Yedec_ijWiZ_h_]_[hedWY[hXWi Yhj_YWiWbeiY_[djÐYeiWdj[ic[dY_edWZei"ieXh[jeZeWgk_[d[i más defendían que el crecimiento tenía límites. Presentaban la fusión nuclear como posible fuente de energía barata y abundanj[[d[b\kjkhe"ode[dYedjhWXWdfhk[XWWb]kdWZ[jWb[iYWi[p" ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 9 Re rso s ie ntos s it a i to v ic ión ios lac per Ób c áp N ac im cu Po b En las previsiones originales del modelo de los límites del crecimiento se examinaba la relación que guarda una población en ascenso con los recursos y la contaminación, pero no se incluía una escala de tiempos entre 1900 y 2100. Si se añade una marca a la mitad, en 2000, se ve que las previsiones hasta el momento actual resultan bastante precisas; solo el futuro dirá si se cumplen las fuertes oscilaciones que augura para los próximos años. orad 4 Tota l per f 60 3 45 2 30 1 1940 10 TEMAS 67 1950 1960 1970 Año 1980 1990 2000 15 2010 Se indican, año tras año, los sondeos de crudo y de gas realizados en los Estados Unidos desde 1949 hasta 2005 y la producción allí durante el mismo período. Si todos los demás factores se mantienen idénticos, el beneficio energético desciende cuando los sondeos son más profundos, ya que la prospección y la perforación consumen mucha energía. Su valor, para encontrar nuevos campos petrolíferos, puede ahora acercarse a la relación 1:1. BARBARA AULICINO (arriba); STEPHANIE FREESE (abajo)/AMERICAN SCIENTIST o 75 Miles de kilómetros ón cci du P ro Equivalente en miles de millones de barriles de crudo Ser aduciendo que la producción había experic[djWZekdWbpWZ[b'"+Wb)fehY_[djeWdkWb$ Y, como principal argumento, sostenían que las economías contaban con mecanismos, asociados al mercado (la mano invisible de pit a os p e r c á A li m e n t 7ZWcIc_j^"fWhWW\hedjWhbW[iYWi[p$ P roduc c ió n Un importante estudio empírico de los indus t r ial economistas Harold J. Barnett y Chandler p e r c áp it a Morse, de 1963, parecía demostrar que —una l[pZ[iYedjWZWbW_dÑWY_dÄbeifh[Y_eiZ[ nación C ont ami todos los recursos básicos (excepto los forestales) no habían aumentado en 90 años. Así, 1900 1950 2000 2050 2100 aunque quedaran pocas dudas de que los Año recursos de mejor calidad se estaban agotando, parecía que las innovaciones técnicas y las sustituciones importaciones siguieran creciendo para cubrir las necesidades de recursos, estimuladas por el mercado, habían resuelto y re- nacionales. La energía dejó de ser tema habitual en los medios iebl[hWd_dZ[Ðd_ZWc[dj[beifheXb[cWifbWdj[WZeiWbWh]efbW- y en las conversaciones. Se suponía que los mercados liberalipe$;hWYecei_[bc[hYWZefkZ_[i[Wkc[djWhbWYWdj_ZWZZ[h[- pWZeifhecelWdbW[ÐYWY_W1fhk[XWZ[[bbe[hW[bZ[iY[dieZ[ la energía consumida por unidad de producción económica en cursos físicos de la Tierra. La nueva marcha de la economía general parecía apoyar esta Japón y EE.UU. Además, la electricidad ya no se obtenía sobre idea. A mediados de los ochenta, el precio de la gasolina había todo del petróleo, sino del carbón, el gas natural y el uranio. En 1980, a Paul Ehrlich, uno de los portavoces más informacaído notablemente. Se abrió el enorme campo petrolífero de Prudhoe Bay, en Alaska, que en cierto grado mitigaba el descen- dos y elocuentes que tenía la biología en materia de recursos, so de la producción de crudo en el resto de EE.UU., aunque las «le arrastraron», según sus propias palabras, a apostar sobre el precio futuro de cinco minerales frente al [Yedec_ijW@kb_WdI_ced"Ðhc[Z[\[dieh 135 8 del poder del ingenio humano y del mercado, que no creía en los límites del crecimiento. Los precios de esos materiales cayeron 120 7 en los 10 años siguientes, y Ehrlich (con otros dos colegas) perdió la apuesta; tuvo 105 que pagarle 576 dólares a Simon. El inci6 dente logró una amplia difusión en los medios, con un artículo despectivo del New 90 York Times Magazine. Quienes defendían 5 60 40 30 Descubiertos en el pasado um o 20 Co 10 0 1930 BARBARA AULICINO/AMERICAN SCIENTIST ns Miles de millones de barriles por año 50 Descubiertos en el futuro 1950 1970 1990 Año 2010 que los recursos estaban limitados se vieron desacreditados e incluso humillados. En opinión de muchos, era como si la mano invisible del mercado hubiese respondido por medio de sustituciones y señales de precios. Los economistas se sintieron reivindicados y los pesimistas en materia de recursos se batieron en retirada, aunque ciertos efectos del estancamiento económico de los setenta persistieron hasta cerca de 1990 en casi todo el mundo. (Todavía subsisten en lugares como Costa Rica, que tiene una deuda pendiente desde esa época.) En los primeros noventa, las economías mundiales y la de EE.UU. habían regresado al modelo de crecimiento anterior a 1973: al menos 2 o 3 por ciento WdkWbYedjWiWiZ[_dÑWY_ddeckoWbjWi$Beifh[Y_ei"Yehh[]_ZeifWhWj[d[h[dYk[djWbW_dÑWY_d"Z[bW]Wieb_dWÄfWhWYWi_ jeZei"fh_dY_fWbXWhc[jheZ[bW[iYWi[pZ[[d[h]WÄi[[ijWX_b_pWhedo^WijWZ[iY[dZ_[hedXWijWdj[[dh[ifk[ijWWbÑkèZ[ YhkZe_cfehjWZe$BeiZ[XWj[iieXh[bW[iYWi[pZ[iWfWh[Y_[hed de la escena. La idea de que el mercado es en última instancia el factor que decide los valores e instrumento óptimo para generar prácticamente cualquier decisión fue ganando más y más credibilidad, en parte a causa de los debates acerca de la subjetividad de las decisiones de expertos u organismos legislativos. Las decisiones i[WfeoWXWdYWZWl[pc|i[dWd|b_i_i[Yedc_YeiZ[Yeij[#X[d[ÐY_e"fk[ii[ikfedWgk[bWifh[\[h[dY_WiYeb[Yj_lWiZ[ceYh|j_YWiZ[bW][dj[i[h[Ñ[`WXWd[diki[b[YY_ed[i[Yedc_YWi$ Bei[iYWieiY_[djÐYeigk[Wdi[fh[eYkfWXWdfehbW[iYWi[pZ[h[YkhieidefeZWdWYkZ_hWd_d]dY[djhe[if[YÐYefWhW solicitar subvenciones, ni a la Fundación Nacional para la Ciencia, ni siquiera al Departamento de Energía (salvo para estudios eh_[djWZeiWc[èhWhbW[ÐYWY_W[d[h]j_YW"Wigk[bWcWoehW de nuestros mejores expertos trabajaban en estas cuestiones en Ðd[iZ[i[cWdW"kdWl[p`kX_bWZeiefehWcehWbW^kcWd_ZWZ$ Con muy pocas excepciones, se descuidó la formación académica sobre análisis energéticos o límites del crecimiento. El concepto de límite pervivió en algunas cuestiones ambientales, como la desaparición de los bosques y de las barreras de coral o el cambio climático global. Pero se abordaban como problecWi[if[YÐYei"deZ[djheZ[kdWYedi_Z[hWY_dc|i][d[hWb de la relación entre población y recursos. 2030 2050 El ritmo al que se descubre nuevo petróleo en el mundo ha descendido durante décadas (azul) y se prevé que caiga todavía más deprisa en años futuros (verde). El consumo mundial, sin embargo, continúa subiendo (línea roja). Por tanto, es de esperar que la demanda de crudo se distancie cada vez más del suministro. (Datos proporcionados por la Asociación de Estudio del Petróleo y del Gas.) MIRAR MÁS DE CERCA FWhWkdWZ_ij_d]k_ZWc_dehWZ[beiY_[djÐYei"dkdYW^kXeZkdas de que la victoria de los economistas en el debate era, cuando menos, ilusoria, y se basaba por lo general en una información incompleta. En ese sentido, Cutler J. Cleveland, de la Kd_l[hi_ZWZZ[8eijed"lebl_WWdWb_pWh[d'//'[b[ijkZ_eZ[ 8Whd[jjoCehi[1Z[iYkXh_gk[bWd_YWhWpdZ[gk[de^kX_[sen subido los precios de las materias primas —pese a estar agotándose sus existencias de mejor calidad— era el abaratamiento real de la energía durante el período abordado en el estudio eh_]_dWb"gk[Wikl[pi[Z[XWWb_dYh[c[dje[nfed[dY_WbZ[b uso de petróleo, gas y carbón, cuyos precios reales estuvieron bajando. De ahí que, aun necesitándose más energía para cada unidad de recursos, el precio de estos no aumentara. Asimismo, cuando la crisis del petróleo indujo una recesión en los primeros ochenta, tiempo de la apuesta de Ehrlich y Simon, la relajada demanda de todos los recursos provocó la bajada de precios, e incluso cierto aumento de calidad de los recursos extraídos de las minas, ya que solo se mantuvieron abiertas las más productivas. Sin embargo, en los últimos años los precios de la energía han vuelto a subir, ha remontado la demanda de materiales en Asia y la mayoría de los minerales se ha encarecido de forma espectacular. Si Ehrlich hubiera apostado con Simon en el decenio pasado, habría ganado una pequeña fortuna, pues el precio de casi todas las materias primas, incluidas bWigk[Ð]khWXWd[dbWWfk[ijW"ikX_Z[(W'&l[Y[i[dh[ipuesta a la ingente demanda de China y a la degradación de los recursos. EjhefheXb[cWYedY_[hd[WbWfhef_WZ[Ðd_Y_d[Yedc_YW Z[»[ÐY_[dY_W¼"gk[de[ikd|d_c[$LWh_ei_dl[ij_]WZeh[i"[djh[ ellos los autores, han encontrado que el uso de la energía —factor que no había intervenido en las ecuaciones de producción de los economistas— es mucho más importante que el capital, la mano de obra o la técnica para explicar el aumento de la producción industrial en EE.UU., Japón y Alemania. Un reciente Wd|b_i_iZ[LWYbWlIc_bZ[iYkXh_gk["[dbeibj_ceiZ_[pWei" bW[ÐYWY_W[d[h]j_YWZ[bW[YedecW`Wfed[iW^WXWZ[iY[dZ_do un 10 por ciento. Una serie de estudios demuestran que la cWoehWZ[bWijYd_YWiW]hYebWikj_b_pWd[d[h]W[d]hWdYWdtidad. En otras palabras, cuanto más detallados y sistémicos son ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 11 Arenas bituminosas <1 <1 Biodiésel y gasohol Fotovoltaica Petróleo de Estados Unidos 2000 Nuclear Gas natural Eólica Petróleo importado 2005 23 Leña 13 20:1 0:1 27 ESQUIVAR A MALTHUS >WijW[bc|iWYhh_ceZ[\[diehZ[bW[iYWi[pZ[h[YkhieiWY[ftará que la predicción de Malthus no se ha cumplido en el pla- 3 2 30 <1 20 Hexajulios de energía 8 15 <1 neta entero: desde que la formuló, la población humana se ha multiplicado casi por siete; en muchas regiones sigue creciendo. Pero la inanición no es general, aunque sí sean frecuentes bWZ[idkjh_Y_dobWfeXh[pW$´9ce^Wi_Zefei_Xb[5 La respuesta más general es que la técnica, combinada con la economía de mercado u otros sistemas de incentivos sociales, ha aumentado enormemente la capacidad de la Tierra de acoger seres humanos. No olvidemos, sin embargo, que es un WhcWZ[ZeXb[Ðbe"YkoeiX[d[ÐY_eifk[Z[dl[hi[[cfWWZei por la paradoja de Jevons0beiWkc[djeiZ[[ÐY_[dY_WWc[dkdo conducen a reducir los precios y, por tanto, a consumir mayor cantidad de recursos. Y las técnicas no trabajan gratis. Como ya señalaran Odum oF_c[dj[bWYec_[dpeiZ[beii[j[djW"[bYh[Y_c_[djeZ[bWfheducción agrícola se consigue principalmente gastando más combustible fósil para el cultivo, abonos, pesticidas, el secado y demás tareas: para generar una caloría de alimento se han de consumir en torno a 10 calorías de petróleo. El combustible gastado se distribuye casi a partes iguales entre las actividades agrícolas, el transporte y procesado, y la preparación. El efecto neto es que cerca del 19 por ciento de la energía consumida en EE.UU. se gasta en el sistema alimentario. Malthus no podía haber previsto este enorme incremento de la producción alimentaria debido al petróleo. De modo análogo, los combustibles fósiles fueron esenciales para el desarrollo de muchas economías nacionales, como ocurrió en EE.UU. y Europa en los dos últimos siglos y hoy sucede en China e India. En la mayoría de los países en vías de desarrollo hay una relación casi lineal entre el desarrollo de las economías y el consumo energético; cuando escasea la energía, las economías se contraen, como ocurrió en Cuba en 1988. (Ha habido, no obstante, una fuerte expansión de la economía estadounidense desde 1980 sin que la acompañara un aumento del STEPHANIE FREESE/AMERICAN SCIENTIST 5 los análisis emprendidos, más complejos y ambiguos se tornan beihWpedWc_[djei$BWjYd_YWhWhWc[dj[WYjWfehiiebW0j_[dde a exigir un uso de los recursos elevado. Y ha descendido un 50 por ciento la producción de crudo en EE.UU., según predijera Hubbert. El mercado no pudo solucionar esta caída puesto que, a pesar de los enormes aumentos de los precios y las perforaciones de los últimos años setenta y toda la década siguiente, se produjo menos crudo y menos gas, y desde aquel momento ya no ha habido una relación esencial entre las perforaciones efectuadas y los índices de producción de crudo y gas estadounidenses. Suele pensarse, incluso lo creen ecólogos bien informados, que el modelo de los límites del crecimiento fue un fallo estrepitoso: obviamente, no se han cumplido sus predicciones de extrema contaminación y descenso de la población. Pero lo que muchos ignoran es que el modelo original, basado en la inforc|j_YWZ[Wgk[bcec[dje"_dZkYWW[d]We$;b]h|ÐYedei[ñalaba fechas entre los años 1900 y 2100. Si se dibuja una línea vertical sobre el punto medio del eje de tiempos, es decir, para el año 2000, se ve que el modelo se está cumpliendo (si se admiten ciertos supuestos) treinta y tantos años después de su formulación. Por supuesto, se desconoce todavía cómo funcionará en el futuro, cuando su comportamiento será más dinámico. Aunque no defendamos contra viento y marea que esa estructura concreta del modelo de los límites del crecimiento sea la idónea para la tarea que le corresponde, debe reconocerse que sus predicciones no han sido invalidadas; más bien, parecen bastante atinadas. No conocemos modelo alguno elaborado por economistas que tenga tal precisión durante un período tan extenso. 12 TEMAS 67 Petróleo de Estados Unidos 1970 Carbón 2005 40:1 Petróleo importado 1970 60:1 Hidroeléctrica La tasa de retorno energético es la razón entre la cantidad de energía aprovechable que se produce y la energía que se requiere para producirla. Lo mejor es obtener mucho más de lo que se aporta. En la producción de petróleo en Estados Unidos, la tasa ha descendido desde alrededor de 100:1 en 1930 a 40:1 en 1970, y hasta cerca de 14:1 a día de hoy. En la mayoría de las fuentes de energía «verdes», como la fotovoltaica, la tasa de retorno se mantiene baja. (Los colores pálidos indican el rango de valores posible debido a la variación de las condiciones y la inseguridad de los datos.) Tasa de retorno energético máxima 80:1 Petróleo de Estados Unidos 1930 100:1 YedikceZ[[d[h]W[gk_fWhWXb[$;ijW[nY[fY_dgk_p|i[Z[XW a la fabricación en el extranjero de gran parte de su industria pesada, más que en casi ningún otro país.) FehYedi_]k_[dj["bWcWoehfWhj[Z[bWh_gk[pWi[][d[hWYed kdYedikceYWZWl[pcWoehZ[f[jhb[eoejheiYecXkij_Xb[i$ Cada habitante de Europa y de EE.UU. dispone, por término medio, de 30 a 60 «esclavos energéticos», máquinas que «le sierran los árboles y le acarrean el agua», y aportan una potencia igual a la de muchas personas robustas. Una clave del futuro es, por lo tanto, hasta cuándo seguirá habiendo combustibles abundantes y baratos, sean fósiles o no. Del petróleo y el gas natural se obtienen cerca de dos tercios de la energía consumida en el mundo, y otro 20 por ciento, del carbón. No es cierto que vivamos en una era de la información, ni en una era posindustrial, ni siquiera (por el momento) en una era solar, sino en una era del petróleo. Por desgracia, esto se va a acabar: la producción de petróleo y de gas ha llegado, o pronto bb[]Wh|"WikY_cW$;d;;$KK$[bf[jhb[ebWWbYWdp[d'/-&$>eo jWcX_dbW^WdWbYWdpWZeWbc[dei'.ÄojWbl[p[dbWcWoería— de los 50 países de mayor producción mundial. Lo que más importa saber sobre el cenit del petróleo no es su propia existencia, sino cuál será la forma de la cresta y qué pendiente tenZh|bWYkhlWZ[Z[iY[dieZ[bWfheZkYY_dYkWdZeWYW[pYWW[icala mundial. La otra gran pregunta sobre el petróleo no es cuánto queda bajo tierra (gran cantidad, desde luego), sino cuánto puede extraerse con un provecho energético apreciable. El factor de retorno energético del petróleo estadounidense descendió desde alrededor de 100:1 en 1930 a 40:1 en 1970 y hasta cerca de 14:1 en 2000. Con todo, estas cifras son positivas, si se las compara con las del petróleo que se extraerá de yacimientos nuevos: según la escasa información disponible, parece que su retorno será de 1:1 de aquí a pocos decenios. La mayoría de los yacimientos petrolíferos del mundo se descubrieron a través de prospecciones en nuevas regiones. Los de cko]hWdYWfWY_ZWZWÑehWhedXWijWdj[fhedje"o^WY_W'/.&i[ había descubierto ya la mayor parte de la reserva de crudo mundial. Según Colin Campbell, geólogo defensor de la tesis del cenit: «El mundo entero ha sido investigado ya mediante prospecciones sísmicas y cribado. Los conocimientos geológicos han mejorado en los últimos 30 años; es casi inconcebible que apah[pYWddk[leiYWcfeif[jheb\[heiZ[]hWdcW]d_jkZ¼$ ESCASEZ DE LA ENERGÍA El mundo afronta hoy enormes problemas que atañen a la población y los recursos. Hacia mediados del siglo pasado, estas _Z[Wii[Z[XWj_[hedYedW]kZ[pW"oYWi_i_[cfh[Yedh_]eh"[d numerosas publicaciones, pero luego se fueron borrando de la [i\[hWY_[djÐYWofXb_YW$Gk_p|\k[hWZ[X_ZeWgk[dei[Yecprendiera bien el contenido de aquellas primeras publicaciones obWlWb_Z[pZ[ckY^WiZ[ikifh[Z_YY_ed[i$ La mayoría de los textos sobre ciencias ambientales se centran más en los efectos negativos de los combustibles fósiles que en las repercusiones de nuestra aplastante dependencia de ellos en el plano económico e incluso alimentario. No saber injheZkY_h[d[bZ_iYkhieo[dbW[di[WdpWY_[djÐYWbWh[Wb_ZWZ y las posibles implicaciones del cenit del petróleo, y de cualquier \k[dj[Z[[d[h]WeZ[cWj[h_Wb[i"[djhWWkdW]hWl[Wc[dWpW para la sociedad industrial. BW_Z[WZ[gk[fk[ZWeYkhh_hkdÐWiYe_d][dj[ofeb_Zh_Ye Z[kdWfWhj[ikijWdY_WbZ[bWY_l_b_pWY_d_dZkijh_Wbb[i[ijWd ajena a nuestros gobernantes, que nos sentimos indefensos ante tal coyuntura. En importantes cuestiones ambientales y sanitarias, desde el consumo del tabaco hasta las inundaciones de Nueva Orleáns, siempre los efectos negativos han precedido en varios decenios a las decisiones políticas y la admisión general por el público. Funcionan con petróleo o sus derivados todos los medios de jhWdifehj[WYjkWb"iWblebWX_Y_Yb[jWobeipWfWjeigk[jWcX_d pueden contenerlo). La producción de alimentos consume mucha energía; la ropa, los muebles y la mayoría de los fármacos Yedj_[d[df[jhb[eebekj_b_pWd"obWcWoehWZ[beieÐY_eiZ[jarían de existir si faltara el petróleo. Pero en nuestras universidades sería difícil percibir preocupación alguna, más allá de quejarse del aumento de precio de la gasolina, pese a habernos aproximado, en el verano y el otoño de 2008, a una situación fWh[Y_ZWWbW[iYWi[pZ[]Wieb_dWZ[beii[j[djW"[dh[ifk[ijWW tres años de producción de petróleo estancada; la situación solo i[Wb_l_YkWdZebWYh_i_iÐdWdY_[hWZ_ic_dkobWZ[cWdZWZ[ crudo. Dei[^WZ[iWhhebbWZed_d]dW][dj[YWfWpZ[ikij_jk_hWb petróleo a una escala semejante a la requerida: casi todos ellos dan un rendimiento energético muy pobre. Pese a sus notables promesas, las fuentes de energía renovables (que no sean la hidráulica o la leña) proporcionan hoy menos del 1 por ciento de bW[d[h]Wkj_b_pWZW[d[bckdZe1[b_dYh[c[djeZ[bYedikce anual de la mayoría de los combustibles fósiles es, por lo general, mucho mayor que la producción total de electricidad (no digamos ya que su aumento) por medio de aerogeneradores y plantas fotovoltaicas. Nuestras nuevas fuentes de energía «verZ[¼lWdi_cfb[c[dj[Wkc[djWdZeWbWl[pgk[bWijhWZ_Y_edWles (no las sustituyen). Si nos proponemos resolver estas cuestiones, incluida la muy importante del cambio climático, con plena claridad, necesitamos que vuelvan a ser tema central de la educación en todos los d_l[b[iZ[dk[ijhWikd_l[hi_ZWZ[i"gk[i[Z_iYkjWdoi[Z[Ð[ddan contra todos los que nieguen su importancia, pues en estas materias hoy no tenemos a muchos que nos guíen intelectualmente. Hemos de enseñar la economía desde un enfoque tanto biofísico como social. Solo entonces contaremos con la oportunidad de comprender o resolver estos problemas. © American Scientist Magazine Charles A. S. Hall es profesor de la Escuela de Montes y Ciencias Ambientales de la Universidad estatal de Nueva York en Siracusa. John W. Day es profesor emérito del departamento de oceanografía y ciencias litorales de la Universidad estatal de Luisiana. PA R A S A B E R M Á S Scarcity and growth: The economics of natural resource availability. H. Barnett y C. Morse. Johns Hopkins University Press, Baltimore, 1963. Impact of population growth. P. R. Ehrlich y J. P. Holdren en Science, vol. 171, págs. 1212-1217, 1971. 0yïà¹ÿù®mà¨¨´D´mÈà¹mù`ï¹´´ïy7´ïym3ïDïyåi?y¨mÈyày¹àïD´mýïyýàĂ analysis. C. A. S. Hall y C. J. Cleveland en Science, vol. 211, págs. 576-579, 1981. Fin de la era del petróleo barato. C. Campbell y J. Laherrere en Investigación y Ciencia, mayo, 1998. 5y®Ăï¹åùåïD´DUÿmyÿy¨¹È®y´ïi0yàå¹´D¨àyy`ï¹´å¹ýýàĂjïåày¨Dï¹´ï¹ý¹`¨Dåå`Dÿ`¹´¹®`åjD´m3ïD´ÿĂ yÿ¹´åÎ C. Hall en Journal of Energy Resources Technology, vol. 126, págs. 86-89, 2004. Limits to growth: The 30-year update. D. Meadows, D. Meadows y J. Randers. Chelsea Green Publishers, White River, Vertmont, 2004. A comparison of the limits of growth with 30 years of reality. G. M. Turner en Global Environmental Change, vol. 18, págs. 397-411, 2008. ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 13 Artículo publicado en Investigación y Ciencia, n.o 350 POBL ACIÓN Y CONSUMO Más riqueza con menos carbono Si primásemos la eficiencia energética, no solo protegeríamos el clima. Empresas y consumidores percibirían beneficios económicos U Ąă÷ĂûĄĊûĄúÿúąúûĉČÿĈĊİ÷ûĂúûø÷Ċû÷ùûĈca del clima. Los expertos que hablan en nombre de uno u otro lado durante la disputa sostienen que la protección del clima obliga a un compromiso entre el ambiente y la economía. Creen que al quemar menos combustibles fósiles para refrenar o impedir el calentamiento global aumenta el coste de satis\WY[hbWiZ[cWdZWi[d[h]j_YWiZ[bWieY_[ZWZ$7ÐhcWdbei ecologistas que el coste sería un poco mayor, pero valdría la pena; los escépticos, entre ellos altos cargos del Gobierno de EE.UU., advierten de que los gastos adicionales serían prohibitivos. Pero ambas partes están equivocadas. Adecuadamente conducida, la protección climática reduciría los costes, no beiWkc[djWhW$KdWfhel[Y^Wc_[djec|i[ÐY_[dj[Z[bW[d[h]WXh_dZWhWkdÐbd[Yedc_Ye"deoWfehbeiX[d[ÐY_eigk[ supondría detener el calentamiento global, sino también porque ahorrar combustibles fósiles es mucho más barato que comprarlos. ;d[bckdZeWXkdZWdbeicjeZeiZ[[ÐYWY_WYecfheXWZW para emplear la energía más productivamente. Diversas empresas los están ya aplicando. Durante la última década, la empresa DuPont ha incrementado su producción en casi un 30 por ciento; sin embargo, ha reducido el gasto energético en un 7 por ciento y las emisiones de gas de efecto invernadero en un 72 por ciento (medidas en función de su equivalente en dióxido de carbono), con un ahorro hasta ahora de más de dos mil c_bbed[iZ[ZbWh[i$EjhWiY_dYeÐhcWi_cfehjWdj[iÄ?8C"8h_- EN SÍNTESIS El sector energético de la economía mundial es despilfarrador. Si mejorara la y`y´`Dyýàzï`DyÉUà`Dåjym`¹åjÿy `ù¨¹åĂDàï `ù¨¹åm¹®zåï`¹åj 14 TEMAS 67 åy àymù`à D y¨ `¹´åù®¹ my `DàUº´ Ă `¹®UùåïUÿåmyàÿDm¹åmy¨Èyïàºÿ¹Î Para conseguirlo,y¨®zï¹m¹®EåàEÈm¹ Ă ¨ù`àDïÿ¹ `¹´ååïy y´ ®y¦¹àDà y¨ ày´m®y´ï¹yý¨ùå¹´D¨j`¹®¹`¹´ Èà¹mù`ï¹åmyUD¦¹`¹´åù®¹¹®y¦¹àDå y´ ¨Då `¹´åïàù``¹ýå my ÿÿy´mDå y ´mùåïàDåÎ Con ello´¹å¹¨¹åy®ïDà D´¨¹åmD·¹å D¨`¨®Dïyààyåïàyjå´¹ÕùyïD®Uz´åy D¹ààDà D´´®y´åDå`D´ïmDmyåmymýà¹yý®ÈàyåDåĂ¹DàyåÎ CARY WOLINSKY (FOTOGRAFÍA); JEN CHRISTIANSEN (FOTOMONTAJE) Amory B. Lovins La quema de combustibles fósiles, amén de contribuir al calentamiento global, dilapida el dinero. ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 15 La encrucijada de la energía EL PROBLEMA: Q El sector energético de la economía mundial es despilfarrador. ³`x³îßD§xäx§y`îß`Däāxl`¸ääxlxßß¸`D`D§¸ßx³x³¸ßxä `D³îlDlxäç`¸`xäā`D¸³xäläÇD³§DDā¸ßDlx§Dx³xßD que les cede el combustible, y los electrodomésticos malgastan buena parte de la suya (y a menudo gastan electricidad aun estando apagados). Q 3³¸äxD`x³DlDjäxøßEÔøxE³l¸äxÇxîß¹§x¸ā`DßU¹³jā con ellos cientos y cientos de miles de millones de euros al año; §¸äÇß¸U§xDäßx§Dîþ¸äD§`§Dj§D`¸³îD³D`¹³ā§DäxøßlDlxÇx¸ßDßE³Í EL PLAN: Q 0DßDD¸ßßDßx³xßDjx§yî¸l¸EäßEÇl¸ā§ø`ßDîþ¸xäx¥¸ßDßx§ßx³lx³î¸x³x§øä¸³D§Í%øxß¸ä¸äÇß¸lø`î¸älxUD¥¸ `¸³äø¸³¸`øxäîD³EäÔøx§¸älxD§î¸`¸³äø¸Í<þx³lDä āEUß`DäÔøxDäîx³x³¸äx³xßDÇøxlx³`¸³äîßøßäxD x³¸ß`¸äîxÔøx§Dä`¸ßßx³îxäÍ2xlø`ß§DDäDlx§¸äþx`ø§¸ä puede doblar su economía de combustible sin comprometer la seguridad ni elevar el precio de venta al público. Q $xlD³îx§Dx¥¸ßDlx§Dx`x³`Dx³xßyî`Dā§Däøx³îxälx energía renovable, para 2050 se podría llegar a eliminar el uso lx§¸ä`¸UøäîU§xäÇxîß¸§xß¸äÍ"DäxÇßxäDä`¸³DE³lx§ø`ß¸ pueden marcar el camino. j_i^J[b[Yec"7bYWd"Dehia[9WdWZWo8Wo[hÄ^WdWêhhWZe[d conjunto otros dos mil millones de dólares desde comienzos de los años noventa y han reducido en más de un 60 por ciento sus [c_i_ed[iZ[YWhXede$;d(&&'"bWf[jhegkc_YW8FYkcfbW[b objetivo que se había impuesto de reducir sus emisiones de dióxido de carbono para 2010 a un diez por ciento menos que sus emisiones de 1990; en diez años redujo su factura energética en 650 millones de dólares. Y en mayo de 2005, General Electric i[Yecfhec[j_W[b[lWhik[ÐY_[dY_W[d[h]j_YW[dkd)&feh ciento para el año 2012; persigue así aumentar su valor acciodWh_Wb$;ijWi[cfh[iWi"oZ[Y[dWiYece[bbWi"iWX[dgk[bW[Ðciencia energética mejora la cuenta de resultados y rinde unos X[d[ÐY_eiWZ_Y_edWb[iWdc|ilWb_eiei0Wkc[djeZ[bWYWb_ZWZoÐWX_b_ZWZ[dikifbWdjWi"Wkc[djeZ[b,Wb',fehY_[dje en la productividad de la mano de obra en unas instalaciones c|i[ÐY_[dj[ioWkc[djeZ[bWil[djWiZ[kd*&fehY_[dje[d unos locales comerciales diseñados para que los ilumine sobre todo la luz diurna. 7YjkWbc[dj[";;$KK$]WijWkd*-fehY_[djec[deiZ[[d[hgía por dólar de producción que hace 30 años, lo que rebaja los costes en mil millones de dólares diarios. Tales ahorros acjWdWceZeZ[[dehc[h[ZkYY_dÐiYWb"gk[lWWi_c_iceh[YehjWdZe[bZÐY_j\[Z[hWb$B[èiZ[\h[dWh[bZ[iWhhebbe]beXWb" unas facturas energéticas más bajas lo aceleran. Y hay muchas más economías posibles en cada etapa de la producción, distribución y consumo de la energía. Convertir en las centrales eléctricas el carbón en la energía que luego será luz en nuestras viviendas tiene un rendimiento de solo el 3 por ciento. La mayor parte del calor que se desperdicia, por ejemplo, en las Y[djhWb[i[bYjh_YWi[ijWZekd_Z[di[iÄkdW[d[h]Wikf[h_eh [dkd(&fehY_[djeWbWgk[]WijW@Wfd[djeZeibeikieiÄ" S. STRONG SOLAR DESIGN ASSOCIATES, INC. Dispositivo solar de tejado 16 TEMAS 67 ENERGÍA ELÉ C TRICA Desglose de pérdidas "Dä³x`x³`DäD§¸§Dß¸lx§îßDāx`î¸lxälx§D`x³îßD§x§y`îß`DDäîDø³D`¸³lø``¹³³løäîßD§xßD³§Dx³xßD`xllDÇ¸ßx§`¸UøäîU§xDßUîßDßDx³îx¥DlDx³¿ććø³lDlxäx³xäîxx¥xÇ§¸x³Eälx§´ćÇ¸ß`x³î¸çä¸§¸ÔøxlD³´jø³lDlxälxx³xßDÇDßD Çø§äDßx§øl¸D§DäD§lDlx§DîøUxßDÍ0xß¸ø³ÇxÔøx¶¸Døx³î¸x³§Dx`x³`Dlx§øä¸³D§Ç¸lßD³þxßîßx§äx³îl¸lxxäxUD§D³`x lxÇyßllDäÍ0¸ßx¥xÇ§¸jD¸ßßDßø³Dø³lDllxx³xßDlxäD§lDßD`DäD§Dßxlø``¹³lx§ß¸ąDx³î¸lx³îß¸lx§DîøUxßDßx`¸ßîDx³ ¿ćø³lDlxä§Dx³xßDÔøxlxUx`xlxßx§`¸UøäîU§xj§¸ÔøxßxUD¥DlßEäî`Dx³îx§¸ä`¸äîxäā§D`¸³îD³D`¹³x³§D`x³îßD§x§y`îß`Dj D§DþxąÔøxÇxßîxx§xÇ§x¸lx¸î¸ßxäāU¸UDäEäÇxÔøx¶¸äāUDßDî¸äÍ Energía cedida por el combustible (carbón): 100 unidades Pérdidas en las líneas de transmisión y distribución: 9% Pérdidas en los motores eléctricos: 10 % Pérdidas en la central eléctrica DON FOLEY 70 % podría reciclarse lucrativamente. En EE.UU., alrededor del 5 por ciento de la electricidad doméstica se pierde en dar energía a ordenadores, televisores y otros aparatos apagados. (La electricidad desperdiciada a causa de los circuitos de espera mal diseñados equivale a la producción de una docena de centrales de 1000 megavatios funcionando a toda su potencia.) En total, el despilfarro energético evitable cuesta, solo a los estadounidenses, centenares de miles de millones de dólares; en la economía mundial, el desperdicio es de alrededor de un billón de euros al año, perdidos en desestabilizar el clima sin ningún provecho. I_bW[ÐY_[dY_W[d[h]j_YWfei[[jWbfej[dY_Wb"´fehgkde nos esforzamos en lograrla? Para empezar, muchos confunden bW[ÐY_[dY_W^WY[hc|iYedc[deiYedbWih[ijh_YY_ed[i"bWi_dcomodidades o las privaciones. Otro obstáculo es que los conikc_Zeh[iZ[iYedeY[dYk|dX[d[ÐY_eieb[ii[hWc[èhWhbW[Ðciencia, ya que la energía se ahorra en millones de detalles, no mediante cambios a gran escala. La mayoría no puede prestar tiempo ni atención a informarse acerca de las modernas técniYWiZ[c[èhWZ[bW[ÐY_[dY_W"gk[[lebkY_edWdWkdh_jcegk[ ni los expertos pueden seguir. Además, las subvenciones a cargo de los contribuyentes han hecho que la energía parezca barata. Aunque la administración norteamericana ha declarado fh_eh_jWh_WbWc[èhWZ[bW[ÐY_[dY_W[d[h]j_YW"[i[Yecfhec_so es retórico. Normas y costumbres muy arraigadas bloquean los esfuerzos por mejorar los rendimientos, si no premian el Pérdidas en la transmisión mecánica: 2% Pérdidas en las bombas: 25 % Energía disponible: Pérdidas en las válvulas: 33 % 9,5 unidades Pérdidas en las tuberías: 20 % despilfarro. Sin embargo, ciertos cambios no demasiado complejos convertirían esos obstáculos en oportunidades de hacer negocio. BWc[èhWZ[bW[ÐY_[dY_W[ikdWc[Z_ZWl_jWbfWhWYedi[guir un sistema energético que no resulte perjudicial para el clima, pero a la adopción de combustibles que emitan menos carbono también le toca un papel importante. La economía ckdZ_WboW[ij|fh[iY_dZ_[dZeZ[bYWhXede0[dbeiZeibj_cei siglos, los combustibles ricos en carbono, como el carbón, han cedido el paso a combustibles con menos carbono (petróleo y gas natural) o carentes del mismo (fuentes renovables, como la energía solar o la eólica). Hoy, menos de un tercio de los átomos de combustible fósil quemados son de carbono; el resto son de hidrógeno, inocuo para el clima. Esa tendencia a la descarbonización está reforzada por unos mayores rendimientos en la conversión, distribución y empleo de la energía; por ejemplo, combinando la producción de calor y electricidad puede extraerse el doble de trabajo útil de cada tonelada de carbono emitida a la atmósfera. Juntos, esos avances podrían reducir radicalmente las emisiones totales de carbono hacia 2050, aunque a la vez crezca la economía mundial. Este artículo se cenjhW[d[bfh[c_ecWoeh0[nfh_c_hc|ijhWXWèZ[YWZWkd_ZWZ de energía entregada a las empresas y a los consumidores. En cada etapa del trayecto desde los lugares de producción hasta los puntos de servicio se pierden grandes cantidades de energía. Pequeñas reducciones en la potencia empleada donde des- ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 17 emboca la cadena pueden rebajar enormemente la potencia útil requerida donde arranca. LA REVOLUCIÓN DEL BAJO CONSUMO Numerosos productos de bajo consumo energético, antes costosos y raros, son ahora económicos y comunes. Así, los controles de velocidad electrónicos se producen en masa y tan baratos, que algunos proveedores los incluyen como extra gratuito [dikicejeh[i$;bfh[Y_eZ[bWiXecX_bbWiÑkeh[iY[dj[iZ[XWè consumo ha bajado mucho en los últimos años. Gastan entre 75 y 80 por ciento menos electricidad que las bombillas de incandescencia y duran de 10 a 13 veces más. Los revestimientos de l[djWdWgk[jhWdic_j[dbWbkpoh[Ñ[`Wd[bYWbehYk[ijWdkdYkWhto de lo que costaban hace cinco años. En el caso de algunos [gk_feiZ[c[hYWZeickoYecf[j_j_leiÄcejeh[i[bYjh_Yei" XecXWi_dZkijh_Wb[i"j[b[l_ieh[ie\h_]ehÐYeiÄ"Wb]kdeicedelos de muy bajo consumo no cuestan más que los otros. Sin embargo, la revolución oculta de su combinación y aplicación reviste una importancia mucho mayor que todas estas técnicas mejores y más baratas. ´9k|djeW_ibWdj[jhc_Ye[iWZ[YkWZefWhWkdWYWiW[dkd clima frío? La mayoría de los ingenieros dejarían de añadir aislante cuando el gasto en más material se hiciera mayor que los ahorros a lo largo del tiempo en las facturas de calefacción. Pero esa comparación omite los gastos de instalación del sistema de YWb[\WYY_dÄbWYWbZ[hW"jkX[hWi"XecXWi"l[dj_bWZeh[i"[jYj[hWÄ"Z[bgk[feZhWfh[iY_dZ_hi[YedkdW_ibWc_[djebeXWijWdj[ Xk[de$9edi_Z[h[ceic_fhef_WYWiW"Yedijhk_ZW[d'/.*[d Snowmass (Colorado), donde las temperaturas invernales pueZ[dXW`Wh^WijWÃ**]hWZei9[bi_kiobWi^[bWZWii[ZWd[dYkWbquier momento del año. La casa carece de sistema de calefacción clásico; en cambio, el tejado está aislado con 20 a 30 centímejheiZ[[ifkcWZ[feb_kh[jWde"oikickheiZ[bWZh_bbeZ[*& Y[dtímetros de espesor emparedan otros 10 centímetros de ese mismo material. En las ventanas de doble hoja se combinan dos o jh[iYWfWiÐdWij[hcehh[Ñ[YjehWijhWdifWh[dj[iYed]WiYh_fjd W_ibWdj[0Xbegk[Wd[bYWbeh_]kWbgk[kdWf_bWZ[eYêWYWjehY[ hojas de vidrio. Esas características, junto con el calor recuperado del aire ventilado, reduce las pérdidas térmicas de la casa a alrededor de solo un 1 por ciento más que el calor tomado de la luz solar, los electrodomésticos y las personas del interior. Esa minúscula pérdida puedo compensarla jugando con mi perra (que genera unos 50 vatios de calor, ajustables hasta los 100 vatios si se le arroja una pelota) o, en las noches más frías, quemando estudios energéticos obsoletos en una pequeña estufa de leña. Eliminando el sistema de calefacción reduje los costes de construcción en 1100 dólares (de 1983). Luego reinvertí ese dinero, más ejhei*.&&ZbWh[i"[d_dijWbWY_ed[igk[Wêrraban la mitad del agua, el 99 por ciento de la energía para calentar agua y el 90 por ciento de la electricidad doméstica. La estructura, Z[)-&c[jheiYkWZhWZeiÄgk[WbX[h]WjWcX_dbWi[Z[eh_]_dWbZ[b?dij_jkjeZ[bWiCedjWWiHeYeiWiHC?"WieY_WY_di_d|d_ceZ[ bkYhegk[Ye\kdZ[d'/.(Ä"Yedikc[Wf[dWi más electricidad que una sola bombilla de 100 vatios. (Esta cifra excluye la potencia consuc_ZWfeh[b[gk_feZ[eÐY_dWZ[b_dij_jkje$ Unas células solares generan de cinco a seis veces esa electricidad; revendo el excedente a la compañía elécjh_YW$;dYed`kdje"jeZWibWi_dl[hi_ed[i[d[ÐY_[dY_W[d[h]j_ca se amortizaron en 10 meses con las técnicas de 1983; las de hoy son mejores y más baratas. ;d[bZ[Y[d_eZ['//&"FWY_ÐY=Wi;b[Yjh_YWYec[j_kd[nperimento, lo llamaron ACT2, que aplicó el diseño inteligente a i_[j[[Z_ÐY_eidk[leiol_[èiYedbW_dj[dY_dZ[Z[ceijhWhgk[ bWic[èhWiZ[[ÐY_[dY_W[d[h]j_YW]hWdZ[ih[ikbjWdc|i[Yenómicas que las pequeñas. Por ejemplo, construyeron a las afueras de Davis (California) una casa que se conservaba fresca durante el verano sin acondicionamiento de aire. Estimaron que Yedijhk_h[i[j_feZ[l_l_[dZWYeijWhW"i_i[Z_\kdZ_[i[beikÐY_[dj["kdei'.&&ZbWh[ic[deigk[[Z_ÐYWhkdWYWiWYehh_[dj[ del mismo tamaño, y a lo largo de su vida útil habría que gastar 1600 dólares menos en su mantenimiento. 7d|be]Wc[dj["[bWhgk_j[YjejW_bWdZiIeedjehd8eedoWtikarn construyó en 1996, en las cercanías del húmedo y caluheie8Wd]aea"kdWYWiWgk[h[gk[hWiebekdifj_ceZ[bW capacidad de acondicionamiento de aire que se instala en una estructura de esas dimensiones; el ahorro en equipamiento pagó el techo, los muros y las ventanas aislantes que mantienen fresca la casa. En todos estos casos, el enfoque del diseño fue el misce0efj_c_pWh[b[Z_ÐY_e[dikjejWb_ZWZfWhWeXj[d[hcbj_fb[i X[d[ÐY_ei[dl[pZ[XkiYWhkdX[d[ÐY_eYecfed[dj[WYecfenente, considerados por separado. Esta ingeniería de sistemas completos puede también apliYWhi[W[Z_ÐY_eiZ[eÐY_dWiofbWdjWi_dZkijh_Wb[i$;d'//-"bei proyectistas de una fábrica de alfombras de Shangái redujeron en un 92 por ciento, merced a dos sencillos cambios, la potencia de bombeo necesaria en un circuito de circulación de calor. El primer cambio consistió en instalar tuberías más anchas, con lo que redujeron notablemente el rozamiento y el sistema pudo emplear bombas y motores más pequeños. La segunda innovación fue trazar el recorrido de las tuberías antes de situar las c|gk_dWigk[Z[XWdYed[YjWh$9eceh[ikbjWZe"[bÑk_Zei[cevía por tramos cortos y rectos, sin tortuosidades, reduciendo aún más el rozamiento y los gastos de instalación. Esto no es astronáutica; se trata solo de redescubrir la buena ingeniería victoriana. Y es de aplicación general. Un equipo Z[[diWoeiZ[b?dij_jkjeZ[bWiCedjWWiHeYeiWi^WYh[WZeh[cientemente diseños de nuevas construcciones que brindan ahorros energéticos del 89 por ciento a los centros informáticos, del orden del 75 por ciento a las plantas químicas, del 70 al 90 por ciento a los supermercados y aproximadamente del 50 por ciento a los yates de lujo, todos con unos gastos de capital instalado inferiores a los de los diseños ordinarios. El equipo ha propuesjejWcX_dWYjkWb_pWY_ed[iZ[h[Ðd[hWiZ[f[tróleo, minas y fábricas de microcircuitos ya [n_ij[dj[igk[h[ZkY_hWdZ[b*&Wb,&fehY_[dto el consumo energético, con un gasto amortizable en pocos años. Si se adoptara el principio de la eficiencia energética en vehículos, edificios e industrias, el gasto de petróleo previsto para 2025 podría reducirse a la mitad 18 TEMAS 67 VEHÍCULOS MENOS DERROCHADORES En EE.UU., el transporte consume el 70 por ciento del petróleo producido y genera un tercio de las emisiones carbónicas del país. Se da por generalmente admitido que constituye la parte más espinosa del problema climático, esf[Y_Wbc[dj[fehgk[[d9^_dW[?dZ_W^WoY[d- DISEÑO ECONOMIZADOR Hogares frescos en zonas cálidas Ö¹¸äx`¸³äøxø³DUx³îxßxä`¸x³§Dîß¸Ç`D§5D§D³lDD§DþxąÔøxäx³ąDx§Däî¸x³xßyî`¸Õ§DßÔøîx`î¸3¸¸³î¸ß³ ¸¸³āDî¦Dß³jlx§D7³þxßälDllxø§D§¸³¦¸ß³jxÇ§x¹D§xß¸äāîxßßDąDäÇDßDÇß¸îxxßlx§ä¸§äø`DäDlxðćxîß¸ä`øDlßDl¸äx³ 0DîøîD³j`xß`Dlx D³¦¸¦Í§Dä§Dx³î¸jø³Dxäîßø`îøßDxßyî`Dāø³Däþx³îD³Däßxx`î¸ßDälx³ßDßß¸¥¸äÇlx³§Dx³îßDlD D§`D§¸ßx³îßDälx¥D³ÇDäDßø³DUøx³D`D³îlDllx§øąä¸§DßÍ1øxx§³îxß¸ß`Dßxą`DlxîDUÔøxäāø³øx`¸lxxä`D§xßD`x³îßD§Dþ¸ßx`x³§Dþx³î§D`¹³çx§Dßx³îxß¸ßäxx³ßDD§øßÇ¸ßø³îøU¸x³îxßßDl¸Í¸¸ßxäø§îDl¸j§D`DäD³x`xäîDä¸§¸ø³äyÇî¸lx§D`DÇD`lDllxD`¸³l`¸³Dx³î¸lxDßxÔøxäøx§x³äîD§Dßäxx³ø³Dxäîßø`îøßDlxxäîDälx³ä¸³xäÍ0DßDßxlø`ßDù³Eä§DD`îøßDx³xßgética, los condensadores del sistema de acondicionamiento de aire calientan el agua de la casa. Aislamiento térmico Entrada de aire caliente al acondicionador de aire Parasoles <y´ïD´Dåïyà®¹ààyy`ï¹àDå Salida de aire frío procedente del acondicionador Condensadores Ventilación natural DON FOLEY (esquemaËè3''%5'2% ''%?5!2%j7%<237""'%!'2%Êfotografía) Entrada de agua Tubo soterrado Evaporadores del sistema de acondicionamiento de aire Conductos de refrigerante tenares de millones de compradores de automóviles. Pero el jhWdifehj[e\h[Y[[dehc[iefehjkd_ZWZ[iWbW[ÐY_[dY_W[d[hgética. En Winning the Oil Endgame (Ganar el órdago del petróleo),kd[ijkZ_eh[ZWYjWZe[d(&&*fehc_[gk_feZ[b?dij_tuto de las Montañas Rocosas, se descubre que combinando ingeniosamente materiales ligeros con innovaciones en la propulsión y aerodinámica podría reducirse en dos tercios el consumo de combustible de coches, camiones y aviones sin comprometer la comodidad, la seguridad, las prestaciones ni los precios. Pese a 119 años de perfeccionamientos, el rendimiento total de los vehículos modernos sigue siendo asombrosamente bajo. A las ruedas todavía llega solo el 13 por ciento de la energía del combustible; el otro 87 por ciento se disipa como calor y ruido en el motor y la transmisión, o se pierde en ralentís y accesorios, en los acondicionadores de aire por ejemplo. De la energía entregada a las ruedas, más de la mitad sirve para calentar los neumáticos, la calzada y el aire. Solo el 6 por ciento de la energía del combustible acelera el vehículo (y esa energía se emplea en calentar los frenos cuando paramos). Y como el 95 por ciento de la masa acelerada es del mismo vehículo, solo menos del 1 por ciento del combustible acaba propulsando al conductor. I_d[cXWh]e"bW\i_YWdeiZWbWiebkY_deXl_W0h[ZkY_h[dbe posible el peso del automóvil, causante de tres cuartos de las pérdidas en las ruedas. Por cada unidad de energía ahorrada en ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 19 las ruedas al disminuir el peso (o reducir la resistencia del aire), pues, un poderoso incentivo para que los fabricantes innoven se ahorrarán siete unidades adicionales de la energía que aho- YedlWb[djW[dbegk[i[h[Ð[h[WcWj[h_Wb[io\WXh_YWY_d"WbW ra se pierde. El interés por reducir costes y aumentar la seguri- manera de lo que acometen ahora unos pocos en lo concerniendad desalienta los intentos de construir autos más livianos, pero te a la propulsión. ;bWd|b_i_iZ[b?dij_jkjeZ[bWiCedjWWiHeYeiWick[ijhW beicWj[h_Wb[iceZ[hdeiÄbWidk[lWiWb[WY_ed[ic[j|b_YWiobei cWj[h_Wb[iYecfk[ijeifeb_ch_YeiWlWdpWZeiÐXhWi_dc[hiWi gk["Z[WZefjWhi[[bfh_dY_f_eZ[bW[ÐY_[dY_W[d[h]j_YW[dl[[dcWjh_Y[iZ[h[i_dWÄ"b_][heiWkdgk[\k[hj[i"fk[Z[dh[XW- ^Ykbei"[Z_ÐY_ei[_dZkijh_Wi"[b]WijeZ[f[jhb[efh[l_ijefWhW `WhZh|ij_YWc[dj[bWcWiWZ[kdl[^Ykbei_diWYh_ÐYWhiki[]k- (&(+[d;;$KK$Ä(.c_bbed[iZ[XWhh_b[iZ_Wh_eiÄfeZhWZ_iridad estructural en los choques. Por ejemplo, los materiales minuir a menos de la mitad; el consumo se rebajaría a niveles Yecfk[ijeiZ[ÐXhWZ[YWhXedeWXiehX[dZ[i[_iWZeY[l[Y[i no conocidos desde 1970. Siendo realistas, para 2025 solo se más energía de impacto por kilogramo que el acero, lo que com- podrá lograr la mitad de esas economías, pues aún estarían en pensa con creces la desventaja en masa del auto si choca con servicio muchos coches y camiones antiguos y de mayor conotro de acero de masa doble. Con estos materiales nuevos, los sumo (el parque de automóviles cambia muy despacio). Pero coches pueden ser grandes, cómodos y seguros sin resultar pe- podría llegarse a prescindir de los combustibles derivados del iWZei"_d[ÐY_[dj[ioêij_b[i"WêhhWdZef[jhb[ey vidas a la f[jhb[eWdj[iZ[(&+&Zkfb_YWdZefh_c[hebW[ÐY_[dY_WZ[ik l[p$9eceZ_è>[dho<ehZ"c|if[iedei_]d_ÐYWc|ih[i_ij[d- empleo y sustituyéndolo luego por otras fuentes de energía. Las cia. Si se diera tal equivalencia, los cascos de los ciclistas serían [cfh[iWifeZhWdiWYWh]hWdZ[iX[d[ÐY_ei]hWY_WiW[i[YWcbio, pues ahorrar un barril de petróleo merced a la mejora del Z[WY[heodeZ[ÐXhWZ[YWhXede$ Las técnicas de manufactura avanzadas desarrolladas duran- rendimiento cuesta solo 12 dólares, menos de un quinto del acte los dos últimos años podrían conseguir que las carrocerías tual precio de venta del crudo. Y hay dos clases de fuentes de hechas de materiales compuestos de carbono fueran competi- energías alternativas que podrían competir con el petróleo auntivas frente a las de acero. Una carrocería más ligera permitiría que este se vendiera a menos de la mitad de su precio actual. La primera es el etanol, obtenible de plana los fabricantes de automóviles emplear tas leñosas o herbáceas, como el álamo o motores más pequeños (y menos caros). Y la gramínea Panicum virgatum. Actualcomo el ensamblado de coches de materiamente, en EE.UU. el maíz es la primera les compuestos de carbono no requiere tafuente de etanol, que se mezcla con gasolleres de carrozado ni de pintura, las fábrilina, pero las plantas leñosas producen el cas serían más pequeñas; construirlas cosdoble de etanol por tonelada que el maíz jWhWkd*&fehY_[djec[deigk[[Z_ÐYWh y con menos inversiones de capital y muuna planta corriente. Esos ahorros com28 millones cho menos consumo energético. pensarían el mayor precio de los materialxUDßß§xälxÇxîß¹§x¸äx La segunda opción alternativa consisles compuestos de carbono. En total, con `¸³äøßE³DlDß¸x³Í77Í te en remplazar el petróleo por gas nalas carrocerías ultraligeras podría conseen 2025, si prosigue la tendencia tural con menor contenido en carbono, guirse que el rendimiento del combustible actual que se abarataría y abundaría más, a meviniera a doblar el de los modernos coches Z_ZWgk[[bWkc[dje[d[ÐY_[dY_Wh[Zk[bYjh_Yei^Xh_ZeiÄZedZ[[i[h[dZ_c_[d13 por ciento jera la demanda de electricidad en las to ya es el doble que en los coches comu0ß¸Ç¸ß`¹³lx§Dx³xßD`xllD horas de máxima carga. En esas horas, d[iÄi_d[b[lWh[bfh[Y_eZ[l[djWWbfXb_por el combustible que llega a las las turbinas de gas trabajan con tal deco. Si los materiales compuestos no estußøxlDälxø³Døî¸¹þ§ rroche que, economizando el 1 por cienvieran a punto, podríamos echar mano de 70.000 millones de dólares to de la electricidad, se reduciría en un los nuevos aceros ultraligeros. La compe¸ßß¸D³øD§Éx³öćöÊÇ¸äU§x 2 por ciento el consumo estadounidense tencia en el mercado dirá cuál es el matex¥¸ßD³l¸§Dx`x³`Dx³xßyZ[]WidWjkhWboikfh[Y_e[dkd)e*feh rial ganador. En cualquier caso, antes de tica en el uso de los combustibles ciento. El gas ahorrado así y en otros diez años los vehículos ultraligeros de muy Çxîß¸§xß¸äāD§§D³l¸äøäîîøî¸ä usos podría sustituir al petróleo directabajo consumo empezarán a destacarse del para estos mente o bien convertirlo en hidrógeno, grueso del pelotón. begk[h[fehjWhWkdfhel[Yêo[ÐY_[dMás aún, los coches ultraligeros pocia mayores. drían acelerar mucho la transición hacia BeiX[d[ÐY_eiZ[[b_c_dWhfeYeWfeYe los automóviles impulsados por pilas de combustible. Un monovolumen de tamaño medio, cuyo peso y los combustibles fósiles irían mucho más allá del ahorro estiresistencia del aire se hubieran reducido a la mitad, con lo que mado en 70.000 millones de dólares al año. La transición rebala potencia requerida en sus ruedas se habría reducido en dos jaría en un 26 por ciento las emisiones carbónicas de EE.UU. y tercios, consumiría unos dos litros por cien kilómetros, con lo eliminaría todos los costes sociales y políticos de la obtención que necesitaría solo una pila de combustible de 35 kilovatios, oYedikceZ[YhkZei0YedÑ_Yjeic_b_jWh[i"_d[ijWX_b_ZWZZ[bei un tercio del tamaño corriente y, por tanto, más fácil de fabri- fh[Y_ei"Yecfb_YWY_ed[iÐiYWb[ioZ_fbec|j_YWi"YedjWc_dWY_d" car asequiblemente. Y como el vehículo solo necesitaría acarrear etcétera. Si el país se liberara de su dependencia del petróleo, la tercera parte de hidrógeno, no requeriría una nueva técnica ya no le valdría la pena combatir por él. Además, el Pentágono Z[WbcWY[dWc_[dje1kdeiZ[fi_jeiZ[ÐXhWZ[YWhXedef[gk[- Yei[Y^WhW_dc[Z_WjWc[dj[bei\hkjeiZ[\Wleh[Y[hbW[ÐY_[dY_W ños, nada peligrosos y de serie podrían contener hidrógeno su- energética, pues necesita desesperadamente reducir los costes ÐY_[dj[fWhWfhefkbiWh[bl[^YkbeZkhWdj[+)&a_bc[jhei$7i y riesgos de abastecer de combustible a sus tropas. Al igual que pues, el primer fabricante de automóviles que se pase a los ul- los esfuerzos en investigación del Departamento de Defensa de traligeros ganará la carrera de las pilas de combustible. Hay, ;;$KK$jhWdi\ehcWhedbW_dZkijh_WY_l_bWbYh[Wh?dj[hd[jo[b Adicción al petróleo 20 TEMAS 67 E F I C I E N C I A Y S E G U R I DA D Coches ultraligeros "¸ä`¸`xäø§îßD§xß¸äÇøxlx³äxßßEÇl¸äjxäÇD`¸ä¸äjäxøß¸äāx`x³îxäÍRevolution, un prototipo de monovolumen diseñado en öćććjlxîDD¶¸xl¸ā`³`¸Däx³î¸äjÇxäDä¸§¸}è¦§¸ßD¸äx³¸älx§DîDlÔøxø³`¸`x`¸³þx³`¸³D§`¸ÇDßDU§xj Çxß¸äøDUîE`ø§¸äxøß¸lxUßDlx`DßU¸³¸Çß¸îxxßDD§¸äÇDäD¥xß¸äx³`¸§ä¸³xäDßD³þx§¸`lDl`¸³þx`ø§¸äø`¸EäÇxäDl¸äÍ7³DÇ§Dlx`¸UøäîU§xlxð¦§¸þDî¸ä§¸Çß¸Çø§äDßDløßD³îxðć¦§¹xîß¸ä`¸³§¸äðj¦§¸ßD¸älxlß¹x³¸lxäøälxÇ¹äî¸äÍ0¸lßDD`x§xßDßDäîD§¸ä¿ćć¦§¹xîß¸äÇ¸ß¸ßDx³}jðäxø³l¸äÍ Baterías Dàà¹`yà DmyUàDmy`DàU¹´¹ Pila de combustible de 35 kilovatios Un motor para cada rueda Convertidor de potencia DON FOLEY (ESQUEMAËè?022j%ÎÊFOTOGRAFÍA) Depósitos de hidrógeno GPS, ahora deberían conducir el desarrollo de los materiales ultraligeros avanzados. El paso a una economía no dependiente del petróleo sería Wdc|ih|f_Zegk[befh[l_ijefeh[b?dij_jkjeZ[bWiCedjWñas Rocosas si los responsables políticos cesaran de fomentar unas pautas que obligan a usar tanto los automóviles. No debería ordenarse o subvencionarse la dispersión de urbanizaciones alrededor de las ciudades. Concentrar la población ahorra combustible de manera menos perturbadora que otros métodos de b_c_jWh[bjh|ÐYecejeh_pWZeYecebWiZhWYed_WdWijWiWiieXh[ combustibles y coches con que Singapur evita atascos de la magd_jkZZ[beiZ[8Wd]aea$ ENERGÍAS RENOVABLES 7i_c_ice"kdWic[èhWi[dbW[ÐY_[dY_W[d[h]j_YWgk[deiWêrrasen la mayoría de nuestro consumo eléctrico actual serían más baratas que el carbón que hoy queman las compañías eléctricas para generar la mitad de la energía eléctrica consumida en EE.UU. y el 37 por ciento de la española, y emitir el 38 por ciento de las emisiones de carbono procedentes de combustibles fósiles (en EE.UU.). Han progresado mucho en los últimos WeibWiefY_ed[iWbj[hdWj_lWiWbWiY[djhWb[iZ[YWhXd0bWi\k[d- j[idef[h[Y[Z[hWiÄ[d[if[Y_Wbbei][d[hWZeh[iiebWh[io[b_YeiÄobWifbWdjWiZ[iY[djhWb_pWZWiZ[Ye][d[hWY_dgk[fheZkY[dWbWl[p[b[Yjh_Y_ZWZoYWbeh[d[Z_ÐY_eio\|Xh_YWi$7 escala mundial, la capacidad de generación conjunta de esas fuentes es ya mayor que la de las centrales nucleares y crece seis veces más deprisa. Esa tendencia impresiona tanto más cuanto que los generadores descentralizados se enfrentan a muchos obstáculos que traban la justa competencia y a unas subvenciones muy inferiores a las que reciben las plantas centralizadas de carbón y nucleares. Acaso, el mayor éxito corresponda a la energía eólica. La producción masiva y una ingeniería perfeccionada han conseguido que los modernos generadores eólicos sean grandes (con cafWY_ZWZ[ikd_jWh_WiZ[ZeiWY_dYec[]WlWj_ei"WbjWc[dj[ÐWbles y muy benignos con el entorno. Dinamarca ya extrae del viento un quinto de su electricidad, Alemania un décimo y España más del 6 por ciento. Alemania y España están añadiendo 2000 megavatios de potencia eólica cada año; Europa aspira a obtener el 22 por ciento de su electricidad y el 12 por ciento de su energía total de fuentes no perecederas en 2012. En contraste, la capacidad mundial de las centrales nucleares se espera que siga estancada, para luego decaer. ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 21 22 TEMAS 67 ANDREAS RENTZ GETTY IMAGES BWYhj_YWc|iYecdWbW[d[h]W[b_YWÄik_dj[hc_j[dY_WÄ no ha resultado un inconveniente grave. En zonas de Europa que obtienen toda la energía generada por el viento solo en algunos días, las compañías eléctricas han resuelto el problema Z_l[hi_ÐYWdZebWkX_YWY_dZ[bWijkhX_dWi"jecWdZe[dYk[djW las previsiones sobre el viento en los planes de generación e integrando la potencia eólica con la hidroeléctrica y la procedente de otras fuentes. La generación eólica y la solar trabajan juntas especialmente bien, en parte porque las condiciones adversas para la eólica (tiempo calmo y soleado) son buenas para bWiebWh"ol_Y[l[hiW$8_[dYecX_dWZWi"bWi_dijWbWY_ed[i[b_YWi obWiiebWh[iiedc|iÐWXb[igk[bWiY[djhWb[i[bYjh_YWiehZ_dWrias; constan de módulos más pequeños (turbinas eólicas, célu- las solares) que difícilmente fallarán a la vez, su coste no se descontrola cuando sube el precio de los combustibles fósiles y no es probable que sufran atentados. La energía renovable ya resulta ventajosa económicamente. En 2003, la energía eólica se vendía en EE.UU. por solo 2,9 centavos de dólar el kilovatio hora. La generación eólica está subvencionada por el Gobierno federal mediante una desgravaY_dÐiYWb"f[heWkdi_d[ijW"[b fh[Y_eÄkdei*",Y[djWleifeh a_belWj_eêhWÄi_]k[i_[dZec[nor que el de la energía subvencionada de las nuevas centrales de carbón o nucleares. La subvención a la energía eólica es de carácter temporal y el Congreso la ha dejado expirar repetidamente; en cambio, los subsidios a las industrias nucleares y de combustibles fósiles son más cuantiosos y estables. [En España, la cesión de energía eólica a una empresa distribuidora está regulada por [bH[Wb:[Yh[je*),%(&&*$BWjWrifa es de un 90 por ciento de la llamada tarifa media de referencia, que es de unos 7 céntimos de euro el kilovatio hora. Puede venderse también libremente en el mercado, en cuyo caso se suman al precio de mercado una fh_cWZ[b*&fehY_[djeZ[bWjWrifa media y un incentivo del 10 por ciento.] La energía eólica es además WXkdZWdj[0kdeifWhgk[i[b_cos que ocuparan, por ejemplo, una reducida fracción de la tierra disponible en ambas Generadores eólicos en Alemania Dakotas cubriría rentablemente todas las necesidades de electricidad de Estados Unidos. Las células solares, aunque actualmente más caras por kilovatio hora que las turbinas eólicas, serían rentables integradas en ediÐY_ei"fehgk[WêhhWdcWj[h_Wb[iZ[j[Y^WZe$;dbei]hWdZ[i [Z_ÐY_eiYec[hY_Wb[iZ[j[YêfbWde"bWiYbkbWiiebWh[ifk[Z[d Yecf[j_hi_dikXl[dY_ed[ii_i[bWiYecX_dWYedkdkie[ÐY_[dj[gk[f[hc_jWWbfhef_[jWh_eZ[b[Z_ÐY_eh[l[dZ[hbW[d[hgía sobrante cuando más abundante y valiosa es, en las tardes soleadas [la tarifa de venta de la energía fotovoltaica en EspaW[i"i[]d[bH[Wb:[Yh[je*),%(&&*"kd)&&fehY_[djeZ[bW tarifa media de referencia, o un 575 por ciento si la potencia instalada no supera los 100 kW]. La generación solar suele ser también la mejor solución para dotar de electricidad a los dos mil millones de personas que carecen de acceso a líneas de trans- Las fuentes descentralizadas de electricidad —la cogeneración (generación combinada de electricidad y calor, habitualmente a partir de gas natural) y las no perecederas (como las solares y las eólicas)— superaron mundialmente a las nucleares en capacidad de generación en 2002. La producción de este año de esas fuentes, con poco o ningún carbono, rebasará la de las centrales nucleares. FUENTES ALTERNATIVAS Capacidad mundial de generación eléctrica (megavatios) 800 700 600 500 ACTUAL PREVISTA De cogeneración no biomásica descentralizada Geotérmicas Fotovoltaicas Biomásicas y de desperdicios Hidroeléctricas (pequeños embalses) Nuclear Eólicas 400 300 200 100 0 2000 2002 2004 2006 2008 2010 Año c_i_d$F[he_dYbkie[dbeifWi[ih_Yei"kdWYWiWjWd[ÐY_[dj[ como la mía puede conseguir toda su electricidad con solo unos pocos metros cuadrados de células solares, cuya instalación es más barata que conectarse a las líneas de distribución cercanas. ~ AS ROCOSAS %235%3%è7%5i%35575'"3$'%5& UNA SOLUCIÓN MÁS BARATA KdWfebj_YWeh_[djWZWWf[h\[YY_edWhi_d]hWdZ[i]WijeibW[Ðciencia energética y unas fuentes competitivas de energías no perecederas pueden invertir la terrible aritmética del cambio climático, que se acelera exponencialmente a consecuencia del YedikceYh[Y_[dj[Z[YecXkij_Xb[i\i_b[i$BW[ÐY_[dY_W[d[h]j_YWfk[Z[c[èhWhc|iZ[fh_iWgk[bW[YedecWYh[Y[0[djh['/--o'/.+"feh[`[cfbe"[bfheZkYje_dj[h_ehXhkjeF?8 norteamericano creció un 27 por ciento, mientras que el consumo de petróleo disminuyó en un 17 por ciento. (En el mismo período, las importaciones de petróleo cayeron un 50 por ciento, y las importaciones del golfo Pérsico se desplomaron un 87 por ciento.) El crecimiento de las energías no perecederas ha h[XWiWZeWbF?81W[iYWbWckdZ_Wb"bWifheZkYY_ed[iZ[[d[hgías solar y eólica se duplican cada dos y tres años, respectivac[dj[$I_jWdjebW[ÐY_[dY_WYecebW][d[hWY_dZ[[d[h]Wih[novables crecen más rápido que la economía, las emisiones de carbono disminuirán y el calentamiento global se retardará, concediéndonos más tiempo para desarrollar técnicas aún mejores que remplacen el combustible fósil que aún quede en uso, o para dominar y poner en práctica procedimientos que retengan el carbono de combustión antes de que penetre en la atmósfera. En contraste, la energía nuclear es una solución más lenta y mucho más cara. La entrega de un kilovatio hora de una central nuclear nueva cuesta al menos el triple que ahorrarlo Wkc[djWdZebW[ÐY_[dY_W$7ifk[i"YWZWZlar gastado en mejorar el rendimiento ahorraría el uso de al menos tres veces más carbón que si ese dólar se invirtiera en energía nuYb[Wh1WZ[c|i"[iWic[èhWiZ[bW[ÐY_[dY_W[dtrarían en efecto mucho más rápidamente porque construir reactores lleva tiempo. Desviar inversiones públicas y privadas de los ganado- res en el mercado a los perdedores no solo distorsiona los merYWZeioh[fWhj[cWb[bYWf_jWbÐdWdY_[he"i_degk[W]hWlW[bfheXb[cWYb_c|j_YeWbWfeoWhkdWiebkY_dc[dei[ÐYWp$ La buena nueva acerca del calentamiento global es que es más barato solucionarlo que ignorarlo. Como el ahorro de ener]W[ibkYhWj_le"[bkie[ÐY_[dj[[ij|]WdWdZeWjhWYj_le[dbei mercados. Skip Laitner, de la Agencia para la Protección Ambiental de EE.UU., calcula que desde 1996 a mediados de 2005 unas prudentes decisiones de empresas y consumidores, combinadas con una economía cada vez más cimentada en la información y los servicios, recortó en un 2,1 por ciento anual el gasjec[Z_e[d[d[h]WfehZbWhZ[F?8"kdh_jceZ[h[ZkYY_d casi triple que en los diez años anteriores. Ese cambio absorbió casi el 78 por ciento del aumento de la demanda energética en los últimos diez años (el resto se afrontó con el aumento del abastecimiento energético), y EE.UU. logró ese progreso sin ayuda de ningún avance técnico ni de nuevas políticas nacionales. El problema climático se debe a millones de malas decisiones tomadas durante decenios, pero la estabilidad climática puede recuperarse mediante millones de decisiones sensatas, YecfhWdZeb|cfWhWioYeY^[ic|i[ÐY_[dj[i"h[leYWdZebWiikXvenciones al despilfarro y recompensando los resultados deseables (por ejemplo, pagando a arquitectos e ingenieros por los ahorros y no por los gastos). El papel correcto de un Gobierno es pilotar, no remar, pero durante años los responsables han estado llevando por un rumbo erróneo la nave de la energía. La actual política energética estadounidense perjudica al clima y la economía al rechazar los principios del mercado libre y someter las nuevas técnicas al favoritismo. Lo mejor es permitir que todos los métodos de producir o ahorrar energía compitan limpiamente, a los precios más justos, con independencia del tipo de inversión que sea, qué técnica se aplique, a qué escala y quién sea el propietario. Así, pocas jurisdicciones admiten hoy que las fuentes de energía descentralizadas, como los dispositivos solares de tejado, se conecten directamente a la red eléctrica nacional, pese a que los estándares técnicos modernos permiten que se haga sin riesgo. Aunque 31 estados norteamericanos admiten que la compañía eléctrica compre al productor individual la electricidad que ha generado de sobra al mismo precio que se la vende, la mayoría restringen o distorsionan arbitrariamente esa competencia. F[he[bcWoehZ[beieXij|YkbeiWbW[ÐY_[dcia en la producción de electricidad o gas es que se suela premiar a las compañías distribuidoras por vender más energía y penalizarlas por recortar las facturas a sus clientes. Por ik[hj["[i[fheXb[cWj_[d[\|Y_biebkY_d0bei organismos reguladores deberían desligar in- El ahorro de energía es lucrativo; el consumo eficiente está ganando atractivo en los mercados ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 23 Equivalente en productos del petróleo (millones de barriles al día) 35 Previsiones del Gobierno Si se mejora la eficiencia energética Con sucedáneos Con la opción del hidrógeno por ahorro de gas natural y fuentes de energías renovables 30 25 20 15 10 5 0 1950 Uso Importes 1960 1970 1980 1990 2000 Año 2010 2020 2030 centivos y ventas, y permitir luego a las distribuidoras que se queden con parte de los ahorros derivados de la reducción de la factura energética. Han tardado en salir de Detroit vehículos de muy bajo consumo; ni los balances contables ni los directivos han apoyado las innovaciones más atrevidas. Además, EE.UU. grava poco la gasolina pero subvenciona mucho su producción, con lo que resulta, o resultaba hasta hace muy poco, más barata que el agua embotellada. Sin embargo, aumentar los impuestos sobre los combustibles podría no ser la mejor solución; en Europa, kdei_cfk[ijei[nehX_jWdj[iÄgk[[dckYêifWi[i[b[lWd beifh[Y_eiZ[bW]Wieb_dWWkd[kheec|i[bb_jheÄYedjh_Xkyen a reducir el uso de los coches más que a lograr que los nueleiceZ[beii[Wd[ÐY_[dj[i"fk[ibeiYeij[iZ[bYecXkij_Xb[i[ diluyen en los demás gastos del dueño del coche y se descuentan muy rápidamente (la mayoría de los compradores solo contabiliza el ahorro en combustible correspondiente a los dos o tres primeros años). En Estados Unidos, las normas federales adoptadas en 1970 contribuyeron a mejorar el consumo de los automóviles y camionetas nuevos desde los 15 litros por cien kilómetros, en 1978, a los 10,7 litros por cien kilómetros en 1987, f[hebWc[Z_W^W_Zei_jk|dZei[[d''"-b%'&&acZ[iZ[[djedces. El Gobierno prevé que la industria automovilística pasará los próximos 20 años tratando de que sus vehículos sean más [ÐY_[dj[igk[[d'/.-iebe[d&"(acfehb_jhe$7Z[c|i"bei fabricantes aborrecen las normas porque limitan la libertad de elegir y ya han aprendido a burlar al sistema vendiendo más l[^YkbeiYbWi_ÐYWZeiYeceYWc_ed[jWi"[dbWigk[i[Yedi_[dte mayor consumo que en los coches. (Las camionetas de más consumo incluso reciben subvenciones especiales.) BWYedjhWc[Z_ZWfebj_YWc|i[ÐYWpi[hWbW»YkejWZ[h[cXebie¼"gk[i[YWh]WhWWbeiYeY^[idk[lei_d[ÐY_[dj[ioi[ h[cXebiWhWWbeiYecfhWZeh[iZ[ceZ[bei[ÐY_[dj[i$7fb_YWda por separado para cada categoría de vehículo, y evitar un sesgo contra los modelos de mayor tamaño, las cuotas de rembolso no restringirían la posibilidad de elegir de los compraZeh[i0bWWcfb_WhWd$JWbfebj_YWfeZhWWY[b[hWhbWWZefY_d de coches, camiones y aviones de tecnología avanzada sin mandatos, impuestos, subvenciones ni leyes nacionales. En Europa y Japón el obstáculo principal para el ahorro energético se esconde en la falsa creencia de que sus economías ya ^WdWbYWdpWZebWc|n_cW[ÐY_[dY_W[d[h]j_YWfei_Xb[$9_[hje es que doblan el grado conseguido por EE.UU., pero les queda 24 TEMAS 67 mucho camino por recorrer. Con todo, las mejores oportunidaZ[ii[ZWd[dbeifWi[i[dZ[iWhhebbe"YkoW[ÐY_[dY_Wc[Z_W[i tres veces menor que la de EE.UU. En esos países se venden libremente, y todo el mundo los compra, motores, cebadores de jkXeiÑkeh[iY[dj[i"kdi_d\dZ[Z_ifei_j_leigk[Z[if_b\WhhWd energía. El sector energético devora en estos momentos un cuarto de sus fondos para el desarrollo, desviando el dinero de otros proyectos vitales. De tal situación son parcialmente responsables los países industrializados, porque muchos de ellos han exfehjWZel[^YkbeiocWgk_dWh_W_d[ÐY_[dj[iWbckdZe[dZ[iWhhebbe$;nfehjWh_d[ÐY_[dY_W[ijWd_dcehWbYeceWdj_[Yedmico; en cambio, los países más ricos deberían ayudar a los países en vías de desarrollo a construir infraestructuras de bajo consumo que liberasen capital para afrontar otras necesidades Wfh[c_Wdj[i$Feh[`[cfbe"\WXh_YWhb|cfWhWiol[djWdWi[ÐY_[dtes necesita 1000 veces menos capital que construir centrales eléctricas y redes de distribución para las mismas funciones, con la ventaja añadida de que la inversión se recupera diez veces más deprisa. 9^_dW[?dZ_WiWX[doWgk[ikiÑeh[Y_[dj[i[YedecWide pueden seguir compitiendo si el derroche energético continúa Z_bWf_ZWdZeZ_d[he"jWb[djeoiWbkZfXb_YW$9^_dWi[[ij|Ð`Wddo unas metas ambiciosas, pero alcanzables, para pasar del carbón a fuentes renovables descentralizadas y al gas natural. (Los chinos disponen de grandes reservas de gas natural y se espera que pongan en explotación vastos yacimientos en Siberia orienjWb$7Z[c|i"[d(&&*9^_dWWdkdY_kdWdk[lW[ijhWj[]_W[d[hgética, que no se basa en grandes centrales, sino en la generaY_dZ[iY[djhWb_pWZWo[dh|f_ZWic[èhWi[dbW[ÐY_[dY_WZ[bei dk[lei[Z_ÐY_ei"\|Xh_YWioWhjYkbeiZ[Yedikce$7i_c_ice" está tomando medidas para contener la explosión del consumo de petróleo; en 2008 será ilegal allí vender muchos de los acjkWb[i[_d[ÐY_[dj[iYeY^[iWc[h_YWdei$I_bei\WXh_YWdj[iZ[ automóviles de otros países no innovan rápidamente, dentro de una década pudiera muy bien ocurrir que el lector conduzca un coche de bajísimo consumo de manufactura china. La cada vez más competitiva economía global está estimulando un fascinante nuevo modelo de inversión energética. Si los Gobiernos pueden eliminar las barreras institucionales y aprovechar el dinamismo de la libre empresa, los mercados favorecerán por naturaleza las decisiones que generen bienestar, protejan el clima y propicien una seguridad auténtica al sustituir los combustibles fósiles por alternativas más económicas. Amory B. Lovins es director del Instituto de las Montañas Rocosas (Colorado). 0 2 3 2 $ 3 Hypercars, hydrogen and the automotive revolution. A. B. Lovins y D. R. Cramer en International Journal of Vehicle Design, vol. 35, n.os 1-2, págs. 50-85; 2002. Winning the oil endgame. A. B. Lovins, E. K. Datta, O. E. Bustness, J. G. Koomey y N. J. Glasgow. Rocky Mountain Institute, 2004. %235%3%è7%5i2$ÊGRÁFICAËè02'?'%302÷Ĉ÷"$%352)%%'2$)%%2è35$'%33073÷Ĉ÷2$ El consumo y las importaciones de petróleo de EE.UU. pueden reducirse drásticamente de modo rentable doblando la eficiencia energética de vehículos, edificios e industrias (línea roja en el gráfico). EE.UU. puede lograr aún más reducciones sustituyendo los combustibles fósiles por sucedáneos competitivos, como los biocombustibles avanzados y el gas natural (líneas verdes), o el hidrógeno (líneas grises). ESTADOS UNIDOS LIBRE DE PETRÓLEO © FOTOLIA/JODIE JOHNSON (cataratas); © FOTOLIA/RAVEN (turbinas eólicas y placas solares) FUENTES DE ENERGÍA AL ALCANCE FUENTE S DE ENERGÍA AL ALC ANCE Explotación de las reservas de petróleo Técnicas avanzadas extraerían hasta la última gota Leonardo Maugeri C LANCE IVERSEN/CORBIS ċ÷ĄúąĉûúûĉùċøĈÿĶûĂď÷ùÿăÿûĄĊąĆûĊĈąĂīüûĈąù÷ĂÿüąĈĄÿ÷ĄąúûĂĈīą Kern en 1899, se estimó que la gran viscosidad del crudo permitiría extraer solo un 10 por ciento del depósito. En 1942, tras más de cuarenta años de extracción moderada, la reserva todavía recuperable se valoró en 54 millones de barriles de crudo, una pequeña parte de los 278 millones de barriles ya obtenidos. En 1995, el experto Morris Adelman señaló que en los 44 años siguientes el campo produjo no ya 54, sino 736 millones de barriles, y aún le quedaban otros 970 por extraer. Pero hasta esa última estimación resultó errónea. En noviembre de 2007, la petrolera Chevron, a la sazón explotadora del yacimiento, anunció que la producción acumulada había alcanzado los dos mil millones de barriles. Al día de hoy, el yacimiento del río Kern produce cerca de 80.000 barriles diarios; el estado de California estima en unos 627 millones de barriles el resto de sus reservas. 26 TEMAS 67 Artículo publicado en Investigación y Ciencia, n.o 399 XXXXXXXX EN SÍNTESIS Las predicciones sobre un cercano declive de la producción mundial de petróleo y su casi total agotamiento al cabo de pocos decenios quizás adolezcan de un pesimismo excesivo. El autor pronostica que, hacia 2030, los avances técnicos permitirán extraer de los pozos la mitad del crudo que se haya detectado en el subsuelo, elevando así el actual promedio del 35 por ciento. Junto con nuevos descubrimientos, el incremento de la productividad podría hacer que el petróleo perdure al menos otros cien años. ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 27 En los años sesenta del siglo pasado, Chevron comenzó a aumentar sensiblemente su producción mediante la inyección de vapor en el subsuelo, técnica novedosa en aquellos tiempos. Aparecieron luego nuevos instrumentos de prospección y perforación que, unidos a la persistente inyección de vapor, convirtieron el yacimiento en una rica cornucopia petrolera. Pero el río Kern no es un caso aislado. Se cree que la producción de un campo petrolífero describe una curva acampanada, la curva de Hubbert (por el difunto King Hubbert, geólogo de la Shell Oil); su máximo se alcanzaría al haberse extraído la mitad del crudo detectado. Sin embargo, la mayoría de los campos petrolíferos reviven al cabo del tiempo: podría decirse que lo que verdaderamente prolifera son las técnicas de extracción. Numerosos analistas auguran hoy que la producción global de crudo culminará dentro de unos pocos años y luego descenderá, siguiendo la curva de Hubbert. Mi opinión es que estas predicciones no acertarán, como ha sucedido con otras similares sobre el cenit del petróleo [véase «Fin de la era del petróleo barato», por Colin J. Campbell y Jean H. Laherrère; ?ĄČûĉĊÿý÷ùÿĶĄď9ÿûĄùÿ÷"mayo de 1998 y «Los límites del crecimiento tras el cenit del petróleo», por Charles A. S. Hall y John W. Day, Jr.; ?ĄČûĉĊÿý÷ùÿĶĄď9ÿûĄùÿ÷"en este mismo número]. Los nuevos métodos de prospección han Cuesta predecir la producción total de un depósito. En el campo californiano del río Kern (final de la página y páginas anteriores), la producción (amarillo) ha batido una y otra vez todas las estimaciones del crudo extraíble (rojo). 1899 QQQQQQQ Estimación de reservas extraíbles 1942 QQQQQQQQQQQQQQ QQQQQQQQQQQQQQ Producción de crudo hasta esa fecha QQQQQQ Estimación de las reservas extraíbles restantes 2007 QQQQ QQQQQQQQQQQQQQ QQQQQQQQQQQQQQ QQQQQQQQQQQQQQ QQQQQQQQQQQQQQ QQQQQQQQQQQQQQ QQQQQQQQQQQQQQ QQQQQQQQQQQQQQ QQQQQQQQQQQQQQ QQQQQQQQQQQQQQ QQQQQQQQQQQQQQ QQQQQQQQQQQQQQ QQQQQQQQQQQQQQ QQQQQQQQQQQQQQ QQQQQQQQQQQQQQ Producción de crudo hasta la fecha descubierto más secretos de la Tierra. Se puede ahora obtener crudo de zonas antaño inaccesibles y de lugares donde la perforación no resultaba rentable. Los métodos avanzados de exploración y extracción pueden mantener al alza la producción de crudo en los próximos decenios y conseguir que los suministros de petróleo perduren un siglo más, como mínimo. Aunque el petróleo y otros combustibles fósiles encierren riesgos para el clima y el medio, las fuentes de energía alternativas no pueden por ahora competir en versatilidad, coste, facilidad de transporte y almacenamiento. Al tiempo que se investigan otras fuentes, tendremos que asegurar un consumo responsable del petróleo. LO QUE NO PODEMOS DESAPROVECHAR En una época amenazada por un próximo cenit de la producción de crudo y la caída subsiguiente, quizá nos sorprenda saber que la mayor parte de los recursos detectados del planeta yace sin explotar en el subsuelo y que todavía quedan más por descubrir. En apariencia, el crudo de petróleo debería durar solo unos pocos decenios. En 2008, a punto de sobrevenir la crisis económica que aplastó el consumo, el mundo gastaba unos 30.000 millones de barriles de crudo al año. Suponiendo que en el próximo futuro el con- QQQQQQ QQQQQQQQQQQQQQ QQQQQQQQQQQQQQ QQQQQQQQQQQQQQ Estimación de las reservas extraíbles restantes XXXXXXXX 1 cuadrado = 10 millones de barriles 28 TEMAS 67 R E S E R VA S Tierras (y mares) inexplorados §`ßøl¸lxÇxîß¹§x¸äxx³`øx³îßDx³ß¸`Dääxlx³îDßDälx§¸ä`¸³î³x³îxäāÇ§DîD¸ßDä`¸³î³x³îD§xäÍßD³ÇDßîxlx§DäøÇxß`x de las placas continentales terrestres está formada por cuencas sedimentarias (negroÊÍ3³xUDß¸jä¸§¸ø³îxß`¸lxxäîDäøÇxß`xD sido objeto de prospección petrolífera con las técnicas modernas, que permiten localizar yacimientos bajo depósitos salinos de miles de xîß¸älxxäÇxä¸ßÍ³Í77ÍäxD³Çxß¸ßDl¸ø`¸äEäÇ¸ą¸älxxĀÇ§¸ßD`¹³É2000 por cada punto amarillo) que en cualquier otro país del mundo. EN LA PÁGINA ANTERIOR: SCIENTIFIC AMERICAN; FUENTE: LEONARDO MAUGERI (tabla); DAVID MCNEW GETTY IMAGES (fotografía) EN ESTA PÁGINA: JEN CHRISTIANSEN; FUENTES: IHS PEPS/E&P STATISTICS; IHS EDIN-GIS DATABASE (WWW.IHS.COM/ENERGY) Q Cuencas sedimentarias O 2000 pozos de exploración perforados en los últimos 25 años (La situación de los puntos es aproximada) sumo recuperara los niveles de 2008 y que después se mantul_[hWYedijWdj["bWih[i[hlWiYedÐhcWZWiZ[bfbWd[jW[ij_cWdas hoy entre 1,1 y 1,3 billones de barriles) nos abastecerían apenas 40 años. Pero de tales reservas conocemos solo valores estimados, no Ðèi$I[Z[Ðd[dYecebWYWdj_ZWZZ[YhkZeZ[j[YjWZeYkoW[ntracción mediante las técnicas actuales resulta rentable: la deÐd_Y_dYWcX_W"fk[i"Yed\ehc[bWijYd_YWiWlWdpWdo[bfh[cio del crudo varía. Si la producción se limita o la demanda aumenta, los precios de reventa se disparan y el crudo cuya extracción era demasiado costosa pasa a formar parte de las rei[hlWiYedÐhcWZWi$Feh[iWhWpd"bWcWoehWZ[beiYWcfeif[trolíferos han producido mucho más de lo que prometían las estimaciones iniciales de sus reservas, superando incluso las de su contenido total. En la actualidad, en un yacimiento medio se ha extraído solo un 35 por ciento del crudo: cerca de dos tercios quedan bajo tierra. En los debates sobre el futuro del petróleo rara vez se menciona esta cuestión. Hasta un país tan petrolero como EE.UU., cuya producción de crudo desciende desde el decenio de los setenta (si bien más despacio que en las predicciones de Hubbert), todavía encierra en el subsuelo enormes bolsas de petróleo sin explotar. Aunque bWih[i[hlWidWY_edWb[iYedÐhcWZWiWiY_[dZWdWYjkWbc[dj[W solo 29.000 millones de barriles, el Consejo Nacional del Petróleo (NPC) estima que quedan todavía 1,124 billones de barriles bajo tierra, de los que 374.000 millones podrían recuperarse con las técnicas disponibles. A una escala global, el Servicio de Inspección Geológica estadounidense estima que el volumen total de los depósitos de crudo ordinario de petróleo se sitúa entre siete y ocho billones de barriles. Pero con la técnica, la experiencia y los precios actuales solo es posible extraer de forma rentable una parte de ese YhkZe"gk[i[YbWi_ÐYWh|"fehjWdje"Yeceh[i[hlWYedÐhcWZW$ Y AQUÍ NO ACABA TODO Solo se han explorado a fondo, con técnicas modernas, un tercio de las cuencas sedimentarias (formaciones geológicas que podrían contener petróleo) del planeta. Por si fuera poco, los datos del Servicio de Inspección Geológica no incluyen otras formas de petróleo, como los aceites ultrapesados, las arenas, los esquistos y las pizarras bituminosas, que en conjunto abundan tanto o más que el crudo estándar. Así pues, un país o una compañía petrolera podría aumentar sus reservas del preciado oro negro sin tener que explotar nuevas regiones o fronteras, siempre que pudiera extraer más YhkZeZ[beioWY_c_[djeiYedÐhcWZei$I_d[cXWh]e"dei_[cpre resulta fácil conseguirlo. SE EMPIEZA POR LAS ROCAS En contra de la creencia general, el crudo no yace en extensos lagos o cuevas subterráneas. Si pudiéramos «ver» un depósito de crudo, contemplaríamos solo una estructura rocosa que, en apariencia, no deja lugar al petróleo. Sin embargo, fuera del alcance del ojo humano, todo un mundo de poros y microfracturas en la roca atrapa minúsculas gotas de crudo, junto con agua y gas natural. La naturaleza ha creado tales formaciones a lo largo de millones de años. Al principio se acumularon en el fondo de los antiguos mares enormes depósitos de vegetación y microorganismos muertos, que luego se descompusieron y quedaron en- ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 29 terrados bajo sucesivas capas de roca. Las altas presiones y temperaturas fueron transformando poco a poco los sedimentos orgánicos en los actuales depósitos de crudo y de gas natural. Esos combustibles fósiles empapan la roca porosa del subsuelo a la cWd[hWZ[bW]kW_dÐbjhWZW[dbWf_[ZhWfc[p$ Cuando se perfora un depósito, este se comporta como una botella de cava descorchada: el crudo se libera de su antigua prisión rocosa; la presión interna del depósito lo expulsa a la suf[hÐY_[[dYecfWWZ[f_[ZhWi"beZeioejheih[i_Zkei$;bfheceso continúa hasta que se agota la presión, lo que suele ocurrir al cabo de algunos años. Esta primera etapa de la extracción acostumbra a proporcionar del 10 al 15 por ciento del crudo almacenado. A partir de ahí, la extracción debe ser asistida. Cerca de un tercio del crudo remanente en el depósito después del «descorche» inicial se considera crudo inmóvil: gotas atrapadas por intensas fuerzas capilares en el interior de poros aislados en la roca. Hasta ahora no hay técnicas que permitan extraer esa porción del crudo. Los dos tercios restantes, aunque fk[ZWdZ[ifbWpWhi["deWÑk_h|dd[Y[iWh_Wc[dj[Wbeifepeifeh sí mismos. De hecho, casi la mitad de ese crudo móvil quedará atascada en el interior del depósito debido a obstáculos geológicos o a la escasa permeabilidad, como sucede cuando los poros son demasiado angostos. La situación todavía empeora si el crudo no es un líquido ligero, sino una sustancia pesada y viscosa como una melaza. FWhWgk[[bh[ijeZ[bYhkZefk[ZWÐbjhWhi[WjhWliZ[beifeheioWÑk_hWbeifepei"ik[b[_do[YjWhi[[d[bZ[fi_je]WidWjkral y agua. Ello corresponde a la extracción secundaria. La inyección de gas restablece la presión perdida e impulsa el crudo con Ñk_Z[pikÐY_[dj[fWhWÐbjhWhi[fehbeifeheiZ[bWheYW$;djh[jWdto, al ser el crudo menos denso que el agua, la inyección de agua lo hace subir hacia el pozo, del mismo modo que el agua vertida en un vaso lleno de aceite desplaza hacia arriba el aceite. Más o menos en el decenio de los noventa, la distinción entre extracción primaria y secundaria se borró cuando las compañías petroleras empezaron a aplicar técnicas avanzadas desde un principio. Uno de los avances más destacados ha sido el pozo horizontal: una estructura en forma de L que proporciona mucho más crudo que la tradicional perforación vertical utilizaZWZ[iZ[beiYec_[dpeiZ[bW[nfbejWY_df[jheb\[hW$BWYedÐguración en L permite que los pozos horizontales cambien su dirección y penetren en secciones del depósito de otro modo inalcanzables. El método se adoptó comercialmente hacia 1980; resulta especialmente adecuado para depósitos en los que el cruZeo[b]WidWjkhWbi[Z_ifed[d[dÐdWiYWfWiêh_pedjWb[i$ Los instrumentos de exploración también se han perfeccionado. Las avanzadas imágenes tridimensionales del subsuelo, eXj[d_ZWifehbWih[Ñ[n_ed[iZ[edZWiiic_YWi[dbWi\hedj[hWi entre estratos rocosos de diferente composición, permiten hoy apreciar con mayor detalle la estructura de los yacimientos; ello D I S T I N TA S E S T R AT E G I A S Extracción en tres fases PRIMARIA SECUNDARIA TERCIARIA Se extrae hasta el 15 % Se extrae del 20 % al 40 % Se extrae hasta el 60 % La presión interna del depósito expulsa el crudo al exterior El agua o el gas natural expulsa más crudo al exterior ¨`àùm¹àyåïD´ïyåyùm`D por medio de sustancias químicas, calor o microorganismos Tubería de petróleo V Los depósitos de petróleo no son lagos subterráneos, sino capas de roca porosa empapada de crudo. Esta piedra de cinco centímetros de altura procede de fondos submarinos próximos a Sicilia, cuya explotación sería demasiado cara con las técnicas actuales. Sus gruesas vetas son macizas al tacto, parecen simples manchas sobre la blanca roca de carbonato. 30 TEMAS 67 Pozo de producción Pozo de inyección Agua o gas natural ¨ùm`D´ïy CORTESÍA DE DARIO SPERANZA (roca); JEN CHRISTIANSEN (ilustración) 3¸§¸lx§¿ćD§¿Ç¸ß`x³î¸lx§`ßøl¸lx§lxÇ¹äî¸D¸ßDxäÇ¸³îE³xDx³îxîßDä§DÇxß¸ßDción (fase primaria). Una vez agotada la presión interna, se inyecta en el subsuelo agua o gas ³DîøßD§¸ßąD³l¸§DxĀÇø§ä¹³lxEä`ßøl¸Éfase secundariaÊjlx¸l¸Ôøxäx§§xDDxĀîßDxß del 20 al 40 por ciento del crudo original. El resto, o bien queda atrapado en pequeños emboläDx³î¸äDä§Dl¸äÉāÇ¸ßx§§¸xäßßx`øÇxßDU§xÊj¸xälxDäDl¸þä`¸ä¸ÇDßDDøßD§¸ä pozos. Pero con técnicas más avanzadas (recuadro en la página opuestaÊxäÇ¸äU§xøl`Dß x§`ßøl¸āx§xþDß§DxĀîßD``¹³î¸îD§DäîDø³éćÇ¸ß`x³î¸D§x³¸äÉfase terciaria). facilita la elección del punto donde se ha de perforar para que la extracción sea óptima. Las técnicas de obtención de imágenes permiten «ver» lo que subyace bajo las capas de sal que se distribuyen de forma irregular bajo el lecho oceánico, a veces con más de 5000 metros de espesor. A semejanza de las aguas heladas, las formaciones salinas solían ser un formidable obstáculo porque enturbiaban las ondas sísmicas utilizadas para reconstruir la imagen del subsuelo. Tales innovaciones en las imágenes, combinadas con técnicas más avanzadas en el medio marino, han abierto nuevas regiones oceánicas a las prospecciones petrolíferas. En los años setenta, cuando se establecieron los campos del mar del Norte, parecían haberse alcanzado los logros más impresionantes de la explotación submarina: se obtenía crudo de yacimientos cubiertos por entre 100 y 200 metros de agua y a unos 1000 metros bajo el lecho marino. Pero en los últimos años se han conseguido extracciones desde profundidades de 3000 metros de agua más 6000 metros de sal y roca. Ha habido al menos tres importantes descubrimientos submarinos a gran profundidad: Thunder Horse y Jack, en el golfo de México, y Tupi en aguas de Brasil. T É C N I C A S AVA N Z A D A S Extracción terciaria 5ßDä³D§ąDß§DäDäxäÇßDßDāäx`ø³lDßDjxäÇ¸äU§xD§xßDßx§`ßøl¸ßxäîD³îxxß`xlDyî¸l¸äEäDßxäþ¸äjD§ø³¸äî¸lDþDx³xĀÇxßx³îD`¹³jÇDßDÔøxÇøxlD DøßD§¸äÇ¸ą¸äÍDl¸x§D§î¸`¸äîxlxxäî¸äÇß¸`xä¸äjîD³x³`Dß³ąDlDUDîD§§DÇ¸ß D`ßx`x³îDß§DxĀîßD``¹³äx§UßDä¸§¸`øD³l¸§¸äÇßx`¸älxßxþx³îDä¸³äø`x³îxmente elevados. JEN CHRISTIANSEN REBAÑAR HASTA LA ÚLTIMA GOTA Conforme los pozos se hallan cada vez más lejos y a mayor profundidad, las técnicas evolucionan para sacar más petróleo de la roca una vez completadas las primeras fases de la extracción. Las etapas primaria y secundaria recuperan en conjunto del 20 al 40 por ciento del depósito. Para superar esa proporción y entrar en la extracción «terciaria» suele ser fh[Y_ieÑk_Z_ÐYWh[bYhkZeh[ijWdj[fehc[Z_eZ[YWbeh"]Wi[i" tratamientos químicos o microbiológicos. La inyección de vapor, uno de los métodos térmicos más utilizados, resultó decisiva para resucitar el viejo campo del río Kern en los primeros años sesenta. El vapor inyectado calienta la formación rocosa superpuesta y permite el desplazamiento del crudo. Hasta la fecha, el proyecto de inyección de vapor en el yacimiento del río Kern se cuenta entre los mayores del mundo en su género. Una variante de ese tipo de extracción por vapor se ha aplicado a los depósitos de arena bituminosa en Alberta, demasiado profunZeifWhWbW[nfbejWY_dikf[hÐY_Wb$ Otro de los procesos térmicos ensayados se basa en la ignición de una parte de los hidrocarburos del depósito, que se encienden con un calentador a la vez que se bombea aire en el pozo para sostener la combustión. El fuego genera calor y dióxido de carbono (CO2), factores ambos que disminuyen la viscosidad del crudo; gran parte del CO2 permanece enterrado y favorece la expulsión del crudo. Al propio tiempo, el fuego descompone las moléculas de mayor tamaño y peso del crudo, lo que también facilita su movilidad. Se controla el paso de aire para limitar el crudo incendiado y evitar la emisión de contaminantes al medio. Un método más corriente consiste en la inyección de gases, como CO2 o nitrógeno, a presión elevada. Tales gases restauran INCENDIARIOS La quema de una parte del depósito (que requiere la inyección de aire en el subsuelo) eleva el índice de extracción de tres maneras: primera, y¨`D¨¹àÈà¹mù`m¹ùm`Dy¨`àùm¹èåyù´mDj¨D`¹®UùåïºýýàD mºām¹my`DàU¹´¹jÕùyyāÈù¨åD`àùm¹Dÿāïyà¹àèïyà`yàDjy¨ùy¹ descompone las moléculas de mayor tamaño y peso del crudo, aumentando su movilidad. QUÍMICOS La inyección de surfactantes ayuda al crudo a desprenderse de la roca ĂDùà®EåE`¨®y´ïyÎ"Då`DÈDååùàD`ïD´ïyåy´`yààDý¨`àùm¹y´ gotitas (como el jabón cuando arrastra las sustancias grasas de una åùÈyà`yËÎ7´DÿDàD´ïy`¹´ååïyy´´Ăy`ïDà`¹®Èùyåï¹åÕùy generen los materiales «jabonosos» a partir de componentes del mismo crudo. BIOLÓGICOS Se está experimentando la inyección de bacterias (junto con nutrientes y, en ciertos casos, oxígeno) que proliferan en la interfaz entre el crudo y la roca, lo que facilita la liberación del crudo. Se dejan crecer las bacterias unos cuantos días antes de reanudar la extracción. En un futuro, los microorganismos transgénicos podrían digerir parte del crudo más viscoso y hacerlo así más ligero. o mantienen la presión interna del depósito; además, se mezclan con el crudo, lo que reduce su viscosidad y las fuerzas que bloquean la expulsión del mismo. Desde el decenio de los setenjW"i[Wfb_YWYed[ij[Ðd[d;;$KK$[b9E2 de origen volcánico o de los gases de escape de las centrales térmicas. El proceso se utiliza en unos 100 proyectos en curso, con redes de tuberías que totalizan más de 2500 kilómetros. La experiencia acumulada en la inyección de dióxido de carbono ha abierto el camino para la captura y el almacenamiento de ese indeseado subproducto de las centrales térmicas, lo que podría reducir radicalmente la emisión a la atmósfera de dicho gas y, en cambio, mantenerlo enterrado durante cientos de años. El primer proyecto comercial de captura y almacenamiento de carbono se ejecuta desde 1996 en el campo de Sleipner, frente a las costas de Noruega: almacena un millón de toneladas métricas de CO2 por año. Una cantidad reducida, si se tiene en cuenta que la actividad humana emite por sí sola cada año a la atmósfera gases de invernadero equivalentes a 50.000 millones de toneladas de dióxido de carbono. Con todo, el éxito de esta instalación sirve para demostrar la validez del concepto. Es curioso, sin embargo, que uno de los mayores problemas en la utilización del CO2 para la extracción de petróleo sea su escasez. Capturar el gas emitido por las chimeneas de las centrales o los volcanes no es nada barato, y recurrir a fuentes de menor tamaño, como los coches y la mayoría de las plantas industriales, resulta prohibitivo. Otro obstáculo es el transporte, demasiado costoso si los campos petrolíferos se hallan en zonas remotas. ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 31 ¿CUANTO PETRÓLEO QUEDA? Predicciones de la producción mundial (millones de barriles de crudo al día) 120 90 Predicción para 2030 del Departamento de Energía de EE.UU. (2009) Pleno uso de crudos alternativos Predicción de «cenit del (Odell, 2004) petróleo» para 2015 (Al Husseini, 2005) Real 60 Predicción de Campbell y Laherrère (1998) 30 0 2000 Hoy 2020 2040 2060 2080 Más recientes son los métodos de extracción basados en procesos químicos. Ciertas sustancias son miscibles con el crudo retenido y disminuyen su viscosidad, de tal manera que fk[Z[WÑk_hWbfepe$JeZWi[bbWiWYjWdi[]d[bc_icefh_dcipio, a la manera de las moléculas de jabón, que atrapan sustancias grasas y eliminan la suciedad. El proceso químico de mayor éxito aumenta también la viscosidad del agua subterránea; ello permite que esta impulse el crudo hacia los pozos sin tener que pasar primero por ellos. En el campo petrolífero de Daqing, en China, se atribuye a este proceso la extracción adicional de un 10 por ciento del crudo del depósito desde mitad de los años noventa. En otra versión del proceso, una solución cáustica genera los materiales «jabonosos» a partir de componentes presentes en el crudo, lo cual limita el coste global. 32 TEMAS 67 2100 La extracción potenciada por bacterias se halla todavía en mantillas: se han acometido experimentos en EE.UU., China y otros países. Los técnicos bombean al depósito enormes cantidades de microorganismos especializados, junto con nutrientes y, en ciertos casos, oxígeno. Los microorganismos proliferan en la interfaz entre el crudo y la roca, favoreciendo la liberación del crudo. La ingeniería genéj_YWWXh[bWfei_X_b_ZWZZ[ceZ_ÐYWhbWiXWYterias y otros microorganismos para aumentar ik[ÐYWY_W[dYkWdjeW\Wleh[Y[hbW[njhWYY_d del crudo. Ninguna de esas avanzadas técnicas de extracción se distingue por un coste bajo. Pero hay algunas (sobre todo la asistida por CO2 si en las cercanías se dispone de una fuente de gas accesible) que ya resultan económicas cuando el precio del crudo se mantiene por encima de 30 dólares el barril; la mayoría de ellas, incluidas las de extracción química, se tornan económicas en torno a los 50 dólares el barril. HALLAZGOS FUTUROS »;bf[jhb[e\|Y_b¼jeYWWikÐd"fheXWXb[c[dte porque fue el primero en descubrirse y utilizarse como combustible. Muchas de las cuencas petrolíferas más extensas y productivas se están aproximando a su fecha de «vencimiento técnico»: el momento en que bWijYd_YWijhWZ_Y_edWb[iZ[`WdZ[i[h[ÐYWces. Entre estas cuencas destacan los yacimientos del golfo Pérsico, México, Venezuela y Rusia, que comenzaron a producir crudo de petróleo en las décadas de los años treinta, cuarenta y cincuenta. Para que estos campos sigan produciendo en el futuro, habrá que recurrir a nuevas técnicas. Pero el petróleo «fácil» no lo era tanto cuando se descubrió. Del mismo modo, el petróleo hoy difícil de extraer se tornará fácil cWWdW"]hWY_WiWbh[ÐdWc_[djeZ[bWjYd_YW$ En la industria petrolera, las innovaciones técnicas siempre han sido fruto de procesos largos y elaborados. La perforación horizontal se ensayó por primera vez en los años treinta y varios de los métodos de extracción más avanzados se conocen ya al menos desde los años cincuenta. Sin embargo, el crudo ha sido casi siempre tan abundante que su preY_ede^W`kij_ÐYWZe_ddelWY_ed[i[if[YjWYkbWh[ioYeijeiWi$I[ acerca, no obstante, una época en la que se adoptarán nuevas técnicas con mayor diligencia. La tendencia a aumentar los índices de extracción puede verse frenada por la presente oleada de nacionalización de los recursos. En los primeros años setenta, las grandes compañías petroleras controlaban el 80 por ciento de las reservas mundiales de crudo; hoy, en cambio, más del 90 por ciento del petróleo (estándar) está bajo el control directo de los países productores, a través de sus petroleras nacionales. El dudoso futuro de la demanda de petróleo hace que algunos de esos países se resistan a invertir en técnicas modernas y en prospección, sobre jeZefehgk[bWi_dl[hi_ed[iZ[Z_YWZWiW[ijeiÐd[iZ_ijhW[dh[- JEN CHRISTIANSEN; FUENTES PARA EL GRÁFICO: «WHY CARBON FUELS WILL DOMINATE THE 21ST CENTURY’S GLOBAL ENERGY ECONOMY», POR PETER R. ODELL, MULTI-SCIENCE PUBLISHING, 2004 (curva roja); DEPARTAMENTO DE ENERGIA DE EE.UU., INFORME #DOE/EIA-0484, 2009 (curva verde); AL HUSSEINI, BASADO EN UNA ENTREVISTA CON ASPO-USA EN 2005 (curva azul); BOLETIN N. O 90 DE LA ASSOCIATION FOR THE STUDY OF PEAK OIL AND GAS (ASPO), COMPILADO POR C. J. CAMPBELL, JUNIO DE 2008 (curva púrpura); LARA SOLT CORBIS (fotografía) Las predicciones sobre la futura producción mundial de petróleo varían en un margen muy amplio. Algunos han utilizado el modelo propuesto por el geólogo King Hubbert para predecir una curva acampanada cuya cresta rondaba el año 2002 (púrpura) o, más recientemente, el 2015, y después caía inexorablemente. Otros más optimistas, como el Gobierno de EE.UU. (verde), tuvieron en cuenta las expectativas de encontrar nuevos yacimientos y la presión técnica por apurar las extracciones. La plena explotación de otras fuentes como arenas y esquistos bituminosos podría sostener el crecimiento de la curva cinco decenios más (rojo). La huella de carbono que deja la quema de un galón de combustible depende de múltiples factores, entre ellos el modo de extracción y procesamiento de la materia prima. La extracción de crudo viscoso mediante la inyección subterránea de vapor requiere más energía que el bombeo del «petróleo fácil», por lo que emite más dióxido de carbono a la atmósfera. Sucede igual con la extracción de crudo a partir de arenas bituminosas. Pero la conversión de carbón en combustible diésel conlleva, de lejos, las mayores emisiones. EMISIONES DE CO2 en kilogramos por galón (3,785 litros) de gasolina o por cantidad equivalente de otro combustible: 10,37 CRUDO DE EXTRACCIÓN PRIMARIA (Alaska) 12,2 CRUDO POR INYECCIÓN DE VAPOR (Río Kern) 12,81 FUENTES PARA EL GRÁFICO: «TRANSPORTATION IN A CLIMATE-CONSTRAINED WORLD» POR ANDREAS SCHÄFER Y COL., MIT PRESS, 2009; «COMPARISON OF NORTH AMERICAN AND IMPORTED CRUDE OIL LIFECYCLE GHG EMISSIONS», POR JEFF ROSENFELD, JENNIFER PONT Y KAREN LAW, EN TIAX LLC REPORT, 6 DE JULIO, 2009; «ENVIRONMENTAL, ECONOMIC AND ENERGETIC COSTS AND BENEFITS OF BIODIESEL AND ETHANOL BIOFUELS», POR JASON HILL, ERIK NELSON, DAVID TILMAN, STEPHEN POLASKY Y DOUGLAS TIFFANY EN PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES USA, VOL. 103, N. O 30; 25 DE JULIO, 2006; ARENAS BITUMINOSAS A PARTIR DE INYECCIÓN DE VAPOR 23,15 DIESEL OBTENIDO DE CARBÓN 10,35 ETANOL OBTENIDO DE MAÍZ 5,98 DIESEL OBTENIDO DE LA SOJA E N T R E V I S TA ¿Habrá cenit o no? %øxß¸ä¸ä¸UäxßþDl¸ßxääx³ÔøxîD³Ç¸ß§DäøîøßDäxĀäîx³`DälxÇxîß¹§x¸ y la posibilidad de que el incesante crecimiento de la producción global esté §§xD³l¸Däø³Í§Døî¸ßäx`¸³xäDxä`yÇî`¸ÍÔøxĀÇ¸³xäøäDßøx³î¸äÍ 6äîxlCCßCl¸x³þCßCä¸_Cä¸³xäÔøx§CC§CßCC_îøC§ä¸Tßxø³³³x³îx _x³îlx§Çxîß¹§x¸xäxĀ_xäþCÍÖ$¸þC§xDäÇßxþx³ßÔøx_øßCßÕ LEONARDO MAUGERI: Es absurdo predecir un cenit de la producción munlD§Ç¸ßÔøxx§§¸xĀßD`¸³¸`xßx§þ¸§øx³î¸îD§lxÇxîß¹§x¸ÔøxāD`xUD¥¸ tierra. Nadie lo sabe realmente; ni siquiera en orden de magnitud. Mientras tanto, lo peor de este pánico recurrente es que induce a los políticos occidentales a intentar controlar las regiones productoras de crudo. 2³xTCß¸iÔøx³xäClþxßîx³lx§_x³îCÇø³îC³C§Cßx_x³îx³xäîCT§lCllx§ Çßx_¸lx§_ßøl¸_¸¸äx¶C§lxÔøx³¸äxäîÇäCÇß¸ĀC³l¸C§Ç_¸Í L.M.: Si todos creyéramos que el petróleo se estaba agotando, el precio subißD`¸³î³øDx³îxx³þxąlxø`îøDßÍ?lDl¸Ôøxx§Çßx`¸lx§`ßøl¸xä§Dßxxrencia para los precios de todas las fuentes de energía, la inseguridad nos Dx`îDDî¸l¸äÍ¥xäxx³§¸ÔøxDäø`xll¸`¸³§Dä³þxßä¸³xäx³x³xßDä ßx³¸þDU§xälxälx³D§xälxöćć} xx_¸iäxC³CÇ§CąCl¸ßC³lxäÇß¸āx_î¸äi_¸¸x§Ç§C³lx§C³CîxÇxîß¸§xß¸4Í ¸¸³x/_¦x³älx³äîC§Cßø³ÇCßÔøxx¹§_¸x³4xĀCäÍ³î¸³_xäiÖÇ¸ßÔøy ¸ä_§C³§¸äÇßx_¸äÕ L.M.: En mi opinión, la capacidad de reserva prevista —o su ausencia— es la que gobierna los ciclos de precios del petróleo. El problema es que no pode¸ä`DUDßlx§D³¸`xD§DD¶D³D§Dälx³ä¸³xälx§D`DÇD`lDllx reserva. Ö0øyäxÇ¸lßCC_xßÇCßCxäîCT§ąCß§¸äÇßx_¸äÕ L.M.:³§Dßxø³¹³lx³äîß¸älxx³xßDlx§}lx§ÇDäDl¸Dā¸j`¸ÇD¶Dj³jÇß¸Çøä¸xäîDU§x`xßø³Dx³`D$ø³lD§lx§D³xßD`¸³x§D³dato de reducir la volatilidad de los precios del crudo. Su cometido principal sería proporcionar datos completos y transparentes sobre el mercado petrolero y gestionar, por un lado, un fondo de estabilización global para evitar el derrumbe de los precios y, por otro, un mercado de la capacidad no aprove`DlDÇDßDÇxlßäøUlDäxäîßDî¸äyß`DäÍ cursos de los programas de desarrollo económico y social. Con todo, me atrevo a predecir que hacia 2030 será extraíble más del 50 por ciento del petróleo detectado hasta entonces. Además, habrá crecido notablemente el volumen de crudo detectado y aumentará la producción de otros combustibles, xälxø³CÇxßäÇx_îþCCTx³îC§iÖä¸³Tøx³¸ä¸C§¸ä§¸äC§î¸äÇßx_¸älx§ como las pizarras bituminosas. De ese modo, el Çxîß¹§x¸Õ total de las reservas recuperables variará entre L.M.: El mundo necesita un petróleo que no sea demasiado caro ni demasiado 4,5 y 5 billones de barriles. Una fracción notable UDßDî¸Í³§Dä`¸³l`¸³xäD`îøD§xäjø³Çßx`¸lxD§xäîDßDx³îßxéćāèćl¹§Dde las «nuevas reservas» no procederá del hallazßxäx§UDßß§Í0¸ßx³`Dlxèćjäxî¸ß³DßD³ßx³îDU§xä§¸äyî¸l¸äÇ¸`¸xgo de nuevos yacimientos, sino de una renovada cientes de producción de biocombustibles (conversión de maíz en etanol, por capacidad para explotar mejor los medios ya disejemplo); la producción de biocombustible tendería entonces a desplazar la ponibles. agricultura global, con efectos devastadores sobre los más necesitados del Con toda seguridad, para el 2030 habremos conÇ§D³xîDÍ0¸ßlxUD¥¸lxć¸éćl¹§Dßxäj§¸äDäÇx`î¸äx`¸§¹`¸ääxlx¥DßD³D sumido entre otros 650.000 y 700.000 millones de un lado y se esfumarían los proyectos de energías renovables. barriles de nuestras reservas, en total 1,6 billones de barriles gastados del volumen de reservas (de 4,5 a 5 billones) antes señalado. Pese a todo, si mis estimaciones son correctas, habrá petróleo para el resto del siglo ĎĎÿ. El verdadero problema reside en cómo utilizar esa reserva sin derrocharla con hábitos de consumo inaceptables y, PA R A S A B E R M Á S por encima de todo, sin poner en peligro el entorno y el clima de nuestro planeta. The economics of petroleum supply. Morris A. Adelman. MIT Press, 1993. Leonardo Maugeri es economista y vicepresidente ejecutivo de la petrolera italiana Eni, así como profesor invitado del Instituto de Tecnología de Massachusetts. 0yïà¹ÿù®Èà¹ÿ´`yå¹ïyïĀy´ïĂàåï`y´ïùàĂÎ Marlan W. Downey, Jack C. Threet y William A. Morgan. American Association of Petroleum Geologists, 2002. The age of oil: the mythology, history, and future of the most controversial resource. Leonardo Maugeri. Praeger Publishers, 2006. Oil 7ïyïĀy´ïĂàåï`y´ïùàĂiååùyåj`D¨ÿýåjD´m¹ÈÈ¹àïù´ïyåÎ Preparado por Robert Mabro. Oxford University Press, 2006. ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 33 Artículo publicado en Investigación y Ciencia, n.o 362 FUENTE S DE ENERGÍA AL ALC ANCE ¿Qué hacer con el carbón? Se prevé que el carbón, abundante y barato, alimentará en el futuro las centrales eléctricas. ¿Podremos evitar que destruya el medio? E Ąă÷ďąĈăûúÿú÷úûĂąćċûĉûùĈûû"þ÷ùûĈĂûüĈûĄĊû al cambio climático entraña habérselas con el problema de las emisiones de gases de las centrales eléctricas de carbón. A menos que la humanidad adopte sin tardanza medidas para limitar la cantidad de dióxido de carbono (CO2) que se libera a la atmósfera en bWYecXkij_dZ[bYWhXd[cfb[WZefWhW][d[hWh[b[Yjh_Y_ZWZ" pocas serán las probabilidades de lograr algún control sobre el calentamiento global. El carbón —que alimentó la Revolución Industrial— constituye una fuente de energía que causa especial preocupación. ;bbei[Z[X["[dfWhj["Wgk[ikYecXkij_dfheZkY[kdWYWdj_dad notablemente mayor de dióxido de carbono por unidad de electricidad generada que la del fuelóleo o el gas natural. Adec|i"[bYWhXd[iXWhWjeoi[]k_h|i_[dZeWXkdZWdj[ckYêZ[ipués de que el petróleo y el gas natural empiecen a escasear. Por ikWXkdZWdY_WoXWèfh[Y_e"ikYedikcei[[ij|][d[hWb_pWdZe en los EE.UU. y en otros países; es de esperar que esta tendencia ascendente continúe en las regiones ricas en recursos carXed\[hei$:[^[Yê"iebe[dbei;;$KK$"i[[if[hWgk[bWiYecpañías generadoras construyan el equivalente de casi 280.500 megavatios (MW) en centrales eléctricas de carbón entre 2003 o(&)&$;djh[jWdje"9^_dW[ij|Yedijhko[dZeoWYWZWi[cWdW[b equivalente a una gran central térmica de carbón. A lo largo de ikl_ZWj_b"[ij_cWZW[dkdei,&Wei"bWidk[lWifbWdjWi][neradoras que operen en 2030 podrían arrojar conjuntamente tanto dióxido de carbono a la atmósfera como ha sido liberado por todo el carbón quemado desde los albores de la Revolución Industrial. El auge previsto del carbón inquieta no solo a los que se fh[eYkfWdfeh[bYWcX_eYb_c|j_Ye"i_dejWcX_dWgk_[d[il[lan por otros aspectos ambientales o por la salud y el bienestar de la población. El precio del carbón en el mercado puede ser XWè"f[heh[ikbjWd[b[lWZeibeiYeij[ih[Wb[iZ[ik[njhWYY_d" procesamiento y consumo. El uso de carbón conlleva una serie Z[Yedi[Yk[dY_Wif[hd_Y_eiWi0cedj[ilWY_WZei"YedjWc_dWY_d Wjcei\h_YWZ[X_ZWW[c_i_ed[i|Y_ZWiejn_YWi"oW]kWiZ[]hWdadas con desechos y escorias. Su extracción entraña graves ries]eifWhWbeic_d[hei1[deYWi_ed[i"bWck[hj[$ IkcWZeijeZei[iei[\[Yjei"bWfheZkYY_doYedl[hi_dZ[b carbón en energía útil constituye una de las actividades más destructivas del planeta. En concordancia con el interés por los problemas climátiYei"[d[bfh[i[dj[WhjYkbe[nWc_dWh[ceibeicjeZeigk[Yedtribuyen a evitar que el CO2 generado en la combustión del carbón llegue a la atmósfera. Inútil decir que también deben reduY_hi[ fWh[`Wc[dj[ bei [\[Yjei WcX_[djWb[i" Z[ i[]kh_ZWZ o salubridad derivados de la producción y el empleo del carbón. Fehik[hj["[n_ij[doWjYd_YWi[Yedc_YWc[dj[l_WXb[ifWhWjhWjWhbWi[c_i_ed[iZ[Z_n_ZeZ[YWhXedeo[ijeiejheifheXb[cWi" si bien el deseo de su pronta implantación sigue estando muy rezagado. EN SÍNTESIS Gran partemy¨Dyÿ`ïà`mDmåyyýàDÈ¹à`¹®Uùåïº´ En las nuevas centralesmyDå`D`º´j¨DyāïàD``º´my¨ La implantaciónmy¨D`DÈïùàDĂy¨D¨®D`y´D¦y my`DàUº´èy¨¨¹ÜyàDD¨DDï®ºåyàDàD´myå`D´ïmDmyåmy CO2àyåù¨ïD®Eååy´`¨¨DĂy`¹´º®`DÕùyy´¨Då`Ëå`DåÎ my¨`DàU¹´¹myUyy®ÈyĆDàå´ïDàmD´ĆDÈDàD mºām¹my`DàU¹´¹jÕùyÈà¹ÿ¹`D`D®U¹å`¨®Eï`¹åÎ ¨DååyD¨®D`y´Dmy¹à®DåyùàDyý¨åùUåùy¨¹Î ày´Dày¨`Dÿ´ïD®y´ï¹¨¹UD¨Î 34 TEMAS 67 ROLAND WEIHRAUCH DPA/CORBIS (fotografíaËè'5'"7352'%iSCIENTIFIC AMERICAN David G. Hawkins, Daniel A. Lashof y Robert H. Williams XXXXXXXX XXXX XXX XX X XXX XX X XX X XX XXXX XXX XX X XXX XX XX X X La combustión de carbón envía a la atmósfera cada año casi 10.000 millones de toneladas métricas de dióxido de carbono. ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú ;Ąû ;Ą ĄûûĈý Ĉýī Ĉ ý ýīī÷ ī÷÷ď ÷ďď ĉą ĉąĉĊû ĉĊĊûûĄÿ ĉĊ Ąÿø Ąÿø ÿøÿĂÿ ÿĂĂĂÿÿú÷ú ú÷ú ÷ú 35 35 ALMACENAJE GEOLÓGICO Las técnicas que las centrales térmicas aplicarían para evitar que la mayor parte del dióxido de carbono que producen llegase a la atmósfera se denominan colectivamente CAC («captura y almacenaje del CO2») o secuestro geológico del carbono. Tales procedimientos suponen la separación de gran parte del CO2 que se crea cuando el carbón se convierte en energía útil y el transporte del mismo a sitios donde pueda almacenarse en las fhe\kdZ_ZWZ[iZ[c[Z_eifeheiei1ieXh[jeZe"[dYWcfeif[jheb\[hei"oWY_c_[djeiZ[]WiW]ejWZeie[d\ehcWY_ed[iiWb_nas (estratos geológicos permeables saturados de agua salada). Todos los componentes técnicos necesarios para el secuestro del carbono en las plantas de conversión están disponibles en el mercado. Se han ensayado ya en aplicaciones sin nexo con bWc_j_]WY_dZ[bYWcX_eYb_c|j_Ye"i_X_[d[iY_[hjegk[beii_itemas integrados no se han construido todavía a la escala necesaria. Las técnicas de captura se han desplegado por todo el mundo debido a su empleo en la fabricación de compuestos quíc_Yei\[hj_b_pWdj[i"feh[`[cfbeo[dbWfkh_ÐYWY_dZ[b]WidWtural de fuentes contaminadas con dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno («gas fétido»). Se ha adquirido una experiencia industrial considerable en el almacenaje de CO2[d_dijWbWY_ed[iZ[fkh_ÐYWY_dZ[]WidWjkhWbieXh[jeZe[d9WdWZ|"WiYece[dbW_do[YY_dZ[9E2 para la extracción forzada de petróleo (principalmente en los EE.UU.). Los procesos de extracción forzada dan cuenta de casi todo el CO2 que se ha enviado a reservorios subterráneos. En la WYjkWb_ZWZ"YWZWWei[_do[YjWdWbh[Z[ZehZ[)+c_bbed[iZ[ toneladas métricas de gas para exprimir más petróleo de campos ya maduros; ello supone alrededor del 4 por ciento de la producción de crudo de los EE.UU. La implantación de la CAC en las centrales eléctricas alimentadas con carbón resulta imperativa si se quiere mantener la concentración atmosférica de dióxido de carbono en valores WY[fjWXb[i$;bcWhYeh[\[h[dY_WbieXh[[bYWcX_eYb_c|j_Ye"WfheXWZefehbWWiWcXb[WZ[bWiDWY_ed[iKd_ZWi[d'//("[n_][bW estabilización de la concentración atmosférica de CO2 en un vabeh»i[]khe¼"f[hedefh[Y_iWYk|djei[hW[i[lWbehc|n_ce$ ;dbWef_d_dZ[dkc[heiei[nf[hjei"fWhW[l_jWhYWcX_ei climáticos inaceptables tal concentración debería mantenerse por debajo de 450 partes por millón en volumen (ppmv). Hacer realidad un objetivo tan ambicioso requiere que las compañías energéticas empiecen a implantar proyectos de CAC a escala coc[hY_WbZ[djheZ[Zeiejh[iWei"ogk[bk[]ebei][d[hWb_Y[d con prontitud. Esta referencia de estabilización no se alcanzah|iebeYedbW979"f[he[ifbWki_Xb[gk[i[be]h[i_i[Yed`k]W YedbWc[èhWZ[bW[ÐY_[dY_W[d[h]j_YW"[bkie][d[hWb_pWZeZ[ energías renovables y otras medidas ecofavorables. 7ÐdWb[iZ[(&&+"[bfWd[b_dj[h]kX[hdWc[djWbZ[bYWcX_e climático (IPCC) estimó que los medios geológicos del planeta podrían secuestrar al menos dos billones de toneladas métricas de CO2"YWdj_ZWZikf[h_ehWbWgk[fheXWXb[c[dj[][d[hWh|dbWi centrales basadas en combustibles fósiles durante todo el siglo ĎĎÿ$I_d[cXWh]e"Wdj[iZ[fed[hbei[di[hl_Y_e"bWieY_[ZWZgk[rrá estar segura de que los posibles puntos de secuestro se han evaluado cuidadosamente en cuanto a su capacidad de retención de dióxido de carbono. Dos tipos de riesgo causan preocupación: los escapes súbitos y las fugas graduales. ;bh|f_ZeÑkèWb[nj[h_ehZ[]hWdZ[iYWdj_ZWZ[iZ[9E2 resultaría letal para quienes se encontrasen en las cercanías. Pero i[]d[b?F99"bWib_X[hWY_ed[ih[f[dj_dWiof[b_]heiWiÄYece bWeYkhh_ZW[d'/.,[d[bBW]eD_ei"[d9Wc[hd"[dgk[kdW 36 TEMAS 67 gran masa de CO2Z[eh_][dlebY|d_YeWiÐn_W'-&&WbZ[Wdei de los alrededores y a millares de cabezas de ganado— son improbables en los proyectos de almacenaje de CO2"i_[ijeii[Z_señan con rigor y se emplazan en formaciones geológicas poroiWiofhe\kdZWi"Yk_ZWZeiWc[dj[i[b[YY_edWZWi$ JWcX_dbWÐbjhWY_d]hWZkWbZ[Z_n_ZeZ[YWhXede[d[b W_h[h[l_ij[_cfehjWdY_W"fk[i"Yed[bj_[cfe"d[kjhWb_pWhWbei objetivos que se propone la CAC. En el informe del IPCC de 2005 se estimaba que la fracción retenida en reservorios escogidos y gestionados superaría el 99 por ciento en un período de 1000 Wei$Begk[[ij|fehZ[ceijhWh[ii_"[dbWfh|Yj_YW"beijYd_cos pueden mantener las fugas de CO2 en niveles que eviten riesgos inaceptables para la salud pública y el entorno. POSIBILIDADES TÉCNICAS Bei[ijkZ_eiZ[fei_Xb[iZ_i[ei_dZ_YWdgk["YedbWijYd_YWi [n_ij[dj[iZ[][d[hWY_dZ[[b[Yjh_Y_ZWZ"i[YWfjkhWhW[d\ehma de CO2 entre un 85 y un 95 por ciento del carbono conteniZe[d[bYWhXd"i_[dZe[bh[ijeb_X[hWZeWbWWjci\[hW$ Las técnicas de conversión de carbón en electricidad que lle]k[dWfh[Zec_dWhi[h|dbWigk[WbYWdY[d"WYeij[cd_ce"bei objetivos de mitigación del cambio climático. Los métodos de CAC serán fundamentalmente distintos en las centrales estándar de ciclo carbón-vapor y en las más modernas de ciclo comX_dWZeYed]Wi_ÐYWY_d_dj[]hWZW99=?$7kdgk[[ddk[ijhei ZWibW[b[Yjh_Y_ZWZ][d[hWZW[dY[djhWb[i99=?[iWb]ec|iYWhW gk[bWfheY[Z[dj[Z[bWiZ[Y_YbeYWhXd#lWfeh"fWh[Y[gk[bW jYd_YW99=?i[Yedl[hj_h|[dbWefY_dc[deied[heiWoc|i [ÐY_[dj[fWhW[bi[Yk[ijheZ[bYWhXede$ En las centrales térmicas clásicas el carbón se quema en una caldera a presión atmosférica. El calor que se genera en la combustión transforma el agua en vapor (a presión y temperatura [b[lWZWi"gk[^WY[]_hWhkdWjkhX_dW1bW[d[h]Wc[Y|d_YWZ[ esta se convierte en electricidad mediante un alternador. En las Y[djhWb[iceZ[hdWi"bei]Wi[igk[i[fheZkY[d[dbWYecXkitión (gases de humero) pasan luego por dispositivos que retihWdfWhjYkbWion_ZeiZ[Wpk\h[od_jh][de1fehÐdi[[nf[len a la atmósfera a través de grandes chimeneas. El dióxido de carbono se extraería de los gases de humero Z[[ijWiY[djhWb[ijhc_YWi"kdWl[p[b_c_dWZeibeiYedjWc_dWdtes clásicos. Dado que los humeros contienen una cantidad imfehjWdj[Z[d_jh][deÄ[bYWhXdi[gk[cW[dW_h["gk[[id_jh][de[dkd.&fehY_[djeÄ"[bZ_n_ZeZ[YWhXedeZ[X[hW extraerse a baja presión y concentración. Ello supone que la recuperación del CO2 debería manejar grandes volúmenes de gases mediante procesos caros y que exigen mucha energía. Luego el CO2 capturado se comprimiría y se conduciría por tubos ^WijWkd[dYbWl[WZ[YkWZefWhWikYedÐdWc_[dje$ ;dkdi_ij[cWZ[Y_YbeYecX_dWZe"[bYWhXddei[gk[cW1 iebei[en_ZWfWhY_Wbc[dj["Wfh[i_d[b[lWZW"[dkd]Wi_ÐYWZeh o «gasógeno». (Se hace reaccionar con cantidades limitadas de en][de"fheY[Z[dj[Z[kdWfbWdjWZ[\hW]c[djWY_dZ[bW_h["o YedlWfehZ[W]kW$;bfheZkYjeZ[bW]Wi_ÐYWY_di[Z[dec_dW ]Wii_djj_Yee"Xh[l[c[dj["»i_d]|i¼1[ij|Yecfk[ijefh_dY_fWbc[dj[fehcedn_ZeZ[YWhXede[^_Zh][de"deZ_bk_Zei con nitrógeno. ;dbWfh|Yj_YWWYjkWb"[dbeii_ij[cWi99=?i[[b_c_dWdYWi_ todos los contaminantes típicos del singás. Luego se quema para cel[hjkhXe][d[hWZeh[iZ[]WiolWfeh"[dbegk[Yehh[ifedZ[ a un sistema de ciclo combinado. ;dkdWY[djhWb99=?fheo[YjWZWfWhWbWYWfjkhWZ[9E2"[b i_d]|igk[iWb[Z[b]Wi][de"kdWl[p\heob_Xh[Z[fWhjYkbWi" PROCESO Extracción y almacenaje de dióxido de carbono Para frenar el cambio climático, los autores instan a las compañías eléctricas a construir centrales de carbón de ciclo combinado con Dä`D`¹³³îxßDlDÉÊjl¸îDlDälxxÔøÇ¸älx`DÇîøßDāD§D`x³D¥xlx`DßU¸³¸ÉabajoÊjx³þxąlx§Dä`x³îßD§xälxþDÇ¸ß`§Eä`DäÍ³xäîDäù§îDäjx§`D§¸ßlx§D`¸Uøäî¹³lx§`DßU¹³äxøäDÇDßDx³xßDßþDÇ¸ßjÔøxD``¸³Dø³îøßU¸x³xßDl¸ßÍ0DßD§¸ßDß§D `DÇîøßDlx§`DßU¸³¸x³ø³Dîyß`DlxþDÇ¸ßjDUßDÔøxxĀîßDxßx§'2lx§¸äDäxälxøxß¸Í³ø³D`x³îßD§jx³`DU¸jäx ÇDßîxlxø³DßxD``¹³lx`¸Uøäî¹³³`¸Ç§xîDÉäx§îDx§¸Āx³¸ÊÇDßD`¸³þxßîßx§`DßU¹³x³ä³EäÉDälxä³îxääÊjÔøxäx `¸Ç¸³xø³lDx³îD§x³îxlxlß¹x³¸ā¸³¹Āl¸lx`DßU¸³¸Í"DäxÇDßD`¹³lx§'2lx§ä³Eäßxäø§îDEääx³`§§Dāx`¸³¹`D Ôøx§Dlx§¸äøxß¸älx§Dä`x³îßD§xälx`DßU¹³þDÇ¸ßÍ§ä³EäßxäløD§Ç¸äîxß¸ßD§DxĀîßD``¹³lx§'2jß`¸x³lß¹x³¸jäxÔøxD āäxøî§ąDÇDßD¸þxßîøßU³DälxDäālxþDÇ¸ßÍ GASIFICACIÓN Carbón Då`Dm¹à EXTRACCIÓN DE CO2 1 7§DÒZDf«ÍfrDÜD presión se alimenta con carbón, agua y oxígeno. El carbón se oxida parcialmente y se convierte en singás 2 Se hace reaccionar el singás con vapor para generar una mezcla formada principalmente por monóxido de carbono e hidrógeno (H2). De esta mezcla se extrae el CO2, que se entierra (circuito amarillo) Singás H2 Agua, oxígeno Línea eléctrica 3 El singás, rico en hidrógeno, se quema. Los productos de la combustión mueven un turbogenerador de gas CO2 4 El gas de salida de la turbina de gas, todavía muy caliente, atraviesa un intercambiador de calor; allí se genera vapor de agua, que acciona un turbogenerador de vapor Vapor Refrigerador Escoria Eliminación de contaminantes clásicos Carbón b Turbogeneraddor Turbogenerador de vapor Extractor EEx x de petróleo de Planta de oxígeno Compresor El CO2 se comprime y se envía por gasoductos hasta almacenes subterráneos Turbogenerador de gas Compresor Formación salina Roca impermeable 2000 metros Roca porosa EEnn los os pozos os ppoozos zos maduros madur ma duros dur o se os fuerza ffu fue uerza ue rzza za laa ex eextracción x ttra trraacci accc cci ci c óónn de petróleo ppet pe eettró róleoo mediante ról med edia dian i tee inyecciones iiny in nnyecc eccion ciones ion oonneess de de CO CO 2 Yacimientos de petróleo <235% ALMACENAJE DE CO O2 El E CCO O2 se se envía envvía en íaa a «forma «fo «formaciones formaacio ciones i nnes ess ssalinas»: sa sal iina n s»: »: es eestratos estra stra raato tos ooss sa ssaturados atur turado ado ddos ddee aagua dos ggua gua salada sa sal ada da cu ccubiertos ubie bierto rto rt ttos ppor orr roc rocas o as oc a iimpermeables imp mpeerm rm mea eabbles eab les 37 se haría reaccionar con vapor para producir una mezcla gaseoiW"Yecfk[ijWfh_dY_fWbc[dj[fehZ_n_ZeZ[YWhXede[^_Zh][de$I[fheY[Z[hWbk[]eWbW[njhWYY_d"Z[i^_ZhWjWY_d"Yecpresión y transporte del CO2 a un punto de almacenaje. El gas h[ijWdj["h_Ye[d^_Zh][de"i[gk[cWhW[dkdWY[djhWbZ[Y_clo combinado para generar electricidad. Los análisis indican que la captura de dióxido de carbono en bWiY[djhWb[i99=?gk[kj_b_Y[dYWhXed[iX_jkc_deieiZ[WbjW calidad comportaría menores penalizaciones en energía y en costes; reducirían también los costes totales de generación por debajo de los correspondientes a centrales estándar de carbón que capturasen y almacenasen CO2$Beii_ij[cWiZ[]Wi_ÐYWción extraen el CO2Z[kdÑkè]Wi[eieZedZ[i[[dYk[djhWW concentración y temperatura elevadas; el proceso de extracción i[hW"feh[bbe"ckYêc|ii[dY_bbegk[[dbWi_dijWbWY_ed[iYb|i_YWiZ[lWfeh$BWWcfb_jkZZ[beiX[d[ÐY_ei[ic[deiYbWhW[d el caso de carbones sub-bituminosos de calidad inferior o en el Z[beib_]d_jei"gk[i[^Wd[ijkZ_WZec[dei$BW[b_c_dWY_d previa a la combustión de los contaminantes clásicos (entre [bbei"[bc[hYkh_ef[hc_j[be]hWhd_l[b[ickoXWèiZ[[c_i_ed[i"WYeij[ih[ZkY_Zei"oYedc[deh[if[dWb_pWY_ed[i[d[h]ticas que con los sistemas de depuración de gases de humero en plantas estándar. 38 TEMAS 67 CALENDARIO DE IMPLANTACIÓN DE LA CAC Un gran número de compañías eléctricas del mundo industrializado reconocen que los problemas ambientales acabarán obligándolas a implantar sistemas de CAC para seguir utilizando carbón. Pero en lugar de construir centrales que procedan a bWYWfjkhWoWbcWY[dW`[Z[bZ_n_ZeZ[YWhXede"bWcWoehWi[ Z[YWdjWfehbWYedijhkYY_dZ[Y[djhWb[iZ[lWfeh"WÐhcWdZe que estarán previstas para capturar CO2 (mediante sistemas convertibles) cuando la CAC sea obligatoria. Las eléctricas acostumbran defender tales decisiones haciendo notar que ni los EE.UU. ni la mayoría de los países que hacen uso intensivo de carbón han instituido aún políticas de mitigación del cambio climático que conviertan en competitiva a la CAC en usos independientes de la extracción forzada de petróleo. Al perder los ingresos derivados de la venta de CO2 a las emfh[iWif[jheb[hWi"WbWidk[lWiY[djhWb[iZ[YWhXdgk[kj_b_pWi[dbWijYd_YWiWYjkWb[i"bWWfb_YWY_dZ[bW979b[ih[ikbjWhW rentable solo si la penalización por emisiones de CO2\k[i["Yece cd_ce"Z[(+W)&ZbWh[ifehjed[bWZWcjh_YW$F[he[dckchas de las propuestas en EE.UU. para la mitigación del cambio climático se contemplan penalizaciones bastante menores para las eléctricas que liberen CO2ebegk[l_[d[Wi[hbec_ice"fWgos por créditos para la reducción de las emisiones de CO2). ERG GROUP La técnica de ciclo combinado con gasificación integrada opera ya en algunas centrales térmicas. La que se muestra en la fotografía, en Italia, está en servicio desde 1994. Generan un total de 3600 MW de electricidad. ;bZ_n_ZeZ[YWhXedeYWfjkhWZei[jhWdifehjW"feh]WieZkYje"WlWh_eiY[dj[dWh[iZ[a_bc[jheiZ[Z_ijWdY_W"^WijW[ijWY_ed[iZ[i[Yk[ijhe][eb]_Ye"ZedZ[i[WbcWY[dWYedbWfh[sión obtenida durante la captura. El almacenaje a mayores disjWdY_Wi fk[Z[ [n_]_h" de eXijWdj[" [ijWY_ed[i Z[ XecX[e (recompresión) para compensar las pérdidas por rozamiento en la transferencia a través del gasoducto. ;djejWb"bW_cfbWdjWY_dZ[beii_ij[cWi979[dY[djhWb[i térmicas de carbón exige mayor consumo de combustible para ][d[hWhkda_belWj_eêhWgk[YkWdZe[b9E2 se libera directamente a la atmósfera: alrededor de un 30 por ciento más en el caso de térmicas carbón-vapor y algo menos del 20 por ciento [dbWijhc_YWi99=?$F[he[bYedikcejejWbZ[YWhXddeWkc[djWhWd[Y[iWh_Wc[dj["fk[iWbi[hcWoeh[bYeij[Z[bW[b[Yjh_Y_ZWZ][d[hWZWYedb[dkdWY[djhWbWZWfjWZWWbWjYd_YW979" i[Wcehj_]kWhWbWZ[cWdZWYehh[ifedZ_[dj["^WY_[dZegk[bWi \k[dj[iZ[[d[h]Wh[delWXb[obeifheZkYjeiZ[cWoeh[ÐY_[dcia energética les resultasen más atractivos a los consumidores. ;bYeij[Z[bW979Z[f[dZ[h|Z[bj_feZ[Y[djhWb"Z[bWZ_ijWdY_WWbfkdjeZ[WbcWY[dW`["Z[bWiYWhWYj[hij_YWiZ[bh[i[hvorio y de las posibilidades de venta del CO2 capturado (por [`[cfbe"fWhWbW[njhWYY_d\ehpWZWZ[f[jhb[e$;dkd[ijkZ_e h[Y_[dj["[d[bgk[fWhj_Y_fkdeZ[beiWkjeh[iM_bb_Wci"i[ estimaron los costes incrementales de generación eléctrica correspondientes a dos metodologías de CAC para centrales de Y_YbeYecX_dWZe[dYedZ_Y_ed[ijf_YWiZ[fheZkYY_d"jhWdiporte y almacenaje. En el caso del secuestro de CO2 en una formación salina sijkWZWW'&&a_bc[jheiZ[bWY[djhWb"[b_dYh[c[djeZ[bYeij[Z[X_ZeWbW979i[hWZ['"/Ydj_ceifehaM^gk[Z[X[dikcWhi[Wbei*"-Ydj_ceiZ[bYeij[Z[][d[hWY_dZ[kdWY[djhWbZ[ ciclo combinado que libere directamente el CO2 a la atmósfera: un recargo del 40 por ciento). En el caso de la CAC conjuntada con extracción forzada de f[jhb[eWkdWZ_ijWdY_WZ['&&a_bc[jheiZ[bWY[djhWbjhc_ca no se producen incrementos netos en el coste de producción mientras el precio del petróleo se mantenga por encima de los 35 dólares por barril (precio muy inferior a los actuales). 7êhWX_[d"f[YWZ[c_ef[bWfebj_YWZ[h[jhWiWhbWWfb_YWción de sistemas de CAC en las centrales de carbón hasta que los costes del control del CO2 superen los costes de la CAC. Por Z_l[hiWihWped[i"bWi_dZkijh_WiZ[bYWhXd"bWi[bYjh_YWiobW fhef_WieY_[ZWZWYWXWhWdX[d[ÐY_|dZei["i_[cf[pWi[WêhW mismo el despliegue de centrales dotadas de CAC. ;dfh_c[hbk]Wh"[bYWc_dec|ih|f_ZefWhWh[ZkY_hbeiYeij[iZ[bW979Yedi_ij[[d»Wfh[dZ[h^WY_[dZe¼"[iZ[Y_hYedbW acumulación de experiencia en la construcción y la gestión de jWb[ifbWdjWi$9kWdjec|ih|f_Zei[WYkckb[[iW[nf[h_[dY_W" con mayor prontitud crecerá la pericia en la técnica correspondiente y más veloz será también el descenso de los precios. ;di[]kdZebk]Wh"bWfhedjW_dijWbWY_dZ[[gk_feiZ[979 tendría que redundar a la larga en menores dispendios. La mayor parte de las centrales que se están construyendo continuarán [di[hl_Y_eZ[djheZ[lWh_eiZ[Y[d_ei"YkWdZe[iZ[fh[l[hgk[i serán obligatorios los sistemas de CAC. La reconversión y adaptación de las centrales resultará intrínsecamente más onerosa que la instalación de la CAC en las plantas de nueva construcY_d$7Z[c|i"c_[djhWide[n_ijWb_c_jWY_dfWhWbWi[c_i_ed[i de CO2"bWijYd_YWijhWZ_Y_edWb[iYWhXd#lWfeh#[bYjh_YWii[]k_h|dfh[Ðh_dZei[\h[dj[WbWijYd_YWic|iceZ[hdWi"XWiWZWi[d bW]Wi_ÐYWY_d"[dbWigk[bW979h[ikbjWc|i[Yedc_YW$ Fehbj_ce"kdW_cfbWdjWY_dh|f_ZWf[hc_j_hWi[]k_hkj_b_zando combustibles fósiles a corto o medio plazo (mientras no se impongan otras fuentes de energía menos agresivas con el c[Z_e"i_dbb[lWhbWiYedY[djhWY_ed[iWjcei\h_YWiZ[Z_n_Ze de carbono más allá de los límites tolerables. Nuestros estudios indican que la estabilización de las concentraciones de CO2 en *+&ffclh[ikbjWhW\WYj_Xb[Z[WgkWY_dYk[djWWei"i_bWfheducción eléctrica a partir del carbón se «descarbonara» y se instauraran las medidas restantes expuestas en el recuadro «Hacia la mitigación del CO2». JWb[cf[eikfedZhWbWZ[iYWhXedWY_dZ[),=MZ[dk[va capacidad de generación en el año 2020 (valor que correspondería al 7 por ciento de la potencia instalada en las térmicas de carbón que se estima van a construirse en el planeta durante el decenio que comienza en 2011 con el sistema económico WYjkWb$7fWhj_hZ[(&(&"oZkhWdj[bei)+Weii_]k_[dj[i"bW captura de CO2 tendría que aumentar a una tasa media situada en torno al 12 por ciento anual. Un ritmo tan sostenido supera las tasas típicas de crecimienjeZ[beic[hYWZei[d[h]j_Yei"f[hedeYWh[Y[Z[fh[Y[Z[dj[i$ Es muy inferior a la tasa de expansión de la capacidad de genehWY_ddkYb[Wh[dikcec[djeZ[Wfe][eZ['/+,W'/.&"feca en la que la capacidad global aumentó a razón de un 40 por Y_[djeWdkWb$7Z[c|i"bWijWiWiZ[[nfWdi_dZ[bWiYWfWY_ZWdes mundiales de producción eléctrica solar y eólica se han mantenido en torno a un 30 por ciento desde los primeros años nol[djWZ[bi_]befWiWZe$;dd_d]kdeZ[beijh[iYWieih[i[WZei" tal crecimiento no hubiera sido práctico sin medidas de apoyo desde el sector público. I[]ddk[ijheiY|bYkbei"beiYeij[iZ[bZ[ifb_[]k[Z[bW979 serían también asumibles. Aplicando hipótesis conservadoras RIESGOS Lacras del carbón 0¸ßø`¸ÔøxäxDU§xlx`DßU¹³§Ç¸jx§`DßU¹³xääø`¸Íø³Ôøx§D`DÇîøßDāD§D`x³D¥xlx§`DßU¸³¸ÇxlßD³ÔøxßD³ ÇDßîxlx§l¹Āl¸lx`DßU¸³¸§§xDßDD§DDî¹äxßDj§DÇß¸lø``¹³āx§`¸³äø¸lx`DßU¹³äøxäx³l¸ø³¸lx§¸äÇß¸`xä¸ä³løäîßD§xäEälxäîßø`îþ¸äÍ$x³îßDäx§ø³l¸äD`¸³äøx³l¸`DßU¹³jEääxlxUxßEîßDUD¥DßÇDßDîDß§¸älD¶¸äÔøx`DøäDÍ Riesgos de la minería 2!3$5ë00'5' La minería del carbón se cuenta entre las ocupaciones de mayor peligro. Según infor¡rÒ«ZDrÒfräððdæ§DÒ×ðððµrÍÒ«§DÒ·®×DfûDdµ«ÍÜ÷Í¡§«¡rf«¸¡æÍrÍ«§ en China debido a inundaciones, desplomes, incendios o explosiones en las minas. Las estimaciones «Z«ÒDÒDOD§frZDÒ®ð»ððð»7§«Ò×ðð»ððð¡§rros chinos sufren de pneumoconiosis o «pulmón negro». Las medidas de seguridad en los EE.UU. son supeÍ«ÍrÒDDÒfr§D»§äððÒrÍrÒÜÍþr§rÒrµDûÒ norteamericano la mortalidad más baja de todos los tiempos: 22 fallecidos. Pero tampoco sus minas son perfectas, como se ha demostrado en una serie de {DÜDfDfrÒDZ«¡r§î«Òfräðð×» "D¡§rÍûDr§DrÍûDÒÒæOÜrÍÍñ§rDÒµÍ«è«ZDµÍ«Or¡DÒÍDèrÒr§DÒæµrÍZr»"DÒ¡§DÒÒrfrÒµ«¡D§ë«ÒÜrÍÍr§«ÒÒæµrÍZDrÒZrfr§«Òræ§fr§dZ«§ daños para hogares y carreteras. Los drenajes ácidos procedentes de las minas, que por lixiviación de compuestos de azufre de las D§DÒfrZDÍOþ§DZD§îD§DÒDæDÒÒæµrÍZDles, han envenenado millares de ríos. Estos ácidos liberan metales pesados que corrompen las aguas freáticas. Emisiones tóxicas §«Ò»77»dDÒÜ÷Í¡ZDÒfrZDÍOþ§Ò«§ÍrÒµ«§sables de más de las dos terceras partes de las emisiones de dióxido de azufre y de alrededor de la quinta parte de las emisiones de óxidos de nitrógeno. El dióxido de azufre reacciona con el polvo DÜ¡«Ò{÷ÍZ«ë{«Í¡DµDÍÜûZæDÒfrÒæ{DÜ«ÒdÂærDfrEfectos ambientales más de provocar lluvia ácida contribuyen a la con"D¡§rÍûDZDÍO«§rÍDZñÒZDë«Ò¡÷Ü«f«ÒfrµÍ«cesamiento y transporte llenan el territorio de cica- Un derrame de lodos ácidos de una mina de carbón de Penn- taminación por partículas microscópicas, una clase de contaminación vinculada con millares de falletrices y contaminan las aguas, con daños para los sylvania tiñe de color naranja el lecho de este torrente. cimientos prematuros a causa de enfermedades ÒrÍrÒæ¡D§«Òë«ÒrZ«ÒÒÜr¡DÒ»"DÒÜ÷Z§ZDÒ¡§rpulmonares, contando solamente EE.UU. Los óxidos de nitrógeno se combinan con ras más agresivas dejan los suelos sin bosques y hacen volar por los aires las cimas hidrocarburos para generar ozono a ras de suelo que, a su vez, provoca la formade los montes. El material de recubrimiento que se retira cuando se descubre una ción de una niebla tóxica («smog»). veta de carbón suele verterse en los valles cercanos, donde a menudo entierra o 5D§Ò««r§»77»dDÒZr§ÜÍDrÒfrZDÍOþ§r¡Ür§æ§DÒsÜ«§rDfDÒ¡÷ÜÍZDÒfr ciega ríos y corrientes. Las operaciones «a cielo abierto» fragmentan los ecosistemercurio al año. Este metal, sumamente tóxico, permanece en el ecosistema. Transmas y cambian la forma del paisaje. Aunque la legislación exige que el terreno se formado en metil-mercurio, se acumula en los tejidos de los peces. La ingesta de merrestaure terminada la extracción, a menudo se hace de forma incompleta. Al remcurio resulta particularmente dañina para los fetos y los niños pequeños durante las plazarse los bosques por plantas herbáceas foráneas, los suelos se compactan y los etapas de rápido desarrollo cerebral, pues provocan lesiones en el sistema nervioso. cursos de agua se contaminan. ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 39 Hacia la mitigación del CO2 îx³¸ßlx³øxäîß¸äÈ§`ø§¸äjø³DÇß¸³îDDÇ§`D`¹³lxîy`³`Dälx`DÇîøßDāD§D`x³D¥xlx§`DßU¸³¸ÉÊÇxßîßDDîx³lxß§DälxD³lDäø³lD§xälxx³xßD ājD§Çß¸Ç¸îxÇ¸j§îDß§D`¸³`x³îßD`¹³lxl¹Āl¸lx`DßU¸³¸Dî¸äyß`¸D ćÇDßîxäÇ¸ß§§¹³x³þ¸§øx³ÉÇÇþÊÍäîx¸U¥xîþ¸äxD§`D³ąDßDjälxDÔø Dxl¸ä§¸jäxDÇ§`Däxx§äx`øxäîß¸lx`DßU¸³¸Dî¸l¸x§`DßU¹³`¸³äøl¸āD ø³D`øDßîDÇDßîxlx§Dä³DîøßD§øî§ąDl¸jD§DþxąÔøxäxDøx³îDßDßEÇlDx³îx §Dx`x³`Dx³xßyî`DlxxÔøÇ¸äx³äîD§D`¸³xäāäxäxÇîøÇ§`DßD§DÇß¸lø``¹³ lxøx³îxälxx³xßDÔøx³¸§Uxßx³`DßU¸³¸Í³xäîDä`¸³l`¸³xäjx§`¸³äø¸ total de combustibles fósiles se incrementaría modestamente con relación al actual: DxlDl¸älxä§¸jx§`¸³äø¸lx`DßU¹³äxßDD§¸Dā¸ßÔøxx§lx§Çßxäx³îxj x§`¸³äø¸lxÇxîß¹§x¸DUßD`Dl¸ø³öćÇ¸ß`x³î¸āx§lxDä³DîøßD§Døx³tado en un 50 por ciento. Para recorrer este camino, las tasas de crecimiento correspondientes al conäø¸lx`¸UøäîU§xä¹ä§xälxUxßD³xÇxąDßDlä³øßD¸ßDä¸ç§D lxUxßD³`DßäxDÇß³`Ç¸älx§Çß¹Ā¸lx`x³¸ÇDßDx§`DßU¹³ālx§Çß¹Ā¸ `øDßî¸lxä§¸ÇDßDx§Dä³DîøßD§Í³x§lDßDDäøÇxß¸ßäxDßxÇßxäx³îDl¸§D x³xßDÔøxDUßD³lxäø³äîßDß§DälþxßäDäøx³îxäääxäøxßDxäîxÇ§D³lx îD`¹³Í³x§lDßDD³xß¸ßäx¸UäxßþD³§Dä`D³îlDlxäî¸îD§xälx`DßU¸³¸ xĀîßDlDälx§D5xßßDÉxä¸³xäEäD§D`x³D¥xÊÍ Combinación de energías para la estabilización de CO2 35 Potencia no carbónica adicional para atender la demanda Petróleo Gas natural con CAC Gas natural con descarga de CO 2 Carbón con CAC Carbón con descarga de CO 2 Demanda primaria (teravatio) 30 25 20 15 10 5 0 2010 2030 2050 2070 2090 Destino del carbono procedente de fuentes fósiles Emisiones para estabilizar el CO2 en 450 ppmv C (carbono) almacenado de carbón C almacenado de gas natural C emitido de gas natural C emitido de carbón C emitido de petróleo Carbono almacenado o liberado a la atmósfera (gigatoneladas/año) 10 8 6 4 2 0 2010 40 TEMAS 67 2030 2050 Año 2070 2090 ÄWiWX[h"gk[dei[fheZk`[hWdYWcX_ei técnicos con el tiempo— estimamos que el monto total de la captura y almacenaje de todo el CO2 producido por las plantas generadoras de carbón durante los fhn_cei(&&Weii[hWZ['".X_bbed[iZ[ dólares (en dólares de 2002). Si bien pah[Y[kdfh[Y_e[b[lWZe"[gk_lWb[Wf[dWiWb &"&-fehY_[djeZ[blWbeh[dZbWh[iZ[ hoy) del producto mundial bruto en ese mismo período de tiempo. 7ifk[i"Z[iZ[[bfkdjeZ[l_ijWjYd_Yeo[Yedc_Ye"kdWZ[iYWhXedWY_dh|f_ZWh[ikbjWhW\WYj_Xb["Wkdgk[fWhWYedÐhmar esta conclusión se requieren análisis regionales detallados. NECESIDAD DE IMPULSO NORMATIVO Las buenas razones expuestas para emprender sin tardanza acciones concertadas de CAC no harán que la industria jec[[iWZ_h[YY_d"Wc[deigk[[n_ijW[b acicate de nuevas normativas. Tales iniciativas habrán de formar parte de un fbWdc|iWcfb_e"eh_[djWZe^WY_W[bYedtrol de todas las emisiones de dióxido de YWhXede"YkWbgk_[hWgk[i[Wik\k[dj[$ En los EE.UU. ha de promulgarse un plan nacional de limitación de emisiones de CO2"Yed[bÐdZ[_djheZkY_hbWdehcWtiva e incentivos mercantiles necesarios para el desplazamiento de inversiones hacia las técnicas energéticas menos contaminantes. Los plutócratas estadounidenses y los organismos reguladores están cada vez más de acuerdo en que la impoi_Y_dZ[h[ijh_YY_ed[iYkWdj_ÐYWXb[iob[galmente exigibles asociadas al problema del calentamiento planetario resultan inevitables e imperativas. Para asegurar que las compañías eléctricas lleven a la práctica estas reducciod[iZ[\ehcWh[djWXb["^WXhWZ[Yh[Whi[ un mercado de compraventa de cuotas de emisión de CO2"fWh[Y_ZeWb[n_ij[dj[oW para las emisiones sulfurosas responsables Z[bWbbkl_W|Y_ZW$7i"bWieh]Wd_pWY_ed[i que superasen los límites de emisión asignados podrían adquirir las cuotas de quienes lograran mantenerse por debajo de esos valores. Para que se respeten los límites máximos de dióxido de carbono a coste mínimo resulta de importancia crítica la imfbWdjWY_dZ[dehcWiojYd_YWiZ[[ÐY_[dY_W[d[h]j_YW"WiYece[bWkc[dje de la producción de energías renovables. Una parte de los ingresos por permisos de emisión (creado por un programa de compraventa de cuotas) debería asignarse a la creación de un fondo que ayudase a supe- %235%3% FUTURO hWhbWiXWhh[hWi_dij_jkY_edWb[iobeih_[i]eijYd_Yeigk[Z_Ðcultan el despliegue generalizado de métodos de mitigación del CO2"cjeZei"gk["fehbeZ[c|i"iedh[djWXb[i$ Pero aunque se promulgase un plan de compraventa de cuotas de CO2"[ifei_Xb[gk[[dbeiWeifhn_cei[blWbeh[Yedmico de la reducción de emisiones de CO2deh[ikbjWhW"[dkd fh_dY_f_e"ikÐY_[dj[fWhWYedl[dY[hWbWi[bYjh_YWiZ[gk[_dvirtieran en sistemas de generación con CAC. Si se desea evitar la construcción de otra generación de térmicas estándar de carXd"[b=eX_[hdeZ[X[h|[ijWXb[Y[h_dY[dj_leigk[fheck[lWd la CAC. Un método consistiría en el empeño de que una porción progresivamente mayor del total de producción eléctrica basada en carbón procediera de plantas que cumplan normas de baja emisión de CO2 (un máximo de unos 30 gramos de carbodefehaM^$;ij[eX`[j_le[ifei_Xb[YedbWijYd_YWiZ[979 actuales. Se obligaría a los productores de electricidad que usen carbón a incluir en sus carteras de suministro una fracción cada vez mayor de electricidad «descarbonada». Cada productor podría generar la cuota exigida de electricidad descarbonada o adquirir cuotas descarbonadas a otros productoh[i$:[[ij[ceZe"bei_dYh[c[djeiZ[Yeij[iZ[X_ZeiWbW979 para la energía generada a partir de carbón quedarían repartidos entre todos los productores que utilizan carbón y los conikc_Zeh[iÐdWb[i$ Si las centrales de carbón tradicionales que se encuentran en fase de anteproyecto terminan por construirse según lo fh[l_ije"bWiYedY[djhWY_ed[iZ[Z_n_ZeZ[YWhXedeWjcei\h_Yeikf[hWh|dbWi*+&ffcl$9edjeZe"i[feZhWdWj[dZ[h las necesidades mundiales de energía y estabilizar el CO2 en *+&ffclfej[dY_WdZe[bkie[ÐY_[dj[Z[bW[d[h]W"bWZ[f[dZ[dY_WZ[h[Ykhiei[d[h]j_Yeih[delWXb[io"[d[bYWieZ[ bWidk[lWi_dl[hi_ed[i[dYWhXdgk[i[[ij|dh[Wb_pWdZe"bW implantación de técnicas de captura y almacenaje geológico del CO2. 7kdgk[[b»YWhXdb_cf_e¼de[n_ij["ifk[Z[oZ[X[^Wcerse mucho más para reducir los riesgos y la degradación ambiental que conllevan la extracción y empleo del carbón. Una estrategia integral de reducción de carbono que incorpore la captura y almacenaje de carbono reconciliaría el importante consumo de carbón previsible en los decenios venideros con el imperativo de evitar cambios que supondrían una auténtica catástrofe en el clima de la Tierra. David G. Hawkins dirige el Centro del Clima en el Consejo para la Defensa de los Recursos Naturales de EE.UU. (NRDC). Daniel A. Lashof es direcí·Þ_w²í_·kw¦w²íÞ·kw¦¦¬Ckw¦$1ÌRobert H. Williams lidera el grupo de análisis de sistemas y políticas energéticas, de la Universidad de Princeton. COLABORADORES DE ESTE NÚMERO Asesoramiento y traducción: J. Vilardell: Más riqueza con menos carbono, Prepararse para el cisne negro, Energía sostenible: objetivo 2030, Siete propuestas innovadoras para la energíaç"øä ¸ø: ¿Qué hacer con el carbón?, >e`WiWhj_ÓY_Wb[i PORTADA: © Dreamstime / Andreus INVESTIGACIÓN Y CIENCIA DIRECTORA GENERAL Pilar Bronchal Garfella DIRECTORA EDITORIAL Laia Torres Casas EDICIONES Anna Ferran Cabeza, Ernesto Lozano Tellechea, Yvonne Buchholz PRODUCCIÓN M.a Cruz Iglesias Capón, Albert Marín Garau SECRETARÍA Purificación Mayoral Martínez ADMINISTRACIÓN Victoria Andrés Laiglesia SUSCRIPCIONES Concepción Orenes Delgado, Olga Blanco Romero EDITA Prensa Científica, S.A. Muntaner, 339 pral. 1.a 08021 Barcelona (España) Teléfono 934 143 344 Fax 934 145 413 e-mail precisa@investigacionyciencia.es www.investigacionyciencia.es SCIENTIFIC AMERICAN EDITOR IN CHIEF Mariette DiChristina EXECUTIVE EDITOR Fred Guterl MANAGING EDITOR Ricki L. Rusting MANAGING EDITOR, ONLINE Philip M. Yam DESIGN DIRECTOR Michael Mrak SENIOR WRITER Gary Stix EDITORS Davide Castelvecchi, Mark Fischetti, Christine Gorman, Anna Kuchment, Michael Moyer, George Musser, Kate Wong CONTRIBUTING EDITORS Mark Alpert, Steven Ashley, Graham P. Collins, John Rennie, Sarah Simpson ART DIRECTOR, INFORMATION GRAPHICS Jen Christiansen MANAGING PRODUCTION EDITOR Richard Hunt PRESIDENT Steven Inchcoombe EXECUTIVE VICE PRESIDENT Michael Florek MANAGING DIRECTOR, CONSUMER MARKETING Christian Dorbandt VICE PRESIDENT AND PUBLISHER Bruce Brandfon DISTRIBUCIÓN para España: LOGISTA, S. A. Pol. Ind. Pinares Llanos - Electricistas, 3 28670 Villaviciosa de Odón (Madrid) Teléfono 916 657 158 para los restantes países: Prensa Científica, S. A. Muntaner, 339 pral. 1.ª - 08021 Barcelona PUBLICIDAD Aptitud Comercial y Comunicación S. L. 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Prohibida la reproducción en todo o en parte por ningún medio mecánico, fotográfico o electrónico, así como cualquier clase de copia, reproducción, registro o transmisión para uso público o privado, sin la previa autorización escrita del editor de la revista. El nombre y la marca comercial SCIENTIFIC AMERICAN, así como el logotipo correspondiente, son propiedad exclusiva de Scientific American, Inc., con cuya licencia se utilizan aquí. ISSN 1135-5662 Dep. legal: B-32.350-1995 Imprime Rotocayfo (Impresia Ibérica) Ctra. N-II, km 600 08620 Sant Vicenç dels Horts (Barcelona) Printed in Spain - Impreso en España ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 41 42 TEMAS 67 Artículo publicado en Investigación y Ciencia, n.o 419 FUENTE S DE ENERGÍA AL ALC ANCE Prepararse para el cisne negro El accidente de Fukushima ha situado en un primer plano la nueva generación de reactores nucleares. ¿Son lo bastante seguros? Adam Piore JIM R. BOUNDS, BLOOMBERG, GETTY IMAGES (central de Shearon Harris, New Hill, Carolina del Norte) A ăûúÿąăċĄúąúûúÿĉĊ÷Ąùÿ÷úûĂ÷ĉÿĄÿûĉĊĈ÷ú÷ùûĄtral nuclear de Fukushima Daiichi, en las profundidades de los pinares de Georgia, centenares de trabajadores preparan el terreno para un nuevo despertar nuclear que ellos aún creen en camino. Las excavadoras retumban sobre un suelo que ya acoge kilómetros de tuberías y avenamientos soterrados. Si los planes siguen en marcha, en algún momento del año próximo dos nuevos reactores nucleares empezarán a alzarse allí. En su caso, serán los primeros aprobados en EE.UU. en más de 25 años. Ello supondría el pistoletazo de salida para una expansión renovada de la energía nuclear, prácticamente paralizada en EE.UU. desde que, en 1979, un accidente en la central de Three Mile Island provocase la fusión parcial del núcleo de uno de sus reactores. Sin embargo, durante los últimos años la amenaza del cambio climático ha llevado a muchos a considerar la energía nuclear como una posible alternativa libre de emisiones de carbono. Los Gobiernos de George W. Bush y de Barack Obama se han replanteado la posibilidad de construir nuevas centrales y, a día de hoy, la Comisión Reguladora Nuclear (NRC) estadounidense se encuentra revisando varias propuestas para levantar una veintena de reactores, los cuales habrían de sumarse a los 104 construidos decenios atrás. Más de la mitad de ellos (incluidos los dos que se añadirán a la central de Vogtle, en Georgia) serán del tipo AP1000, los primeros de una nueva generación que incorpora dispositivos de seguridad «pasivos», concebidos para evitar desastres como el de Japón. En caso de accidente, su diseño se basa en aprovechar agentes naturales como la gravedad y las diferencias de presión para evitar el recalentamiento del combustible. Fukushima carecía de un sistema de tales características. Hace unos meses se daba casi por seguro que los dos reactores AP1000 de Georgia obtendrían a lo largo del año pasado bWWkjeh_pWY_dÐdWbZ[bWDH9fWhWikYedijhkYY_d$F[heZ[ipués de que el descomunal seísmo de 9,0 grados y el tsunami posterior asolasen Japón en marzo y dejasen cuatro de los núcleos de la central de Fukushima desprovistos de refrigerante, la perspectiva de una catástrofe nuclear ha vuelto a ocupar un lugar destacado entre la opinión pública. En pocas semanas, el porcentaje de estadounidenses a favor de la construcción de los nuevos reactores descendió del 49 al 41 por ciento, una mues- EN SÍNTESIS Las compañías eléctricas han propuesto 22 nuevos reactores en EE.UU. La Comisión Reguladora Nuclear está sometiendo los nuevos diseños a examen para determinar si podrían afrontar amenazas extremas. En caso de accidente, los dispositivos de seguridad de los nuevos modelos funcionarían incluso en ausencia total de electricidad y sin necesidad de intervención humana. Incluso si las centrales más avanzadas lograsen soportar terremotos y tsunamis de gran magnitud o el impacto de un avión, las empresas aún deben hallar un compromiso entre costes y seguridad. ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 43 DEFENSAS PASIVAS Los AP1000, al igual que el resto de los reactores considerados de generación ÿÿÿ! («Gen ÿÿÿ!¼) por la NRC, fueron diseñados te- 44 TEMAS 67 L A S I T UAC I Ó N E N E E . U U. Un parque a examen La energía nuclear atiende el 20 por ciento del suministro eléctrico de EE.UU. La mayoría de los 104 reactores actualmente en servicio llevan 30 años o más funcionando y, según los críticos, puede que no soportasen un terremoto devastador. Algunas centrales se encuentran en la proximidad de fallas sísmicas. Los reactores existentes son de agua en ebullición (verde) o de agua a presión (naranja); 23 de ellos poseen la misma estructura de contención (de tipo Mark 1, de General Electric) que los reactores de Fukushima Daiichi. Se han propuesto 22 nuevas unidades con un diseño más seguro; más de la mitad serían del modelo AP1000 de Westinghouse (azul). ILUSTRACIONES DE DON FOLEY (reactores y mapa) Y JEN CHRISTIANSEN (gráficos); FUENTES: COMISIÓN REGULADORA NUCLEAR DE EE.UU.; INSTITUTO DE ENERGÍA NUCLEAR; SERVICIO DE INSPECCIÓN GEOLÓGICA DE EE.UU. (riesgo sísmico) jhWZ[bWZ[iYedÐWdpW[dbWj[Ydebe]WdkYb[WhWf[iWhZ[bWih[f[j_ZWi]WhWdjWiieXh[kdeih_[i]ei_dÐd_j[i_cWb[iokdWfhetección robusta. En este sentido, la catástrofe de Fukushima nos ha ofrecido una verdadera lección sobre los límites de la estimación de riesgos. 7f[iWhZ[bWfbWd_ÐYWY_d"bW[d[h]WdkYb[Wh`Wc|igk[ZWrá exenta de un acontecimiento de tipo cisne negro, la metáfora popularizada por Nassim Nicholas Taleb para referirse a los sucesos altamente improbables pero cuyas repercusiones son enormes. Un acontecimiento excepcional —y, sobre todo, uno que jamás se haya producido— resulta difícil de pronosticar, caro de prevenir y fácil de descartar con las estadísticas en la mano. Pero concluir que algo acontece una vez cada 10.000 años no implica que no pueda suceder mañana. Y, a lo largo de los 40 años de vida típicos de una central, también las suposiciones de ese estilo pueden cambiar. Así ocurrió el 11 de septiembre de 2001, en agosto de 2005 (tras la llegada del huracán Katrina) y en marzo de 2011. La lista de amenazas de tipo cisne negro exhibe una diversidad ominosa: los reactores nucleares y sus piscinas de combustible usado constituyen un objetivo evidente para un terrorista a los mandos de un avión secuestrado; una presa cercana a un reactor siempre puede reventar; existen centrales ubicadas en las cercanías de una falla sísmica y en zonas costeras expuestas a tsunamis o huracanes. Cualquier situación como las anteriores podría provocar una catástrofe similar a las que sufrieron las centrales de Three Mile Island y Fukushima: un fallo en el circuito de refrigeración, el recalentamiento y fusión de las barras de combustible y la liberación a la atmósfera de material radiactivo. (En Chernóbil, fue una explosión lo que encendió el núcleo.) Prepararse para tales escenarios resulta complicado aun sin límites presupuestarios a los que atenerse. Las compañías han intentado reducir los elevados costes iniciales que conlleva erigir un reactor; pero, incluso optimizando los gastos de licencia oYedijhkYY_d"êo[dZW[Z_ÐYWhkdWY[djhWbdkYb[WhYk[ijW por megavatio casi el doble que una de carbón y cinco veces más que una de gas natural. La diferencia pueden enjugarla unos costes de explotación menores (el carbón cuesta casi el cuádruple que el combustible nuclear; el gas natural, diez veces más), pero el ahorro solo se materializa si la central se mantiene funcionando a alta capacidad durante muchos años. En las décadas de los setenta y ochenta, las paradas de mantenimiento y i[]kh_ZWZWhhk_dWhedbeiX[d[ÐY_eiZ[[nfbejWY_dZ[Wb]kdWi centrales. Con miras a una mayor competitividad, se ha intentado rebajar los costes de construcción y reducir el número de fWhWZWid[Y[iWh_Wic[Z_Wdj[i_ij[cWic|ii[dY_bbeioÐWXb[i" sin comprometer con ello los márgenes de seguridad. Desde luego, construir un reactor inmune a cualquier tipo de amenaza resulta imposible, por más que se encierre entre colosales muros de contención, se sepulte bajo una bóveda estanca y se contrate a un ejército de adivinos para predecir el futuro. Sin duda, los diseñadores del AP1000 han intentado sortear con éxito una miríada de restricciones de naturaleza física, económica y de seguridad; pero, con todo, su resultado no puede ser sino una solución de compromiso. Y, en la estela de Fukushima, la pregunta más acuciante para la opinión pública es la relativa a la seguridad. Cumplir 40 a los 60 La Comisión Reguladora Nuclear estadounidense otorga a la mayoría de los reactores licencias de 40 años, un período que ya ha extendido por otros 20 en el caso de 63 unidades. Aún quedan pendientes 19 solicitudes de renovación y se espera que las operadoras las pidan también para el resto, pero las cuestiones de seguridad y la oposición de la opinión pública podrían desbaratar dichos planes. Vapor Generador de vapor Turbina Condensador Presurizador Vasija de contención de hormigón Combustible usado m`¹my`¹´ïy´`º´ de hormigón Vasija de contención de acero m`¹yāïyà¹à de hormigón Tanque de agua myàyàyàD`º´ Vasija de contención de acero A la torre myy´àD®y´ï¹ o al mar Núcleo Piscina de supresión (Los diagramas no están a escala) Combustible usado Tanque de agua de àyàyàD`º´ (se muestra 1 de 3) Reactor de agua en ebullición Las barras de combustible del núcleo llevan el agua (azul) a ebullición. El vapor (naranja) hace rotar una turbina que acciona el generador eléctrico. Un condensador vuelve a convertir el vapor en agua. El núcleo radiactivo se halla recubierto por acero y hormigón, pero si el agua deja de ùàmyåmy¨DåU¹®UDåmyàyàyàD`º´¹¨DÈå`´Dmy supresión durante días, el hidrógeno del vapor de agua podría explotar. Ello liberaría la radiación del núcleo y la del combustible usado. Una superred eléctrica D`¨ïDà Dyÿ®È¨DĆD®y´ï¹ de reactores en lugares remotos y seguros. Reactor de agua a presión El núcleo calienta agua (rojo) que jamás se transforma en vapor, puesto que se halla a presiones muy elevadas; a su vez, ello convierte en vapor el agua de un segundo bucle (azul). La radiactividad se halla `¹´´DmDDÜù`ÿÈàyåùàĆDm¹èÈyà¹jD´ïyù´ corte de electricidad, las bombas dejarían de refrigerar el núcleo y este correría el riesgo de fundirse. Se trata de un nuevo reactor de agua a presión diseñado para enfriar un núcleo caliente durante varios días sin la necesidad de operadores ni de suministro eléctrico. Tres tanques en el interior de la vasija y un cuarto sobre el techo de esta aprovechan la gravedad y las diferencias de presión para alimentar el circuito de refrigeración. M M M Modelo AP1000 de Westinghouse M M M Indian Point 2 y 3: A examen. M M M M Watts Bar 2: Su construcción, suspendida en 1985, se reanudó en 2008. Se espera que comience a operar en 2012. M M M M Oyster Creek: Cierre previsto a principios de 2019. M M Vogtle 3 y 4: Terreno en preparación. Ampliación de la vida útil Riesgo sísmico Bajo Alto Límite de la licencia inicial Reactor de agua en ebullición Reactor de agua a presión M Reactor de tipo Mark 1 Solicitada ampliación de licencia Propuesta del modelo AP1000 Propuesta de otros modelos Momento actual 10 años ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 45 L A S I T UAC I Ó N E N E S PA Ñ A La seguridad de nuestras centrales nucleares El legado de Three Mile Island y las consecuencias de Fukushima FRANCESC REVENTÓS En España contamos con centrales de dos tipos: de agua a presión y de agua en ebullición. Entre las primeras se encuentran las plantas de Almaraz, Ascó, Vandellós-II y Trillo; entre las segundas, Santa María de Garoña y Cofrentes. Almaraz y Ascó poseen dos reactores cada una; todas las demás cuentan con un solo reactor. Garoña fue la primera central que entró en operación, en 1971; el resto lo hizo entre 1983 y 1988. El diseño de las centrales españolas es de factura estadounidense y alemana: Garoña y Cofrentes corrieron a cargo de General Electric, Trillo fue diseñada por KWU-Siemens y el resto fueron proyectadas por Westinghouse. La industria de ambos países cuenta con una tradición sobresaliente en el ámbito de ingeniería, y los dos han destacado por su rigor y su capacidad para integrar seguridad e ingeniería de forma pionera durante las décadas anteriores a las que vieron el desarrollo de nuestras centrales. El riesgo de una central nuclear se halla en §¸äÇß¸lø`î¸älxä¹³Í"DäßDlD`¸³xäÔøx emanan de ellos son ionizantes y, por tanto, nocivas a partir de ciertas dosis [Véase «Radiaciones ionizantes», por G. Cortés; INVESTIGACIÓN Y CIENCIA , mayo de 2011]. En condiciones normales, estos productos se encuentran con³Dl¸äx³§DäÇß¸ÇDäUDßßDälxøßD³¸ā³¸ causan problema alguno. La primera barrera de seguridad que evita que la radiactividad escape al exterior consiste en las vainas de circonio que recubren las barras de combustible nuclear. Aun después de una parada del reac- 2013 2009 Garoña 2020 2010 1983 Almaraz II 2020 2010 1980 Almaraz I 1970 2014 2004 Trillo 1987 Ascó I Ascó II 2011 (oct) 2001 1985 2021 2011 Cofrentes 2011 (oct) 2001 2020 2010 Vandellós II 19822 1987 Límite de la licencia vigente 1984 tor, el combustible continúa desprendiendo calor, razón por la que siempre debe someterse a un proceso de refrigeración. Si se enfría de la manera adecuada, la primera barrera de seguridad ya garantiza un nivel de seguridad muy elevado, motivo por el que una de las medidas esenciales en una central es, entre otras, mantener el enfriamiento del núcleo. Para ello se diseñan sistemas de inyección o de recirculación de agua. Si estos sistemas requieren elementos activos para su funcionamiento, como bombas eléctricas, el diseño prevé también una alimentación eléctrica estable. Existen asimismo sistemas de refrigeración «pasivos», los cuales no requieren electricidad ni intervención humana. Si bien las centrales actuales disponen de algún elemento pasivo, la mayoría de sus sistemas de seguridad son activos. A los mecanismos descritos hay que sumar los protocolos de emergencia, los cuales dictan las medidas que han de tomarse desde la sala de control. La ingeniería de seguridad se encarga de diseñar los sistemas correspondientes y de establecer los procedimientos en caso de accidente. Al igual que se ha hablado de la primera barrera de seguridad y de su ingeniería asociada, existen una segunda barrera (la vasija de contención del reactor) y ø³Dîxß`xßDÉx§xl`¸xĀîxß¸ßÊj`DlDø³D`¸³ sus sistemas de seguridad y sus procedimientos respectivos. Momento actual El nacimiento de la ingeniería nuclear en España se vio arropado en su día por dos granAutorización para des principios. El primero de ellos fue normala puesta en marcha tivo; el segundo se refería a la asimilación de la tecnología por parte de la ingeniería española. Reactor de agua Reactor de agua en ebullición a presión Desde sus inicios, la regulación española obligó al responsable de la planta a que el diseño de niendo en mente catástrofes diferentes a la de Japón. En 1979, la fusión parcial del núcleo en el accidente de Three Mile Island no se debió a causas naturales, sino a un error humano. En cuestión de meses, los ingenieros se lanzaron a proyectar mejoras gk[i_cfb_ÐYWi[dbeifhejeYebeiZ[i[]kh_ZWZ[_dYehfehWi[dc[canismos de refrigeración de refuerzo sin necesidad de la intervención humana. El resultado fueron los reactores Gen ÿÿÿ!$ En el interior de un AP1000, el agua de refrigeración sigue un circuito cerrado. Al pasar por encima del núcleo absorbe calor pero no se vaporiza, ya que se mantiene a una presión elevada. A su vez, las tuberías se enfrían con el agua de un depósito secundario. Si falla la alimentación de las bombas, el reac- 46 TEMAS 67 tor dispone de baterías de apoyo. Y si estas dejan de funcionar, [djhWd[d`k[]ebeiW][dj[idWjkhWb[i0[bW]kWÑko[Z[iZ[jh[i tanques de emergencia instalados en el interior de la vasija de contención de acero que envuelve al núcleo. Un apagón abre las válvulas y, gracias a las diferencias de presión y temperatura entre el núcleo y los tanques, el agua escapa de estos y circula para enfriar las barras de combustible. Si es necesario, se emplea el agua de un cuarto tanque, situado [d[bj[YêZ[b[Z_ÐYe[nj[h_ehZ[êhc_]d$;iWW]kWi[l_[hj[ sobre la vasija de contención y, al evaporarse, se lleva calor consigo. En el interior de la vasija, el vapor que emana del núcleo llega al techo enfriado de la bóveda, se condensa y cae de nue- INVESTIGACIÓN Y CIENCIA; FUENTE: CONSEJO DE SEGURIDAD NUCLEAR Aprobación de la licencia vigente la central cumpliese la reglamentación del país `Dß¸³äøäÇß¸`xlx³î¸äÇDßD³`¸ßÇ¸ßDß§¸ä de origen, lo que supuso unos comienzos de últimos logros en materia de seguridad. ßD³x`D`Dx³§¸ßxxßx³îxD§DäxøßlDllx El incentivo del accidente de Three Mile las plantas en nuestro país. Por otro lado, los Island llegó más lejos. No solo se desarrocontratos para completar el diseño de las cenllaron sistemas para las centrales ya existenîßD§xäÇxßîxß¸³§DÇ¸ßîD`¹³`øD§`DlD tes, sino que se llevó a cabo un análisis más o asimilación de tecnología. Gracias a ellos se profundo de sus vulnerabilidades, lo que se sustituía el antiguo contrato de «llaves en tradujo en requisitos adicionales para las planD³¸Ç¸ß¸îß¸ø`¸Eäx`DąjāDÔøxÇxßtas futuras. También se consolidó el uso de la mitía a las empresas españolas compartir las xäîDläî`DÇDßD`øD³î`Dßx§ßxä¸ājlxxäîD tareas de diseño con expertos del país de oriD³xßDj¸U¥xîþDßÔøy¸l`D`¸³xäx³x§ gen. Como consecuencia, el resultado no se diseño resultaban prioritarias de cara a evitar limitó a la construcción de centrales nucleares, accidentes. sino que el proceso contribuyó de manera Las centrales españolas generan en torno al 20 por ciento ä³`DîþDD§lxäDßß¸§§¸lx§D³x³xßD de la energía eléctrica que se consume en nuestro país. xäÇD¶¸§DÍ0øxlxDßDßäxÔøxj`¸³§D © WIKIMEDIA COMMONS/GARCELLOR/CREATIVE COMMONS 3.0 puesta en funcionamiento de las centrales de Trillo y Vandellós-IID§³D§lx§D década de los ochenta, la ingeniería española adquirió la capacidad de velar por la seguridad de las plantas del país e incluso inició una trayectoria propia. Aunque ese impulso no llegó a concretarse en el diseño de nuevas plantas con una mayor participación española debido a la moratoria nuclear, sí dio pie a iniciativas y desarrollos de gran relevancia. Muchos de ellos, iniciados en paralelo con el diseño de las plantas, se centraron en materia de seguridad. El accidente en la central estadounidense de Three Mile Island en 1979 supuso un auténtico revulsivo para la industria nuclear occidental. La cadena de fallos humanos que se sucedieron hasta provocar el daño del núcleo del reactor sorprendió a la comunidad de analistas: costaba creerlo, pero fue así. La única salida viable requería un importante esfuerzo de ingeniería, una autocrítica seria y un nuevo planteamiento de los protocolos de operación ante una situación de emergencia. Esos deäDßß¸§§¸äDD³ąDß¸³§DDløßxąlx§D³x³xría nuclear española y sirvieron para reforzar la seguridad de las centrales. La mayoría de ellas comenzaron a operar con las mejoras ya probadas y aplicadas, y las más antiguas modi- CIEMAT, la Universidad Politécnica de Valencia y la de Cataluña. Aún es pronto para decidir si los acontecimientos de Fukushima también traerán cambios en materia de seguridad. La precipitación es eneDlx§D`x³`DÍ¸āÇ¸lx¸äDßDßÔøx la estela de Three Mile Island se caracterizó por el sosiego y la capacidad de autocrítica, que es lo que deberíamos pedir en estos momentos. El accidente de Fukushima revistió gran seriedad y como tal debe ser tratado. También con calma, deberíamos ser capaces de apreciar los resultados objetivamente positivos que han sido el fruto de los análisis y desarrollos efectuados desde 1979. Fukushima ha sorprendido a la comunidad de expertos en materia de seguridad. Ahora corresponde estudiar en detalle todos los sistemas, procedimientos y parámetros de la planta para obtener una reconstrucción detallada de los acontecimientos que condujeron a la catástrofe. Alguna lección aprenderemos, y su aplicabilidad y´ïàD¨my¹ày´ïyå puede ir más allá de Fukushima. 3j³D§x³îxjî¸l¸DÇø³îDDÔøx§D La lección de Three Mile Island se tradujo, causa del problema puede resumirse en un por tanto, en el diseño de nuevos mecanissolo parámetro, tampoco a ello deberíamos mos de seguridad. Los modelos corresponrestar importancia. Estimar un límite y un mardientes ya se han aprobado en varios países, gen de seguridad implica una tarea de enorme y la construcción de algunas plantas que los complejidad, más aún cuando hablamos de un incorporan ya ha comenzado. Se trata de fenómeno natural. ¿Cuál es el máximo regiscentrales que incluyen sistemas de seguridad tro histórico para un fenómeno como un pasivos, por lo que pueden hacer frente a una seísmo o un tsunami? ¿Seguiremos hablando emergencia sin necesidad de intervención del mismo modo de máximos históricos deshumana ni electricidad. La industria española pués de Fukushima? DÇDßî`ÇDl¸x³§Dlx³`¹³lxßxÔøäî¸ä "D`¸³D³ąDx³x§`¸§x`îþ¸D³D§äîDāx³ —en calidad de explotador de la tecnología— su autocrítica resulta indispensable para una al tiempo que ha colaborado en el desarrosalida positiva y una explicación satisfactoria. llo y la fabricación de algunos equipos. AlguY, aunque intuitivo y asistemático, el primer nos centros y grupos universitarios españoles análisis se antoja esperanzador. han participado en proyectos de I+D relacionados, tales como el proyecto europeo Francesc Reventós es profesor en el departamen«Mejoras en la Tecnología de Sistemas de to de física e ingeniería nuclear de la Universidad Seguridad Pasivos», en el que cooperaron el Politécnica de Cataluña. vo sobre el núcleo. El cuarto tanque contiene más de tres millod[iZ[b_jheiZ[W]kW"beikÐY_[dj[fWhWjh[iZWi"oYece[nfb_ca Howard Bruschi, antiguo consejero delegado de tecnología de Westinghouse (la constructora del AP1000), puede rellenari[YedcWd]k[hWi$7Z[c|i"[b[Z_ÐY_ei[^WbbWZejWZeZ[h[if_raderos que introducen aire frío desde el exterior para refrigerar la vasija de contención. La ventaja de todos esos dispositivos de apoyo reside en que no requieren ni operarios ni electricidad. Sus defensores alegan que, de haber contado con un sistema semejante, el apagón que sufrió Fukushima —que afectó tanto a la red eléctrica como a los generadores de emergencia— no habría ocasionado problema alguno. Aunque esos mecanismos de seguridad no funcionen durante más que algunos días, ese tiempo alcanza para restablecer el suministro eléctrico. Otra cuestión es si todo lo anterior basta para evitar una fusión del núcleo y la emisión de radiación al exterior. Los partidarios de los diseños Gen ÿÿÿ! sostienen que estos resultan al menos diez veces más seguros que cualquiera de los reactores construidos hasta ahora en EE.UU. Otros se muestran más cautelosos. Hussein S. Khalil, director de la división de ingeniería nuclear del Laboratorio Nacional Argonne, no llega tan lejos: «Es justo reconocer que las centrales Gen ÿÿÿ! consiguen con medios naturales un grado de seguridad equiparable al que han ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 47 Secuelas: El accidente en la central japonesa de Fukushima Daiichi ha levantado dudas sobre la seguridad de los reactores de vieja generación aún en funcionamiento. 48 TEMAS 67 yo pasivos, el Areva dispone de cuatro generadores diésel primah_eioZeii[YkdZWh_ei"Wbe`WZei[d[Z_ÐY_ei[ijWdYei_dZ[f[ddientes y emplazados en lados opuestos de la central. Según Marty Parece, vicepresidente de tecnología del Grupo Financiero de Reactores y Servicios de Areva, ello hace sumamente improbable que fallen todos a la vez. E incluso si los generadores de emer][dY_WZ[`Wi[dZ[\kdY_edWh"[b;FHfei[[kd[Z_ÐY_eZ[Yedj[dción de muros dobles más gruesos y un colector de núcleo, una estructura que «atrapa» el combustible fundido, lo retiene y lo cubre con un sistema de abastecimiento de agua por gravedad. El colector evita que el núcleo radiactivo fundido escape a través del suelo. SEGURIDAD FRENTE A COSTES Los ingenieros nucleares no se pueden dar el lujo de prevenir todas y cada una de las catástrofes posibles. Deben tener presentes múltiples escenarios, pero catástrofes diferentes requieren medidas de seguridad distintas y, en ocasiones, algunas van en detrimento de otras. La crítica más incisiva al sistema de seguridad del AP1000 podría acabar siendo la esgrimida por John Ma, ingeniero senior de estructuras de la NRC. En 2009, la NRC _djheZkèkdWceZ_ÐYWY_d[dbWih[]kbWY_ed[iZ[i[]kh_ZWZh[lacionada con los sucesos del 11 de septiembre, al disponer que todas las centrales debían resistir el impacto directo de un avión. Para cumplir con el nuevo requisito, Westinghouse recubrió los ckheiZ[êhc_]dZ[b[Z_ÐY_eYedfbWYWiZ[WY[he$ Ma, miembro de la NRC desde su fundación en 1974, presentó el año pasado su primer disenso «por falta de acuerdo» después de que la comisión aprobase el diseño del AP1000. Sostiene que algunas zonas de la capa de acero son tan frágiles que el impacto de un avión o el de un proyectil impulsado por una tormenta podrían hacer añicos el muro. Un equipo de expertos contratados por Westinghouse discrepó. También lo hicieron varios consultores para el Comité Asesor de Salvaguardas en Reactores de la NRC, quienes recomendaron la aprobación del diseño. Otros modelos más innovadores parecen ofrecer unos márgenes de seguridad más amplios. Los reactores de lecho de guijarros, un diseño Gen ÿÿÿ!Wd[dZ[iWhhebbe"[cfb[Wd]Wi[dbk- REUTERS logrado las mejoras introducidas en las centrales existentes». Y Edwin Lyman, detractor de la industria nuclear y miembro sed_ehZ[bWKd_dZ[9_[djÐYeiFh[eYkfWZei"deWZc_j[jWdi_quiera eso. Ha cuestionado algunas de las opciones de diseño orientadas a reducir costes que Westinghouse adoptó en su AP1000 y General Electric en su ESBWR (otro modelo). La principal preocupación de Lyman se centra en la resistencia de la lWi_`WZ[Yedj[dY_dZ[WY[heo[dbWZ[b[Z_ÐY_e[nj[h_ehZ[êhmigón del AP1000. En Fukushima, a la vez que se rociaba con agua la estructura de contención para enfriar las barras de combustible, los ingenieros no dejaban de mirar con preocupación al hidrógeno, potencialmente explosivo, y al vapor de agua a presión. Según Lyman, la vasija de contención del AP1000 carece de kdeic|h][d[iZ[i[]kh_ZWZikÐY_[dj[i$KdfWjhdgk[bkiW para medir la contención de un reactor —y, por tanto, su capacidad para resistir los aumentos de presión— es el cociente entre el volumen de contención y la potencia térmica del reactor. Para el AP600 de Westinghouse, un predecesor cuya fabricación cesó porque generaba una potencia demasiado escasa para que resultase rentable, ese cociente rondaba los 25 metros cúbicos por megavatio, similar al de la mayoría de los reactores de agua presurizada en funcionamiento. Pero cuando Westinghouse aumentó la potencia del AP1000 hasta los 1100 megavatios, no amplió de manera proporcional la capacidad de contención del reactor, cuyo cociente se redujo a 17 metros cúbicos por megalWj_e$BocWd^WY[^_dYWf_[dgk[bWilWi_`Wiobei[Z_ÐY_eiZ[ contención «son caros». Bruschi alega que el AP1000 cumple de sobra con los límites impuestos por la NRC, y añade que la refrigeración extra que proporcionan los sistemas pasivos reduciría, con toda probabilidad, la presión durante un accidente grave, algo en lo que coinciden varios ingenieros independientes. A Lyman, por su parte, le preocupan los aumentos de presión que superen lo que la mayoría de los ingenieros nucleares pueda prever. Lyman se siente más tranquilo con el diseño del Areva EPR, un modelo en el que participaron eléctricas francesas, alemanas y organismos reguladores europeos, y que ahora se encuentra bajo examen por parte de la NRC. En lugar de sistemas de apo- ]WhZ[W]kWfWhW[d\h_Wh[bYecXkij_Xb[okiWd[i\[hWiZ[]hWÐto del tamaño de pelotas de tenis en las que hay incrustados c_b[iZ[]hWdeiZ_c_dkjeiZ[cWj[h_WbhWZ_WYj_le$;b]hWÐje\h[dW[bh_jceZ[Ði_d"begk[Z_ic_dko[bWfheXWX_b_ZWZZ[gk[ el núcleo se recaliente, y el gas refrigerante no explota con tanta facilidad como el hidrógeno del vapor de agua. Y quizá mereciese la pena considerar también los pequeños reactores modulares, un diseño menos potente pero mucho más barato que los reactores de gran tamaño, ya que generan menos calor y resultan más sencillos de refrigerar. La mayoría de los expertos nucleares parecen satisfechos con el compromiso entre seguridad y costes alcanzado por Westinghouse; opinan que su estructura de contención brinda una proj[YY_dikÐY_[dj[\h[dj[WbWcWoehWZ[beiWYY_Z[dj[i$7bÐdo al cabo, es responsabilidad de los ingenieros decidir dónde está el punto de equilibrio entre seguridad y coste. FALTA DE IMAGINACIÓN Pero Fukushima plantea preguntas que trascienden las preferencias por un diseño u otro. Una causa del desastre fue la falta de imaginación, algo a lo que cualquier diseñador u organismo regulador es vulnerable. La central se construyó para soportar terremotos de magnitud 8,2; uno de 9,0 se encontraba dentro de los márgenes de seguridad. Pero, si bien el diseño era a prueba de olas de 5,7 metros, las que abatieron la central superaron los 14 metros. Olas de esa altura no carecen de precedentes: según Thomas Brocher, director del Centro de Ciencias Sismológicas del Servicio de Inspección Geológica de EE. UU., un terremoto y tsunami de magnitudes similares ya sacudieron la zona en el año 869. Cuando los proyectistas cometen tales «errores de diseño» —sea en un reactor, un puente o un rascacielos— las consecuencias son imprevisibles. Un error de cálculo de ese calibre parece menos probable en EE.UU. Según Brian Anderson, portavoz de la NRC, a los constructores se les exige demostrar que sus plantas pueden soportar la peor inundación, tsunami o terremoto del que existan registros, a lo que han de añadir un margen de seguridad. Como explica Bozidar Stojadinovic, experto en ingeniería sísmica de la Universidad de California en Berkeley y consultor de la NRC, la norma se basa en un modelo que evalúa el mayor terremoto en la región durante los últimos 10.000 años y el margen de error suele calcularse entre 1,5 y 2 veces esa magnitud. Con todo, solo resulta posible tomar medidas frente a aquellos acontecimientos que se pueden prever. Los expertos descubren constantemente nuevos riesgos sísmicos. Hace pocos decenios, la probabilidad de que un terremoto o un tsunami se WXWj_[hWieXh[bWYeijWdeheYY_Z[djWbZ[bFWYÐYei[Yedi_Z[hWba remota. Más tarde, se dató la extinción del cedro rojo en esa zona hacia 1700, lo que sugería que aquel año habría tenido lu]Whkdj[hh[ceje"kd^[Yêgk[YedÐhcWhedbeih[]_ijheiZ[kd tsunami acontecido en Japón. En retrospectiva, los geólogos hallaron que un seísmo de magnitud 9,0 había sacudido la región desde la isla de Vancouver hasta el norte de California. El hallazgo cambió para siempre las regulaciones de construcción de [Z_ÐY_ei[dbWh[]_d$9edWdj[h_eh_ZWZi[^WXWdb[lWdjWZeZei centrales nucleares (en Oregón y en California septentrional), aunque ya se habían desmantelado. En la costa atlántica los terremotos ocurren con tan poca frecuencia que su investigación se ha considerado menos urgente. Con todo, el reactor de Indian Point, al norte de la ciudad de Nueva York, se halla a menos de 80 kilómetros de casi el seis por ciento de la población del país, una concentración mayor que la de cualquier otra central de EE.UU. Según John E. Ebel, sismólogo del Boston College, los expertos no coinciden sobre cuál de las fallas de la zona tiene más posibilidades de provocar un seísmo ni sobre cómo estas podrían interactuar. Un estudio de 2008 halló que un número de pequeñas fallas locales que se creían inactivas podrían contribuir a un movimiento sísmico de importancia. Fukushima muestra la necesidad de un «nuevo paradigma», WÐhcWDW`C[iâWj_"fhe\[iehZ[_d][d_[hW[dbWKd_l[hi_ZWZ de California del Sur y experto en los efectos sísmicos sobre las centrales nucleares. «Nuestras hipótesis se han basado en posibilidades improbables», sostiene, «pero los ingenieros no son tan buenos a la hora de prevenir catástrofes que no solo son del todo remotas, sino que no han sucedido jamás». Tales incertidumbres impiden saber si un margen de error del doble que el considerado en el diseño basta o no. Por otra parte, ninguna estructura de factura humana es cien fehY_[dWdj_iic_YW"WÐhcWC_Y^W[b9ehhWZ_d_"c_[cXheZ[bYemité asesor de la NRC para salvaguardas de reactores. La pregunta, añade, es qué clase de eventualidades estamos dispuestos a considerar en nuestros diseños y si la sociedad acepta ese factor de seguridad. ´9k|di[]khe[ikdZ_i[e»ckoi[]khe¼5;dbegk[i[h[Ð[h[WbW[d[h]WdkYb[Wh"kdWh[ifk[ijWh[Ñ[n_lW^WZ[jecWh[d consideración las alternativas y el tipo de riesgo con el que podemos convivir. Según el Departamento de Energía de EE.UU., el carbón produce la mitad de la electricidad del país y el 80 por ciento de las emisiones de dióxido de carbono; las centrales nucleares generan el 20 por ciento de la energía y no emiten gases de efecto invernadero. Un estudio del año 2000 encargado por el Grupo de Trabajo por un Aire Limpio vinculó la polución que emanaba de tan solo dos centrales de carbón del noreste de EE.UU. con decenas de miles de ataques de asma, cientos de miles de casos de enfermedades en las vías respiratorias superiores y 70 muertes al año. La combustión del gas natural es más limpia, pero cada vez existen más pruebas de que algunos métodos de extracción plantean sus propios riesgos ecológicos y sanitarios. La incertidumbre generada tras el accidente en Japón quizá desbarate la construcción de algunos reactores nuevos, pero los imperativos del calentamiento global y nuestras necesidades energéticas sugieren que el resurgir de la energía nuclear continuará su camino. Stephen Chu, secretario de Energía de EE.UU., dio su apoyo al AP1000 en febrero de 2010, después de que el presidente Obama anunciara garantías para un anticipo condicional por 8300 millones de dólares. Además, el historial de la energía nuclear habla a favor de sus partidarios. Pese a todo el pánico desatado tras el accidente de Three Mile Island, el suceso no se cobró ni una sola víctima mortal. Los historiales, sin embargo, no sirven para dar cuenta de algo que nunca antes había ocurrido pero que quizá suceda algún día. Adam Piore, escritor y antiguo periodista de Newsweek, es también colaborador de 2_x³î_ĉxß_C³. PA R A S A B E R M Á S Nuclear power in a warming world."ÒOrÜÍ«§æ§frÜD»7§þ§frr§ÜûZ«Ò0Ír«Zæpados, diciembre de 2007. Disponible en www.ucsusa.org 5yùïùày¹´ù`ÿDàÈ¹Āyài´´ïyàmå`È¨´DàĂ$5åïùmĂÎ Instituto de Tecnología de Massachusetts, 2009. Disponible en web.mit.edu/nuclearpower Asociación Nuclear Mundial: www.world-nuclear.org Comisión Reguladora Nuclear de EE.UU.: www.nrc.gov En España, Consejo de Seguridad Nuclear: www.csn.es ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 49 Artículo publicado en Investigación y Ciencia, n.o 369 El gas hidrógeno resiste su confinamiento en el volumen de un depósito de gasolina normal. FUENTE S DE ENERGÍA AL ALC ANCE A todo gas con hidrógeno Se estudian procedimientos para almacenar en vehículos de pilas de combustible el gas hidrógeno necesario para cubrir largas distancias Sunita Satyapal, John Petrovic y George Thomas E ĄċĄ÷Ċ÷ĈúûČûĈ÷Ąÿûý÷úû'-.)"@÷ùćċûĉ9þ÷ĈĂûĉ WiecXhWikiYedj[cfeh|d[eiWbZ[if[]WhZ[FWhi[dkd]beXeZ[iWYeiZ[i[ZW[d]ecWZW"_dÑWZeYedkd]Wic[deif[iWZegk[[bW_h["[b^_Zh][de$ IkX_ ^WijW bei c_b c[jhei Z[ WbjkhW$ ;b ]beXe\k[Z[ijhk_Ze"WbWj[hh_pWh\k[hWZ[bWY_kZWZ"fehWj[hheh_pWZeiYWcf[i_deigk[beYh[o[hedeXhWZ[bZ_WXbe$F[he9^Whb[i^WXW_d_Y_WZeWibWf[hi[YkY_dZ[kdZ[i[el_][dj[Wd Zeii_]beic|ijWhZ[0Wfhel[Y^WhfWhW[bjhWdifehj[bW[d[h]W Z[b^_Zh][de"[b[b[c[djec|ib_][heZ[bkd_l[hie$ FehlWh_WihWped[i"[b^_Zh][de"i[Wc[Z_Wdj[ikYecXkij_de[df_bWi"[ikdWik][ij_lWefY_dfWhWfhefkbiWhbei\kjkheil[^YkbeiZ[WkjeceY_d$BWi_dZkijh_WidWY_edWb[ibefk[Z[deXj[d[hZ[jeZWkdW]WcWZ[f_[dieigkc_Yeio\k[dj[iZ[ [d[h]Wh[delWXb[i"dkYb[Wh[ie\i_b[i$De[ijn_YeoWfehjW- hW[d[h]WWf[dWiYedjWc_dWdj[Wc|gk_dWiZ[cbj_fb[ij_fei$;dikYecXkij_ddeZ[ifh[dZ[Z_n_ZeZ[YWhXede"]Wi Z[[\[Yje_dl[hdWZ[he$KdWXWj[hWZ[f_bWiZ[YecXkij_Xb[ ÄWhj[\WYjei[c[`Wdj[WbWXWj[hWgk[][d[hW[b[Yjh_Y_ZWZWfWhj_hZ[^_Zh][deoen][deÄfk[Z[fhefkbiWhkdl[^Ykbe[bYjh_YeYedW]kWoYWbehYeced_YeiikXfheZkYjeiQvéase»7kjeceY_dfehf_bWiZ[YecXkij_Xb[¼"Ij[l[d7i^b[o1?ĄČûĉĊÿý÷ùÿĶĄ ď9ÿûĄùÿ÷"cWoeZ[(&&+S1ikh[dZ_c_[djefeZhWZeXbWhYedYh[Y[i[bgk[êoi[WbYWdpW$;b^_Zh][deWokZWhWWiWc_j_]Wh WYkY_Wdj[ifheXb[cWiZ[bWcX_[dj[obWieY_[ZWZ0bWYedjWc_dWY_dWjcei\h_YWgk[Wc[dWpWbWiWbkZ"[bYWcX_eYb_c|j_Ye ]beXWbobWZ[f[dZ[dY_WZ[bWi_cfehjWY_ed[iZ[YhkZe$ BWfhefkbi_dfeh^_Zh][dejhef_[pW"deeXijWdj["YeddejWXb[ieXij|Ykbei$;ba_be]hWceZ[^_Zh][deYedj_[d[jh[il[Y[ic|i[d[h]Wgk[[bZ[]Wieb_dW"f[heêode[ifei_Xb[Wb- KENN BROWN EN SÍNTESIS Uno de los mayores obstáculos ante los futuros vehículos de pilas de combustible estriba en el alma`y´D®y´ï¹DU¹àm¹mymàºy´¹y´`D´ïmDmåùciente para la autonomía de 500 kilómetros que hoy se espera en un automóvil. La solución típica consiste en almacenar hidrógeno en estado gaseoso, a elevada presión y a temperatura ambiente en depósitos presurizados, pero estos no admiten suficiente cantidad de gas. Los sistemas de hidrógeno líquido, que funcionan a temperaturas criogénicas, adolecen también de notables inconvenientes. Están en desarrollo varias técnicas de almacenamiento de alta densidad, pero ninguna satisface el objetivo todavía. ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 51 ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú ido e Hidróg cWY[dWh[ij[]WiYedbWYecfWY_ZWZoi[dY_bb[pZ[bjhWZ_Y_edWb YecXkij_Xb[bgk_Ze$KdeZ[beicWoeh[ifheXb[cWijYd_Yei gk[Z[X[dh[iebl[hi[[i[bZ[WbcWY[dWhWXehZeZ[ceZe[ÐYWpoi[]kheikÐY_[dj[^_Zh][defWhWiWj_i\WY[hbWWkjedecW obWifh[ijWY_ed[igk[[n_][dbeiYedZkYjeh[i$>Wogk[^WbbWh iebkY_ed[i»_Z[Wb[i¼gk[deZ[ic[h[pYWd[dkdWif[YjeYkWdZec[èhWd[dejhe$;bZ[fi_jeZ[YecXkij_Xb[Z[X[WbcWY[dWh^_Zh][deikÐY_[dj[fWhWkdWWkjedecWcd_cWgk[êo i[WWY[fjWXb[Ä+&&a_bc[jheiÄ[dkdlebkc[dgk[deh[ijh_d`W[b[ifWY_eZ[beifWiW`[heid_Z[b[gk_fW`[$;b^_Zh][dej[dZh|gk[[c_j_hi[Wbh_jcegk[[n_`WdbWiWY[b[hWY_ed[i[dYWhh[j[hWo\kdY_edWhWj[cf[hWjkhWifh|Yj_YWi$;bh[feijW`[^WXh|Z[ ^WY[hi[[dfeYeic_dkjeioWfh[Y_eiYecf[j_j_lei$I_dbk]WhW ZkZWi"bWijYd_YWiWYjkWb[iZ[WbcWY[dWc_[djeZ_ijWdckYê Z[bWi_jkWY_d_Z[Wb$ BW_dZkijh_WZ[bWWkjeceY_d"bei=eX_[hdei[_dij_jkY_ed[iWYWZc_YWiZ[jeZe[bckdZejhWXW`Wd_dj[diWc[dj[fWhW ikf[hWh[ijWib_c_jWY_ed[i$;b7Yk[hZeieXh[?cfbWdjWY_dZ[b >_Zh][de"Z[bW7][dY_W?dj[hdWY_edWbZ[bW;d[h]W"ÐhcWZe[d'/--"Yedij_jko[êo[bcWoeh]hkfe_dj[hdWY_edWbZ[Z_YWZeWb[ijkZ_eZ[bWbcWY[dWc_[djeZ[b^_Zh][de"Yedc|i Z[)+_dl[ij_]WZeh[iZ[')fWi[i$BW7ieY_WY_d?dj[hdWY_edWbfWhWbW;YedecWZ[b>_Zh][de"Yh[WZW[d(&&)"YedijW Z['-=eX_[hdeidWY_edWb[iYecfhec[j_Zei[d[bZ[iWhhebbe Z[jYd_YWiZ[b^_Zh][deof_bWiZ[YecXkij_Xb[$;d(&&+"[b :[fWhjWc[djeZ[;d[h]WZ[;;$KK$[ijWXb[Y_kdFheo[Yje DWY_edWbZ[7bcWY[dWc_[djeZ[>_Zh][de"Yedjh[iY[djhei ceZ[beodkc[heiWiYedjh_XkY_ed[iZ[bW_dZkijh_W"bWkd_l[hi_ZWZobeibWXehWjeh_ei\[Z[hWb[ijWdje[dbW_dl[ij_]WY_dX|i_YWYece[dbWWfb_YWZW$;d(&&,"[ij[fheo[YjeÐdWdY_Yed c|iZ[)&c_bbed[iZ[ZbWh[iY[hYWZ[.&jhWXWèiZ[_dl[ij_]WY_d$ BARRERAS INFRAESTRUCTURALES 7dj[bWfb[dWWZefY_dZ[beiWkjecl_b[iZ[f_bWiZ[^_Zh][dei[b[lWdjWkdWXWhh[hW[l_Z[dj[0bWcW]d_jkZZ[bfheXb[cW$ ?d][dj[$Iebe[d;;$KK$i[Yedikc[dWbh[Z[ZehZ['*+&c_bbed[iZ[b_jheiZ[]Wieb_dWWbZW+)&$&&&c_bbed[iWbWe"YWi_ 52 J;C7I,- ido líqu o n e g ó dr Hi Zeij[hY_eiZ[bYedikcejejWbZ[YhkZe[d[bfWi$;dc|iZ[bW c_jWZ"[i[f[jhb[efheY[Z[Z[b[nj[h_eh$I[d[Y[i_jWhWd[dehc[i_dl[hi_ed[ifWhWh[Yedl[hj_hbW_dZkijh_WZ[WkjeceY_d dWY_edWb[dfheZkYY_dZ[l[^YkbeiZ[f_bWiZ[YecXkij_Xb[o bW[nj[diWh[ZZ[h[ÐdeoZ_ijh_XkY_dZ[]Wieb_dWZ[bfWi[dj[hefWhWgk[cWd_fkb[^_Zh][de[d_d][dj[iYWdj_ZWZ[i$Bei fhef_eil[^YkbeiZ[f_bWiZ[^_Zh][dej[dZhWdgk[WXWhWjWhi[oYecf[j_h[dZkhWY_dYedbeiZ[bWjYd_YWWYjkWb"e\h[Y_[dZefh[ijWY_ed[i[gk_lWb[dj[i$JWcX_dZ[X[h|j[d[hi[[d Yk[djWbWi[]kh_ZWZ"fk[iikXi_ij[kdh[Y^WpefXb_Ye_dij_dj_le0jeZWlWi[h[Yk[hZWbWjhW][Z_WZ[bZ_h_]_Xb[Hindenburg[d '/)-oi[WieY_WYed[b^_Zh][de"f[i[WbWifhk[XWiZ[gk[bW YkX_[hjW_dÑWcWXb[Z[bWW[hedWl[\k[kd\WYjehYhkY_Wb[d[b _dY[dZ_e$ ´Fehgk[ijWdZ_\Y_bWbcWY[dWh^_Zh][de[dkdl[^Ykbe [dYkWdjWikÐY_[dj[57bWj[cf[hWjkhWWcX_[dj[ofh[i_dWjcei\h_YWkdWWjci\[hW[iWfhen_cWZWc[dj['"&)a_be]hWcei fehY[djc[jheYkWZhWZe"[b^_Zh][de[ikd]WiYedkdWZ[di_ZWZZ[[d[h]W)&&&l[Y[ic[dehgk[bWZ[bW]Wieb_dWbgk_ZW$KdZ[fi_jeZ[-+b_jheibb[deZ[]Wi^_Zh][deWbWfh[i_d Wjcei\h_YWiebe^WhWWlWdpWhkdei'+&c[jheikdYeY^[dehcWb$9kWbgk_[hi_ij[cWj_bZ[Z[fi_jeWXehZe^WXh|Z[Wkc[djWhbWZ[di_ZWZZ[b^_Zh][deWbcWY[dWZe$ BWWkjedecWcd_cWZ[+&&a_bc[jhei[ikdeZ[beifh_dY_fWb[ieX`[j_leiZ[kdW_d_Y_Wj_lWYed`kdjWZ[bW_dZkijh_Wo[b =eX_[hde[ijWZekd_Z[di[iÄbW<h[[Zec97HWdZ<k[bFWhjd[hi^_fÄ"Z_h_]_ZWWbZ[iWhhebbeZ[kdWjYd_YWWlWdpWZWfWhWbW WkjeceY_dZ[b\kjkhe$LWb[kdWh[]bWfh|Yj_YW0kd]Wbd)"-.+ b_jheiZ[]Wieb_dW[gk_lWb[[d[d[h]WWkda_be]hWceZ[^_Zh][de$<h[dj[WbeiWkjecl_b[iWYjkWb[i"gk[]WijWdYececkYê (&]Wbed[iZ[]Wieb_dW[dh[Yehh[h[bcd_ceZ[+&&a_bc[jhei"kdl[^Ykbejf_YeZ[f_bWiZ[YecXkij_Xb[iebeYedikc_hW[djehdeWeYêa_be]hWceiZ[^_Zh][de0ikh[dZ_c_[dje \kdY_edWb[icWoeh$:[f[dZ_[dZeZ[bj_feoZ[bjWcWeZ[bl[^Ykbe"kdeiceZ[beid[Y[i_jWh|dc|i^_Zh][degk[ejheifWhW YkXh_h[iWZ_ijWdY_W$BWifhk[XWih[Wb_pWZWiieXh[,&fhejej_fei"Z[Z_l[hiei\WXh_YWdj[i"fhefkbiWZeifeh^_Zh][de^WdZ[ceijhWZe^WijWWêhWWkjedecWiZ[',&W)&&a_bc[jhei$ KENN BROWN prim no com jos geno s mico í u q s o Hidrur ple m o c s o Hidrur hidró e d s e t en Adsorb En las estaciones de hidrógeno del futuro repostarán vehículos equipados con alguno de los sistemas de almacenamiento que hoy se están investigando. RETOS Las dificultades del almacenamiento Un sistema de almacenamiento de hidrógeno debe transportar äø`x³îx`¸UøäîU§xÇDßDßx`¸ßßxßø³³¸lxćć¦§¹xtros. Además, sus dimensiones y peso han de permitir que un `¸`xÇøxlD§§xþDß§¸ÍD`Döć¿ćäxDUßE³äDîäx`¸§Dä³x`xälDlxälx§DÇßxßDx³xßD`¹³lxþx`ø§¸älxÇ§Dälx`¸bustible, con sistemas que almacenen una cantidad de hidrógeno øD§D§äxäÇ¸ß`x³î¸lxäøÇxä¸āßD¸äÇ¸ß§îß¸Édiana en ²wÞ·kw¦CÆÞ¬wÞCÞD_C). Pero ninguna de las opciones actua§xä§¸§¸ßDî¸lDþDÍ D`Döć¿äx³x`xäîDßE³Dù³x¥¸ßxäÇßxäîD`¸³xäÇDßD§DDā¸ß þDßxlDllxþx`ø§¸äÔøxDUßEx³î¸³`xäÍlþyßîDäxÔøx§¸ä þD§¸ßxääx¶D§Dl¸ä³`§øāx³x§xÔøÇ¸³x`xäDß¸ÇDßDD`xßø³`¸³Dß`DlDääîxDÍ§lß¹x³¸§Ôøl¸x³äîx³xø³Dlx³älDl lxè¿ßD¸äÇ¸ß§îß¸jÇxß¸`¸³îD³l¸`¸³x§lxÇ¹äî¸ā§¸ä`¸ponentes auxiliares la capacidad por volumen desciende hasta DÇx³DäćßD¸äÇ¸ß§îß¸Í§lxäDßß¸§§¸lx§¸äDlä¸ßUx³îxälx hidrógeno apenas acaba de arrancar; ni siquiera se dispone de datos sobre capacidad y coste. JEN CHRISTIANSEN 80 Costes estimados Meta de 2015 60 Hidrógeno a compresión criogénica (alta presión más baja temperatura) 40 Meta de 2010 Hidrógeno líquido Hidruros químicos 20 Hidruros complejos Gas hidrógeno comprimido Coste proyectado del sistema (8 kilogramos de hidrógeno) Basado en la producción de 500.000 unidades Capacidad del sistema por volumen (gramos por litro) Capacidad de almacenar hidrógeno $6000 Gas hidrógeno comprimido $4000 Hidrógeno líquido Hidruros químicos* $2000 Meta de 2010 Meta de 2015 0 2 Más pesado 4 6 8 Capacidad del sistema por peso (porcentaje de peso) Más ligero Hidruros complejos 0 *No incluye costes de reciclado ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 53 DENSIDAD DE ALMACENAMIENTO El gas comprimido se almacena en cilindros ligeros, aunque resistentes, äxx¥D³îxäDU¸îx§§Dälx buceo, a presiones que van lxðćDèććDî¹äxßDäÍ Hidrógeno Casquete de polímero resistente a choques Då`¹´ïyà¹àmyUàD de carbono ligera y resistente Revestimiento de polímero resistente a fugas Casco duro exterior myUàD¹àyå´D Pros Contras Estado Peso bajo Alto volumen; requiere alta presión de almacenamiento y repostar a menudo Disponible ;dXkiYWZ[kdWc[jWgk[fkZ_[hWWbYWdpWhi[^WY_W(&'& YkWdZei[[if[hWgk[iWb]WdWbWYWhh[j[hWbeifh_c[heiYeY^[i Z[f_bWiZ[YecXkij_Xb[[di[h_["i[YecfWhWdbWifh[ijWY_ed[iZ[bWiZ_l[hiWijYd_YWiZ[WbcWY[dWc_[djeYedbWh[\[h[dY_WZ[b»i[_ifehY_[djeZ[bf[ie¼$;iZ[Y_h"gk[[bi_ij[cWZ[WbcWY[dWc_[djeYedj[d]W[b,fehY_[djeZ[ikf[iejejWb[d^_Zh][de0i_f[iWhW'&&a_be]hWceilWbehhWpedWXb[fWhWkd l[^Ykbe"i[_iZ[[ieia_be]hWceii[hWdZ[^_Zh][deWbcWY[dWZe$7kdgk[[bfehY[djW`[defWh[pYW]hWdZ["Yedi[]k_hjWbd_l[bYeijWh|kd[dehc[[i\k[hpe0êoZWWf[dWifk[Z[bb[]Whi[ Wb(fehY_[djeYedcWj[h_Wb[iWfh[i_ed[ideckoWbjWi$FehWWZ_ZkhW"cWdj[d[h[blebkc[djejWbZ[bi_ij[cWfhn_ceWbZ[kd Z[fi_jedehcWbZ[]Wieb_dWZ[Wkjecl_bi[h|Wdc|iZ_\Y_b" fk[ijegk[bWcWoehWZ[b[ifWY_eWi_]dWZebeeYkfWh|dZ[fi_jei"l|blkbWi"jkX[hWi"h[]kbWZeh[i"i[dieh[i"W_ibWc_[djeioZ[c|i[b[c[djeid[Y[iWh_eifWhWYedj[d[hbeii[_ia_be]hWceiZ[ ^_Zh][de$Fehbj_ce"kdi_ij[cWj_b^WXh|Z[b_X[hWh^_Zh][deWl[beY_ZWZikÐY_[dj[fWhWgk[bWYecX_dWY_dZ[f_bWZ[ YecXkij_Xb[ocejeh[bYjh_Ye[djh[]k[bWfej[dY_WoWY[b[hWY_dgk[[if[hWdbeiYedZkYjeh[i$ HIDRÓGENO COMPRIMIDO ;dbWWYjkWb_ZWZ"bWcWoehWZ[beifhejej_feicel_Zeifehf_bWiZ[YecXkij_Xb[^WolWh_eiY[dj[dWh[iWbcWY[dWd[b]Wi^_Zh][de[dY_b_dZheiZ[WbjWfh[i_d"i[c[`Wdj[iWbWiXej[bbWi Z[XkY[e$IedjWdgk[ih[i_ij[dj[iob_][hei"Yedijhk_ZeiYedcW- 54 J;C7I,- j[h_Wb[iYecfk[ijei»Yecfei_j[i¼Z[ÐXhWZ[YWhXedeWhhebbWZW[dÐbWc[djei"YWfWY[iZ[Yedj[d[h^_Zh][de[dYedZ_Y_ed[ii[]khWiWfh[i_ed[iZ[iZ[)+&^WijW-&&Wjci\[hWi$I_d [cXWh]e"Wb[b[lWhbWfh[i_d"bWZ[di_ZWZZ[b^_Zh][dede Wkc[djW[d_]kWbfhefehY_d$7-&&Wjci\[hWi"bWc[èhZ[di_ZWZZ[[d[h]WWbYWdpWXb[[dbeiWYjkWb[iZ[fi_jeiZ[WbjW fh[i_d)/]hWceifehb_jhehedZWiebe[b'+fehY_[djeZ[bW gk[e\h[Y[bW]Wieb_dW$BeiY_b_dZheiZ[WbjWfh[i_dZ[êoiebe fk[Z[dYedj[d[hZ[b)"+Wb*"+fehY_[djeZ[ikf[ie[d^_Zh][de$<ehZfh[i[dj[d(&&,;Z]["kdfhejej_feZ[*n*»YhkpWZe¼"[iZ[Y_h"cedeYWiYeoZ[ik[beXWè0befhefkbiWkdi_ij[cWYecX_dWZeZ[^Xh_Ze[dY^k\WXb[of_bWZ[YecXkij_Xb[" YWfWpZ[WbcWY[dWh*"+a_be]hWceiZ[^_Zh][deYecXkij_Xb[ [dkdZ[fi_jeW)+&Wjci\[hWioWbYWdpWhWikdWWkjedecW jejWbZ[)(&a_bc[jhei$ BeiZ[fi_jeiZ[WbjWfh[i_di[hWdWY[fjWXb[i[dY_[hjWi Wfb_YWY_ed[iZ[jhWdifehj["YeceWkjeXki[iol[^YkbeiYkoWiZ_c[di_ed[if[hc_jWdWYeceZWhZ[fi_jeiYedikÐY_[dj[YWfWY_ZWZZ[^_Zh][de"f[heh[ikbjWhWdZ_\Y_b[iZ[cWd[`Wh[dYeY^[i$7Z[c|i"[bYeij[WYjkWbZ[[ieiZ[fi_jeiZ[Ykfb_YW[bgk[ i[hWYecf[j_j_le[dWkjecl_b[i$ Fehb_Yk[\WYY_di[fk[Z[Wkc[djWhbWZ[di_ZWZZ[[d[h]W Z[b^_Zh][deWbcWY[dWZe1de^WoefY_dgk[[dY_[hh[c|i ^_Zh][de[dkdc_icelebkc[d$;b^_Zh][de]Wi[eiefWiW W[ijWZebgk_ZeYkWdZei[[d\hW^WijWkdeiÃ(+)]hWZei9[bi_ki"WbWfh[i_dWjcei\h_YW$;b^_Zh][debgk_Zefh[i[djW kdWZ[di_ZWZZ[-']hWceifehb_jhe"Y[hYWZ[b)&fehY_[dje Z[bWZ[di_ZWZZ[[d[h]WZ[bW]Wieb_dW$F[hebei]hWceiZ[ ^_Zh][defehb_jheZ[[ifWY_eeYkfWZefeh[ijeiZ_ifei_j_lei Z[f[dZ[dZ[bj_feZ[Z[fi_jeoikW_ibWc_[dje$ ;b^_Zh][deb_YkWZefh[i[djW"i_d[cXWh]e"dejeh_ei_dYedl[d_[dj[i$;dfh_c[hbk]Wh"ikXWì_cefkdjeZ[[Xkbb_Y_dh[gk_[h[fh[YWkY_ed[i[if[Y_Wb[iokd[gk_feYh_e]d_YefWhWcWd_fkbWhbeYedi[]kh_ZWZ$7Z[c|i"[b\kdY_edWc_[djeWj[cf[hWjkhWijWdXW`Wi[n_][kdW_ibWc_[djeZ[[njh[cWYWb_ZWZ[d beiZ[fi_jei$Fehbj_ce"i[Yedikc[c|i[d[h]W[dbWb_Yk[\WYY_dZ[b]Wigk[[dikYecfh[i_d^WijWfh[i_ed[iWbjWi$;ij[ h[gk_i_je[b[lW[bYeij[Z[bYecXkij_Xb[oh[ZkY[[bh[dZ_c_[dje[d[h]j_Ye]beXWbZ[bfheY[ieZ[[d\h_Wc_[djeYh_e]d_Ye$ F[i[WjeZe"kd\WXh_YWdj[Z[WkjeceY_d"8CM"[ij|bb[lWdZe[ijWjYd_YWWbWYWhh[j[hW$Ikl[^Ykbe">oZhe][d-"_dYehfehWkdcejehZ[YecXkij_d_dj[hdWgk[h[Yehh[+&&a_bc[jheiYed]Wieb_dWe(&&a_bc[jheiYed^_Zh][debgk_Ze$;b>oZhe][d-i[l[dZ[[di[h_[b_c_jWZWWYb_[dj[ii[b[Yjei Z[;;$KK$oejheifWi[iZedZ[^WoW[ijWY_ed[ifWhWh[feijWh ^_Zh][de$ COMPACTACIÓN QUÍMICA ;dbWXigk[ZWZ[fheY[Z_c_[djeifWhW[b[lWhbWZ[di_ZWZZ[ [d[h]W"gk_p|i[fk[ZWWfhel[Y^WhbWgkc_YWZ[bfhef_e^_Zh][de$9WZWcebYkbWZ[[ij[[b[c[dje"[diki\Wi[iZ[]Wifkhe oZ[bgk_Zefkhe"i[Yecfed[Z[Zei|jeceib_]WZei$F[heYkWdZebei|jeceiZ[^_Zh][de[ij|dgkc_YWc[dj[kd_ZeiWejhei [b[c[djei"feZ[ceiYecfWYjWhbeic|igk[[d[b^_Zh][debgk_Ze$7êhWi[fh[j[dZ[[dYedjhWhcWj[h_Wb[iZejWZeiZ[[iW fhef_[ZWZo"fehjWdje"_Zd[eifWhWkdWbcWY[dWc_[djeYecfWYjeZ[bYecXkij_Xb[$ 7b]kdei_dl[ij_]WZeh[ii[Y[djhWd[dbei^_Zhkheic[j|b_Yei h[l[hi_Xb[i"Z[iYkX_[hjeiYWikWbc[dj[[d'/,/[dbeiBWXehWjeh_eiF^_b_fiZ[;_dZêl[d$L_[hedWbbgk[kdWWb[WY_dZ[YeXWbjeoiWcWh_e[nfk[ijWW^_Zh][de]Wi[eiefh[ikh_pWZeWXiehXW^_Zh][de"[dceZeckoi_c_bWhWkdW[ifed`Wgk[i[ MELISSA THOMAS; QUANTUM TECHNOLOGIES (cilindro) Hidrógeno comprimido [cfWfWZ[W]kW$7bY[iWhbWfh[i_dWfb_YWZW"h[WfWh[YW[b^_Zh][deWXiehX_Ze[dbWWb[WY_d0[dejhWifWbWXhWi"[bfheY[ie [hWh[l[hi_Xb[$ I[_dl[ij_]YedW^dYefWhWZ[iWhhebbWh[ij[Z[iYkXh_c_[dje$;d;;$KK$"@Wc[iH[_bbo"Z[bBWXehWjeh_eDWY_edWbZ[8heea^Wl[d"o=WhoIWdZheYa"Z[b9[djhe?dYeZ[?!:[dIk¢[hd"Dk[lWOeha"[dYWX[pWhed[bZ[iWhhebbeZ[Wb[WY_ed[iZ[^_Zhkhei Yedfhef_[ZWZ[iZ[WXiehY_dZ[^_Zh][deckoX_[dW`kijWZWi$Ikifh_c[heijhWXWèifki_[hedbei\kdZWc[djeiZ[bWiXWj[hWiZ[^_ZhkheiZ[c[jWbodgk[b"êoZ[kie][d[hWb$BWZ[di_ZWZZ[b^_Zh][de[d[iWiWb[WY_ed[ifk[Z[i[hckoWbjW0kd '+&fehY_[djec|igk[bWZ[b^_Zh][debgk_Ze"WbZ_ifed[hi[ Wfh[jWZeibei|jeceiZ[^_Zh][de[djh[bei|jeceiZ[c[jWb [dikih[jYkbWiYh_ijWb_dWi$ CkY^WiZ[bWifhef_[ZWZ[iZ[bei^_Zhkheic[j|b_Yeii[WZWfjWdX_[dWbeiWkjecl_b[i$I[fk[Z[dbe]hWhZ[di_ZWZ[iikf[h_eh[iWbWZ[b^_Zh][debgk_ZeWfh[i_ed[ideckoWbjWi"Z[b ehZ[dZ['&W'&&Wjci\[hWi$Bei^_Zhkheic[j|b_Yeiied"WZ[c|i"_d^[h[dj[c[dj[[ijWXb[i"fehbegk[ded[Y[i_jWd[d[h]W WZ_Y_edWbfWhWcWdj[d[hik[ijWZe"Wkdgk[iYWbehfWhWb_X[hWh [b]WiWbcWY[dWZe$F[heikjWbdZ[7gk_b[ii[[iYedZ[[d[b f[ie"gk[h[ikbjW[nY[i_le1feh[iedeh[ikbjWdfh|Yj_YeifWhW [bWbcWY[dWc_[djeWXehZe$>WijWWêhWi[^WYedi[]k_Zegk[ bWYWfWY_ZWZZ[^_Zh][debb[]k[Wb(fehY_[djeZ[bf[iejejWb Z[bcWj[h_Wb$;ijei_]d_ÐYWgk[kdi_ij[cWZ[WbcWY[dWc_[dje Z[^_Zh][degk[e\h[Y_[hWkdWWkjedecWZ[+&&a_bc[jhei f[iWhW*+&a_be]hWcei"i_dZkZWZ[cWi_WZefWhWbeic_bof_Ye a_be]hWceiZ[beiYeY^[iWYjkWb[i$ Bei[ijkZ_eiieXh[^_Zhkheic[j|b_Yeii[YedY[djhWd[dcWj[h_Wb[iZ[WbjeYedj[d_Ze_djhdi[YeZ[^_Zh][de$9edj[d_Ze gk[i[ceZ_ÐYWbk[]efWhWiWj_i\WY[hbeih[gk_i_jeiZ[bWbcWY[dWc_[dje0j[cf[hWjkhWiZ[\kdY_edWc_[dje[djehdeW'&&]hWZei9[bi_ki"fh[i_ed[iZ['&W'&&Wjci\[hWioh_jceZ[[c_i_d ikÐY_[dj[fWhWWZc_j_hh|f_ZWiWY[b[hWY_ed[iZ[bl[^Ykbe$;d ckYêiYWiei"beicWj[h_Wb[igk[Yedj_[d[d^_Zh][de[dfhefehY_ed[ij_b[iiedWb]ec|i[ijWXb[iZ[bed[Y[iWh_e"fk[ih[gk_[h[dj[cf[hWjkhWidejWXb[c[dj[c|iWbjWifWhWb_X[hWh[b ^_Zh][de$;bcW]d[i_e"feh[`[cfbe"\ehcW^_ZhkheZ[cW]d[i_eYed[b-",fehY_[djeZ[ikf[ie[d^_Zh][de"f[he[i[ Yecfk[ije^WZ[YWb[djWhi[^WijW)&&]hWZeifWhWgk[b_X[h[ ^_Zh][de$I_i[Z[i[Wgk[kdi_ij[cWl_WXb[Wfhel[Y^[[bYWbeh Z[ifh[dZ_ZefehkdWXWj[hWZ[f_bWiZ[YecXkij_Xb[Wbh[Z[ZehZ[.&]hWZeifWhWgk[i_hlWZ[»YedckjWZeh¼gk[b_X[h[ [b^_Zh][deZ[kd^_Zhkhec[j|b_Ye"bWj[cf[hWjkhWZ[b_X[hWY_d^WXh|Z[i[h_d\[h_eh$ MELISSA THOMAS; LINDE (depósito) HIDRUROS DESESTABILIZADOS @e^d@$LWèo=h[]ehoB$Ebied"gkc_YeiZ[BWXehWjeh_ei>HB [dCWb_X"^WdWYec[j_ZekdW[ijhWj[]_Wc|i_dj[b_][dj[fWhW ikf[hWh[bfheXb[cWZ[bWj[cf[hWjkhW$Bei»^_ZhkheiZ[i[ijWX_b_pWZei¼YecX_dWdlWh_WiikijWdY_WifWhWWbj[hWh[bYWc_de Z[bWh[WYY_dZ[jWbcWd[hWgk[beiYecfk[ijeih[ikbjWdj[i [c_jWd[b]WiWj[cf[hWjkhWi_d\[h_eh[i$ Bei^_ZhkheiZ[i[ijWX_b_pWZei\ehcWdfWhj[Z[kdWYbWi[Z[ cWj[h_Wb[igk[Yedj_[d[d^_Zh][de0bei^_ZhkheiYecfb[èi$ FehckYêj_[cfei[Yh[ogk[beiYecfk[ijei[dYk[ij_dde [hWdfj_ceifWhWh[feijWhkdl[^Ykbe"ZWZeikYWh|Yj[h_hh[l[hi_Xb[0kdWl[pb_X[hWZe[b^_Zh][defehbWZ[iYecfei_Y_d Z[bWiikijWdY_Wi"beiikXfheZkYjeij[dZhWdgk[i[hh[fheY[iWZeifWhWZ[lebl[hbeiWb[ijWZe^_Zhe][dWZe$ I_d[cXWh]e"8eh_ibWl8e]ZWdel_YoCWd\h[ZIY^m_YaWhZ_" Z[b?dij_jkjeCWnFbWdYaZ[?dl[ij_]WY_dZ[b9WhXd[dC^b- Hidrógeno líquido DENSIDAD DE ALMACENAMIENTO §x³ßDß§¸DäîDöðßDl¸ä Celsius, el hidrógeno se condensa y licua. Para mantener una temperatura îD³UD¥Däx³x`xäîD³xÔøÇ¸ä auxiliares y de aislamiento de una magnitud considerable. Hidrógeno Indicador del nivel de combustible Aislamiento reforzado Puerto de llenado Hidrógeno líquido Válvula de seguridad Calentador eléctrico (calienta el combustible cuando sea necesario) Gas hidrógeno combustible Válvula de cierre Intercambiador de calor Pros Contras Estado Peso y volumen bajos Pérdida continua por ebullición; energía gastada para licuar el hidrógeno Disponible ^[_c"Z[ceijhWhed[d'//,gk[kd^_ZhkheYecfb[è"[bWbWdWjeZ[ieZ_e"i[leblWh[l[hi_Xb[WbW]h[]Whb[kdWf[gk[WZei_iZ[j_jWd_e$;b^WbbWp]eZ[i[dYWZ[dkdjehh[dj[Z[WYj_l_ZWZ$ ;b Xehe^_Zhkhe Z[ b_j_e Z[ >HB Z[i[ijWX_b_pWZe Yed ^_ZhkheZ[cW]d[i_e"Yedj_[d[Wbh[Z[ZehZ[b/fehY_[djeZ[ik f[ie[d^_Zh][deZ[\ehcWh[l[hi_Xb["YedkdWj[cf[hWjkhW Z[\kdY_edWc_[djeZ[(&&]hWZei9[bi_ki$JWbefY_dikfed[ kdWdejWXb[c[èhW"f[hebWj[cf[hWjkhWZ[ef[hWY_djeZWlW [iZ[cWi_WZeWbjWobW[c_i_dZ[^_Zh][de[d[nY[ieb[djW fWhWbWWkjeceY_d$DeeXijWdj["[bjhWXWèe\h[Y[Xk[dWif[hif[Yj_lWi$ F[i[WbWib_c_jWY_ed[iZ[bei^_Zhkheic[j|b_YeiWYjkWb[i" ckYêi\WXh_YWdj[ibeiYedi_Z[hWdbWiebkY_dc|il_WXb["Z[ c[Z_eWbWh]efbWpe"fWhWfh[i_ed[iXW`Wi$7[ij[h[if[Yje"bei _d][d_[heiZ[JeoejWo>edZW[ij|dfh[fWhWdZekdWiebkY_d ^Xh_ZW0kdi_ij[cWgk[YecX_dWkd^_ZhkheZ[c[jWbib_ZeW kdWfh[i_dceZ[hWZWdejWXb[c[dj[c[dehgk[-&&Wjci\[hWi"ogk[feZhWWbYWdpWhkdWWkjedecWikf[h_ehWbei+&& a_bc[jhei$=[d[hWbCejehiYk[djWYed[gk_feiZ[[nf[hjei[d WbcWY[dWc_[dje"IYejj@eh][di[d[djh[[bbei"gk[_dl[ij_]Wd [dkdWWcfb_WZ_l[hi_ZWZZ[i_ij[cWiZ[^_Zhkheic[j|b_Yeifeh jeZe[bckdZe[dHki_W"9WdWZ|oI_d]Wfkh"feh[`[cfbe$=C YebWXehW"WZ[c|i"YedbeiBWXehWjeh_eiDWY_edWb[iIWdZ_W[d ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 55 Hidruros complejos "D`¸U³D`¹³Ôø`Dlx§ hidrógeno con metales y otras sustancias produce hidruros xîE§`¸äÉabajo) e hidruros `¸Ç§x¥¸äÉkwÞw_C). Estas sustancias desprenden, por calentamiento, el combustible necesario. DENSIDAD DE ALMACENAMIENTO HIDRURO COMPLEJO Pros Contras Estado Bajo volumen; posible recarga a bordo; puede funcionar a presiones de moderadas a bajas Elevado peso; necesidad de D¨ïDåïy®ÈyàDïùàDåèù¦¹my `¹®UùåïUÿ´åù`y´ïy En desarrollo Hidrógeno Átomo de metal Aditivo Hidrógeno Sodio Aluminio kdfhe]hWcWZ[YkWjheWeio'&c_bbed[iZ[ZbWh[ifWhWfheZkY_hkdi_ij[cWfhejej_feZ[^_Zhkhec[j|b_YeYecfb[è$ PORTADORES DE HIDRÓGENO EjhWiefY_ed[iZ[WbcWY[dWc_[djefeZhWdZWhXk[dh[ikbjWZe[dbeiWkjecl_b[i"f[hefh[i[djWdZ_ÐYkbjWZ[iYkWdZe^Wo gk[h[fed[hYecXkij_Xb[$;d][d[hWb"i[XWiWd[d^_Zhkheigkc_Yeigk[d[Y[i_jWdkdjhWjWc_[dje_dZkijh_WbfWhWh[Yedij_jk_h[bcWj[h_Wb]WijWZe$KdfheY[iegk[Z[X[h[Wb_pWhi[[d[b [nj[h_eh$;d[\[Yje"kdWl[pb_X[hWZe[b^_Zh][degk[i[WbcWY[dWWXehZeZ[bl[^Ykbe"[bikXfheZkYjeh[cWd[dj[Z[X[h[- Hidruros químicos Estos compuestos de lß¹x³¸j§Ôøl¸ä¸ sólidos, liberan combustible cuando se calientan y exponen a ø³`DîD§ąDl¸ßÉfotograCkwÞw_CÊÍ§ø¥¸grama muestra cómo se ha de reciclar exteriormente un hidruro Ôø`¸ßxÇßxäx³îDîþ¸ para recargarlo de hidrógeno, tras haber sido utilizado. DENSIDAD DE ALMACENAMIENTO Hidrógeno Otros elementos o sustancias químicas j_hWhi[[dkdW[ijWY_dZ[i[hl_Y_efWhWh[][d[hWhbe[dkdW fbWdjWgkc_YW$ >WY[c|iZ[(&Wei"i[[ijkZ_[d@Wfd[bi_ij[cWZ[YWb_dW#dW\jWb_dW$7bYWb[djWhi["bWZ[YWb_dW9'&>'.i[jhWdi\ehcW [ddW\jWb_dWYecfk[ijeZ[ebehWYh["Z[\hckbW9'&>."YWcX_WdZebWdWjkhWb[pWZ[iki[dbWY[igkc_Yei"gk[b_X[hWdY_dYecebYkbWiZ[^_Zh][de$;b^_Zh][de[c[h][[dXkhXk`Wi Z[bWZ[YWb_dWbgk_ZWWc[Z_ZWgk[[ijWi[jhWdi\ehcW[ddW\jWb_dW$;bfheY[iei[_dl_[hj[Wb[nfed[hbWdW\jWb_dWW]Wi^_Zh][deWfh[i_ed[iceZ[hWZWi0WXiehX[[djedY[i^_Zh][deolk[bl[Wi[hZ[YWb_dW,"(fehY_[dje[df[ieZ[bcWj[h_Wb$ Pros Contras Estado Peso y volumen bajos; posiblemente líquido Necesidad de sacar subproductos del vehículo para su regeneración; coste del reciclado exterior e infraestructura conexa En desarrollo Hidrógeno (H2) Hidruro químico combustible DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE Combustible gastado REACTOR CATALÍTICO BOMBA N-ETIL CARBAZOL 56 J;C7I,- H2 SEPARADOR DEL HIDRÓGENO PILA DE COMBUSTIBLE Combustible gastado DEPÓSITO DE RECUPERACIÓN DE RESIDUOS A reciclar MELISSA THOMAS; ENERGY CONVERSION DEVICES (investigador con hidruro); INSTITUTO DE TECNOLOGÍA ENERGÉTICA (hidruro complejo); AIR PRODUCTS AND CHEMICALS (tubo de ensayo) HIDRURO DE SODIO Y ALUMINIO (ejemplo de hidruro complejo) 7bWd9eef[ho=k_ZeF[p"Z[7_hFheZkYjiWdZ9^[c_YWbi"[d 7bb[djemd"F[ddioblWd_W"_dl[ij_]WdkdWjYd_YWi_c_bWhkj_b_pWdZebgk_Zeieh]|d_YeiYed^_ZheYWhXkhei$I$JêcWi7kjh[ooikiYebWXehWZeh[i"Z[bBWXehWjeh_eDWY_edWbZ[bFWYÐYe DeheYY_Z[djWb"oBWhho=$Id[ZZed"Z[bWKd_l[hi_ZWZZ[F[ddioblWd_W"[ij|d[ijkZ_WdZedk[leifehjWZeh[ibgk_Zei"Yece beiWc_deXehWdei"YWfWY[iZ[WbcWY[dWh^_Zh][de[d]hWdZ[i YWdj_ZWZ[iob_X[hWhbeWj[cf[hWjkhWiceZ[hWZWi$ Adsorbentes de hidrógeno Los átomos de hidrógeno se Dlxßx³ÉäxÇß¸lø`xäø Dlä¸ß`¹³Ê`¸³D`§lDlD ciertos materiales «de diseño» Hidrógeno Compuestos químicos de carbono u otras nanoestructuras MELISSA THOMAS; ANTON NIKITIN LABORATORIO DE RADIACIÓN DEL SINCROTRÓN DE STANFORD (nanotubos); OMAR M. YAGHI U.C.L.A. (armazón organometálico) MATERIALES DE DISEÑO JeZWlWYWX[ejhe[d\egk[Z[bWbcWY[dWc_[djeZ[^_Zh][de$ I[XWiW[dcWj[h_Wb[ickob_][heiYed|h[Wiikf[hÐY_Wb[icko [nj[diWiWbWigk[i[fk[ZWdWZ^[h_hegk[fk[ZWd»WZiehX[h¼ bWicebYkbWiZ[^_Zh][de$9ece[iZ[[if[hWh"bWYWdj_ZWZZ[ ^_Zh][degk[h[j_[d[kdWikf[hÐY_[YkWbgk_[hW]kWhZWh[bWY_dZ_h[YjWYed[b|h[W[nfk[ijW$Beih[Y_[dj[iWlWdY[i[d_d][d_[hWW[iYWbWdWdecjh_YW^WdfhefehY_edWZeckbj_jkZZ[ dk[leicWj[h_Wb[iYedkdW[nj[diW[nfei_Y_dikf[hÐY_Wb"c|i Z[+&&&c[jheiYkWZhWZeifeh]hWceZ[cWj[h_Wb[dWb]kdeiZ[ [bbei$;gk_lWb[WYkXh_hkdW^[Yj|h[WYedkdWiebWYkY^WhWZ_jW Z[feble$BeiYecfk[ijeiZ[YWhXedefh[i[djWd[if[Y_Wb_dj[hi0b_l_Wdei"Z[Yeij[h[ZkY_ZeoikiY[fj_Xb[iZ[\ehcWh[ijhkYjkhWickoZ_l[hiWidWdejkXeiZ[YWhXede"[d\ehcWZ[XeY_dW"\kbb[h[deioW[he][b[i$KdcWj[h_WbdeckoYWhe"[bYWhXede WYj_lWZe"fk[Z[WbcWY[dWh^WijW[b+fehY_[djeZ[ikf[ie[d ^_Zh][de$ BWi[ijhkYjkhWiZ[YWhXedeYecfWhj[d"i_d[cXWh]e"kdWb_c_jWY_d$;b[dbWY[[djh[bWicebYkbWiZ[^_Zh][deobei|jeceiZ[YWhXede[ickoZX_bo"fehjWdje"beicWj[h_Wb[iZ[]hWd |h[Wikf[hÐY_WbZ[X[dcWdj[d[hi[WbWj[cf[hWjkhWZ[bd_jh][debgk_Ze"Ã'/,]hWZei9[bi_ki"eY[hYW$7bYedjhWh_egk[[d bW_dl[ij_]WY_dieXh[^_Zhkhei"[dbWgk[i[bkY^WfehZ_ic_dk_hbW[d[h]WZ[[dbWY[Z[b^_Zh][de"[dbWZ[bYWhXedei[[diWoWdcWd[hWiZ[Wkc[djWhbWc[Z_Wdj[bWceZ_ÐYWY_dZ[bWi ikf[hÐY_[iZ[beicWj[h_Wb[iebWWZ_Y_dZ[ZefWdj[ic[j|b_Yei gk[Wbj[h[dikifhef_[ZWZ[i$I[kj_b_pWdceZ[beij[h_YeiZ[bWi [ijhkYjkhWiZ[YWhXedefWhWZ[iYkXh_hi_ij[cWigk[c[h[pYWd kbj[h_eh[i[ijkZ_ei$ C|iWbb|Z[bYWhXede"bWiikijWdY_Wieh]Wdec[j|b_YWie\h[Y[dejhe\WiY_dWdj[[`[cfbeZ[_d][d_[hWdWdecjh_YW$>WY[ feYeiWei"EcWhOW]^_"[djedY[ifhe\[iehZ[gkc_YWZ[bW Kd_l[hi_ZWZZ[C_Y^_]Wd[d7dd7hXehoêo[dbWKd_l[hi_ZWZ Z[9Wb_\ehd_W[dBeiÙd][b[i"_dl[djbeiWhcWped[ieh]Wdec[j|b_YeiCE<"fehikii_]bWi[d_d]bi$@kdjeYedikiYebWXehWZeh[i"Z[ceijhgk[[ijWdk[lWYbWi[Z[cWj[h_Wb[iYh_ijWb_dei Z[WbjWfehei_ZWZfeZhWdeXj[d[hi[fehbWkd_dZ[Yecfk[ijei_deh]|d_YeiYed»h_eijhWi¼eh]|d_YWi$:[W^h[ikbjWdCE< i_djj_YeiYed[ijhkYjkhWiZ[[b[]Wdj[Wif[YjeoYWhWYj[hij_YWi \i_YWiikiY[fj_Xb[iZ[gk[i[bWiYedjheb[fWhWiWj_i\WY[hZ_l[hiWi\kdY_ed[i$;ijWi[ijhkYjkhWi^[j[he]d[Wifk[Z[d[n^_X_h ]hWdZ[i|h[Wiikf[hÐY_Wb[i^WijWZ[++&&c[jheiYkWZhWZei feh]hWce1WZ[c|i"[ifei_Xb[W`kijWhfkdjeigkc_Yei[d[bbWi fWhWgk[[b[dbWY[Yed[b^_Zh][dei[Wfj_ce$>WijWbW\[Y^W" i[^WdfheXWZeCE<gk[WbYWdpWdYWfWY_ZWZ[iZ[b-fehY_[djeZ[ikf[ie[d^_Zh][deWÃ'/,]hWZei9[bi_ki$Fhei_]k[dbei jhWXWèifWhWc[èhWh[ijeilWbeh[i$ 7kdgk[i[WWb[djWZeh[bfhe]h[ieWYjkWb[d[bWbcWY[dWc_[djeZ[^_Zh][de"[dYedjhWh[b»fkdje`kije¼fk[Z[bb[lWhc|i j_[cfeo[n_]_hf[hi_ij[dj[i[i\k[hpei[d_dl[ij_]WY_doZ[iWhhebbe$:[iZ[gk[WÐdWb[iZ[bi_]beĎČÿÿÿ@WYgk[i9^Whb[iikhYWhW beiY_[bei]hWY_WiWb^_Zh][de[dY[hhWZe[dkdW[dlebjkhWfh|Yj_YWob_][hW"i[cWdj_[d[bW_bki_dÄojWcX_dbWZ_ÐYkbjWZÄ DENSIDAD DE ALMACENAMIENTO Los nanotubos de carbono Éizquierda, arriba) pueden retenerse en hidrógeno hasta ÔøxäxD³x`xäDß¸Éizquierda, abajo). Se ha diseñado un armazón molecular organomeîE§`¸Éabajo) de modo que las ¸§y`ø§Dälxlß¹x³¸ puedan adherirse a la estrucîøßDÇ¸ßääDäÍ Hidrógeno Volumen interno NANOTUBOS DE CARBONO ARMAZÓN ORGANOMETÁLICO Pros Contras Estado Peso bajo; reversible a bordo; posible funcionamiento a temperatura ambiente Alto volumen; posible necesidad de bajas temperaturas para el funcionamiento Fase inicial de I+D Z[kj_b_pWh[b^_Zh][defWhW[bjhWdifehj[$9kWdZei[[dYk[djh[kdh[Y_f_[dj[jWd_Zd[efWhWWbcWY[dWh^_Zh][de[dWkjecl_b[i"[dbWifhn_cWiZYWZWiZ[bi_]beĎĎÿi[feZh|l_W`Wh fehjeZe[bckdZei_d[dikY_Wh[bY_[begk[deiYkXh[$ Sunita Satyapal, John Petrovic y George Thomas trabajan en el progra¬Ckw²ýwãíC_¸²CÆ¦_CkCĀkwãCÞÞ·¦¦·kw¦Cãíx_²_CãkwC¦¬C_w²C¬w² í·kwkÞ¸w²·kw¦wÆCÞíC¬w²í·kw²wÞCkwÌ66ÌÌ PA R A S A B E R M Á S The hydrogen economy: Opportunities, costs, barriers, and R&D needs. National Research Council and National Academy of Engineering. National Academies Press, 2004. Disponible en www.nap.edu/catalog.php?record_id=10922 Hydrogen program: 2006 annual merit review proceedings. U.S. Department of Energy. Disponible en www.hydrogen.energy.gov/annual_review06_proceedings.html United States Council for Automotive Research: www.uscar.org International Energy Agency’s Hydrogen Implementing Agreement: www.ieahia.org International Partnership for the Hydrogen Economy: www.iphe.net ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 57 Artículo publicado en Investigación y Ciencia, n.o 396 FUENTE S DE ENERGÍA AL ALC ANCE Biocarburantes celulósicos Los residuos agrícolas, la madera y las gramíneas de crecimiento rápido se transforman en una enorme variedad de biocombustibles, incluidos carburantes para reactores. Para que los nuevos carburantes se generalicen, su precio habrá de competir con el del petróleo George W. Huber y Bruce E. Dale D ûøûĈī÷ď÷ûĉĊ÷ĈùĂ÷Ĉąćċûþ÷øĈī÷ćċûĉ÷ĂÿĈúûĂ÷ esfera del petróleo. La dependencia del crudo entraña riesgos intolerables para la seguridad nacional, económica o ambiental. Pero la civilización no se detiene: es preciso descubrir un nuevo agenj[YWfWpZ[fhefkbiWhbWÑejWckdZ_WbZ[l[^Ykbei$BeiX_eYWhXkhWdj[iY[bkbi_YeiÄYecXkij_Xb[ibgk_ZeiZ[h_lWZeiZ[fWhtes no comestibles de las plantas— ofrecen, a corto plazo, la alternativa al petróleo de mayor atractivo ambiental y viabilidad técnica. I[fk[Z[dZ[ij_bWhX_eYWhXkhWdj[iWfWhj_hZ[YkWbgk_[hYeiW gk[i[W"eWb]kdWl[p^WoWi_Ze"l[][jWb$BeiZ[bWfh_c[hW][neración proceden de la biomasa comestible, principalmente cWpoie`W[d;;$KK$"YWWZ[WpYWh[d8hWi_boh[cebWY^WoY[h[Wb[i[d;khefW$Iedbei\hkjeic|iWcWde[dkdW i[blWZ[fej[dY_Wb[iX_eYecXkij_Xb[i"ZWZegk[oWi[Zec_dW bWjYd_YWd[Y[iWh_Wiebe[d;;$KK$"'.&h[Ðd[hWieXj_[d[d êo[jWdebWfWhj_hZ[bcWp$9edjeZe"[ijeiX_eYecXkij_Xb[i deiedkdWiebkY_dZkhWZ[hW$9ed[bj[hh[deYkbj_lWXb[[n_ij[dj[iebefeZhWdfheZkY_hi[X_eYWhXkhWdj[ifWhWYkXh_h[b '& fehY_[djeZ[bWid[Y[i_ZWZ[iZ[YecXkij_Xb[bgk_ZeZ[bei fWi[iZ[iWhhebbWZei$ 7b[n_]_hYei[Y^WicWoeh[i"bWWb_c[djWY_dZ[b]WdWZei[ [dYWh[Y[oikX[dbeifh[Y_eiZ[Wb]kdeiYec[ij_Xb[i"Wkdgk[de jWdje"d_ckYêc[dei"YecebWfh[diWgk_ie^WY[hYh[[h[bWe fWiWZe$OkdWl[pYedjWX_b_pWZWibWi[c_i_ed[ijejWb[igk[Yedbb[lW[bYkbj_le"h[Yeb[YY_dojhWjWc_[djeZ[bcWp"[i_dd[]WXb[gk[beiX_eYecXkij_Xb[iZ[bWfh_c[hW][d[hWY_ddeied jWdX[dÐYeifWhW[bc[Z_eYecegk_i_hWcei$ Estos inconvenientes pueden evitarse con los biocarburantes de la segunda generación, derivados de materiales celulósicos. Sus fuentes son muy numerosas: residuos de madera Los biocombustibles de segunda generación, derivados de partes no comestibles de las plantas, son los menos dañinos para el ambiente y los de mayor atractivo técnico como alternativa al petróleo. 58 TEMAS 67 La mayoría de estos biocarburantes procederán de residuos agrícolas, como los tallos de maíz, cultivos energéticos y restos de maderas. En EE.UU., se podrían cultivar estas materias primas en `D´ïmDmåù`y´ïyÈDàDày®È¨DĆDà`yà`Dmy¨D®ïDmmy¨ consumo total de petróleo sin que ello afectase a la producción alimentaria. GETTY IMAGES EN SÍNTESIS XXXXXXXX ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 59 E STRUCTURA Un andamiaje de celulosa En la naturaleza, la celulosa sustenta el crecimiento vertical de una planta. Posee una estructura molecular cristalina, rígida y muy resistente a la descomposición. Estas `DßD`îxßäî`DälD³ßxąDD§DÇ§D³îDjÇxß¸Ç¸³x³³`¸³þx³x³îxäDÔøx³xälxäxD³ convertirla en combustible. Celulosa Pared de celulosa celulos e Interior de la célula Como las vigas de acero que sostienen rascacielos, æ§DÒDÍDÒOÍDÒfrZræ«ÒDrÒÜÍæZÜæÍD§DZ÷æD èrrÜD»"DÒOÍDÒrÒÜñ§Í«frDfDÒµ«Ír¡Zræ«ÒDë lignina (no representada¸dµ«û¡rÍ«ÒÜÍD§ÒèrÍÒDrÒÂær ¡D§Ür§r§DZræ«ÒDæ§fD»0DÍDÍrZ«rÍDr§rÍûD Âæû¡ZDD¡DZr§DfDr§DZræ«ÒDdrÒµÍrZÒ« µÍrÜÍDÜDÍr¡DÜrÍDfrDµD§ÜDZ«§ZD«Íd ñZf«Ò«ODÒrÒÂærfrÒr§Írfr§D¡DÜÍî fr§§Dër¡Zræ«ÒD» Hemicelulosa e Un largo cristal Las vigas de celulosa son de estructura cristalina; cada unidad ¡«rZæDÍ·æZ«ÒD¸rÒÜñ rÒÜÍrZD¡r§ÜrDfDDDÒ Z«§ÜæDÒ»"DrÒÜDOfDffrD rÒÜÍæZÜæÍDfZæÜD¡æZ«D frÒZ«¡µ«ÒZþ§frDZræ«ÒDr§ «ÒO«ÂærÒfrDîăZDÍÂærD constituyen. e Estructura molecular e Materia prima de la producción "DÍD¡û§rDPanicum virgatum·µDÒÜ« èDÍD¸µærfrÒrÍæ§D{ær§ÜrfrZræ«ÒD» ÍrZrr§ZæDÂærÍæDÍr§ÜÍrD§Dfñë $÷êZ«dD¡r§æf«r§Òær«ÒDÍr§«Ò«ÒÂær §«ÒrµÍrÒÜD§DDDÍZæÜæÍDÜÍDfZ«§D» %rZrÒÜDµ«ZDDæDërÒZDÒ«Ò{rÍÜîD§ÜrÒ» Yece[bi[hhdoh[i_ZkeiZ[bWYedijhkYY_d"W]hYebWiYece beijWbbeiZ[cWpobWifW`WiZ[bjh_]e"obei»Ykbj_lei[d[h]j_Yei¼"[ije[i"fbWdjWiZ[Yh[Y_c_[djeh|f_ZeocWj[h_Wbb[eie[nfh[iWc[dj[i[cXhWZWifWhWbWfheZkYY_dZ[bX_eYWhXkhWdj[$;ijeicWj[h_Wb[iYk[ijWdfeYeWf[dWikdWiZ[Y[dWiZ[ [kheifehbW[d[h]W[gk_lWb[dj[WkdXWhh_bZ[YhkZe"ied abundantes y no afectan a la producción de alimentos. BWcWoehWZ[beiYkbj_lei[d[h]j_Yeifk[Z[dYh[Y[h[d j_[hhWicWh]_dWb[i"deZ[ij_dWZWiWbW[nfbejWY_dW]hef[YkWria. Algunos de ellos, como el de renovales de sauce de rotación Xh[l["Wc[Z_ZWgk[Yh[Y[dZ[iYedjWc_dWd[bik[be[dikY_WZe con aguas residuales o metales pesados. Es posible recolectar de manera sostenible enormes cantiZWZ[iZ[X_ecWiWfWhWbWfheZkYY_dZ[YWhXkhWdj[i$I[]d un estudio del Departamento de Agricultura y el DepartamenjeZ[;d[h]WZ[;;$KK$"[i[fWifk[Z[fheZkY_hWbc[dei '(&&c_bbed[iZ[jed[bWZWiZ[X_ecWiWY[bkbi_YWi[YWfehWe i_dgk[feh[bbeZ_ic_dkoWbWX_ecWiWZ_ifed_Xb[fWhWWb_c[d- 60 TEMAS 67 La celulosa consta de ¡rÒfr¡«÷ZæDÒfr glucosa ligadas entre Òû»"Dr§rÍûDÂæû¡ZD de la celulosa reside r§rÒÜ«ÒDîăZDÍrÒ» jWY_d^kcWdW"bWZ[b]WdWZeobWi[nfehjWY_ed[i$I[feZhWd eXj[d[hWic|iZ[*&&$&&&c_bbed[iZ[b_jheiZ[X_eYWhXkhWdte al año: cerca de la mitad del consumo anual actual de gaieb_dWoZ_i[b[d;;$KK$ 7d|be]Wc[dj["i[[ij_cWgk[bWX_ecWiWZ[Y[bkbeiWfheZkY_ZW[d[bckdZe[gk_lWbZhWfehWeWbW[d[h]Wgk[Yedj_[d[d[djh[)*$&&&c_bbed[io',&$&&&c_bbed[iZ[XWhh_b[iZ[ f[jhb[e[bYedikceWYjkWb[iZ[iebe)&$&&&c_bbed[iZ[XWhh_b[i$8_ecWiWgk[jWcX_dfk[Z[Yedl[hj_hi[[dYkWbgk_[hj_fe de combustible: etanol, gasolina ordinaria, diésel e incluso carburante para aviones a reacción. JeZWlWh[ikbjWckYêc|i\|Y_b\[hc[djWhbei]hWdeiZ[ cWpgk[Z[iYecfed[hbeiZkheijWbbeiZ[Y[bkbeiW"f[hebj_cWc[dj[i[^Wdbe]hWZe]hWdZ[ifhe]h[iei$Bei_d][d_[heigkc_YeiZ_ifed[dZ[fej[dj[iceZ[beiZ[YecfkjWY_dgkc_Ye# Yk|dj_YeifWhWYedijhk_h[ijhkYjkhWiYWfWY[iZ[YedjhebWhbWi h[WYY_ed[iWd_l[bWjc_Ye$BW_dl[ij_]WY_di[fhefed[[nj[dZ[hfhedjebWijYd_YWiZ[Yedl[hi_dWb|cX_jeZ[bWih[Ðd[- DON FOLEY Molécula de glucosa hWi$F[i[WbWh[bWj_lWdel[ZWZZ[bYWcfe"\kdY_edWdoWlWh_Wi fbWdjWiZ[Z[ceijhWY_d$;d(&''Z[X[dj[hc_dWhi[bWifh_c[hWih[Ðd[hWiYec[hY_Wb[i$BW[hWZ[bYWhXkhWdj[Y[bkbi_Ye[ij| ya a nuestro alcance. EL CERROJO DE LA ENERGÍA BWYkbfW[iZ[bW[lebkY_d$;bÐddWjkhWbZ[bWY[bkbeiW[i\ehcWhbW[ijhkYjkhWZ[kdWfbWdjW$9edi_ij[[dWdZWc_eih]_Zei Z[cebYkbWijhWXWZWigk[i_hl[dZ[WfeoeWbYh[Y_c_[djel[htical y resisten tenazmente el desmoronamiento biológico. Para b_X[hWhbW[d[h]Wgk[[dY_[hhWd"^Wogk[Z[i[dh[ZWh[bdkZe molecular creado por la evolución. En general, el proceso empieza por descomponer la biomaiWib_ZW[dcebYkbWic|if[gk[Wi"gk[bk[]ei[h[ÐdWdfWhW eXj[d[hYecXkij_Xb[i$BeicjeZeiik[b[dYbWi_ÐYWhi[fehj[cf[hWjkhWi$;bcjeZeZ[XW`Wj[cf[hWjkhWZ[+&W(&&]hWZei Y[dj]hWZeifheZkY[WpYWh[iikiY[fj_Xb[iZ[\[hc[djWh[d[jWnol y otros combustibles, de modo muy parecido al actual trajWc_[djeZ[bWiYei[Y^WiZ[cWpoYWWZ[WpYWh$7j[cf[hWjkhWic|iWbjWiZ[)&&W,&&]hWZeii[eXj_[d[kdX_ef[jhb[e gk[ i[ h[\_dWh| fWhW fheZkY_h ]Wieb_dW e Z_i[b$ O W j[cf[hWjkhWickoWbjWifeh[dY_cWZ[-&&]hWZei"i[][d[hW kd]Wigk[fk[Z[jhWdi\ehcWhi[[dYecXkij_Xb[bgk_Ze$ FehWêhWdei[iWX[Yk|bi[h|[bcjeZegk[Yedl[hj_h|[d X_eYWhXkhWdj[bgk_ZebWc|n_cWYWdj_ZWZZ[[d[h]WWbcWY[dWZWWbYeij[c|iXWèfei_Xb[$JWbl[p^WoWgk[i[]k_hYWc_dei distintos para diferentes materiales de biomasa celulósica. El jhWjWc_[djeWj[cf[hWjkhWiWbjWifeZhWi[hfj_cefWhWbWicWZ[hWi"c_[djhWigk[bWij[cf[hWjkhWic|iXW`Wi_hWdc[èhfWhW bWi^_[hXWi$ SYNGAS El proceso de obtención de syngas a alta temperatura es el cjeZejYd_YWc[dj[c|i[bWXehWZefWhWfheZkY_hX_eYWhXkhWdj[i$;biod]Wi]WiZ[idj[i_i[ikdWc[pYbWZ[cedn_ZeZ[YWhXede[^_Zh][degk[i[fk[Z[eXj[d[hZ[YkWbgk_[h cWj[h_Wbgk[Yedj[d]WYWhXede$IkjhWdi\ehcWY_d[dYecbustible diésel, gasolina o etanol suele realizarse a través del fheY[ieZ[idj[i_i<_iY^[h#JhefiY^"Z[iWhhebbWZefehY_[djÐYeiWb[cWd[i[dbeiWeil[_dj[Z[bfWiWZei_]be$:khWdj[bW I[]kdZW=k[hhWCkdZ_Wb"[bJ[hY[hH[_YêXjkleZ[[iWcWd[hWYecXkij_Xb[bgk_ZeWfWhj_hZ[bWih[i[hlWiZ[YWhXd PROCESO Conversión directa de la celulosa en combustible La celulosa se compone de átomos de carbono, oxígeno e hidrógeno (el hidrógeno no se representa). La gasolina está formada por carbono e hidrógeno. La conversión de la celulosa en biocarburante consiste, pues, en eliminar el oxígeno de la celulosa para conseguir ¸§y`ø§DälxD§îDlx³älDllxx³xßDÔøxä¸§¸`¸³îx³D³`DßU¸³¸xlß¹x³¸Í³x§Çß¸`xä¸lxÇß¹§ää`DîD§î`DßEÇlDÔøxäx ilustra, la celulosa se descompone y convierte en gasolina en una sola etapa. Carbono Oxígeno Moléculas aromáticas DON FOLEY PRIMERA RUPTURA La celulosa que penetra en la cámara se calienta hasta 500 grados en menos de un segundo, fraccionándose en dos moléculas más pequeñas, ricas en oxígeno. EL CATALIZADOR Estos fragmentos desunidos se alojan luego en un complicado catalizador tridimensional, que favorece las reacciones químicas que eliminan el oxígeno de los fragmentos de celulosa y crean anillos de carbono. Todavía no se entiende en todos sus detalles el proceso químico. PRODUCTOS FINALES Tras la reacción, de breves segundos, la celulosa se ha transformado en componentes aromáticos de la gasolina. Los subproductos de la reacción son agua (no mostrada), dióxido de carbono y monóxido de carbono. ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 61 Wb[cWdWi$BWcWoehWZ[bWi]hWdZ[iYecfWWif[jheb[hWi jeZWlWfei[[dbeic[Z_eifWhW[\[YjkWhbWYedl[hi_dWiod]WiofeZhWdh[Ykhh_hW[bbeii_bW]Wieb_dWi[[dYWh[Y_[hWfhe^_X_j_lWc[dj[$ ;bfh_c[hfWiefWhWYh[Whkdiod]Wi[ibW]Wi_ÐYWY_d$BW biomasa se introduce en un reactor y se calienta a temperatuhWiikf[h_eh[iW-&&]hWZei$I[]k_ZWc[dj["i[c[pYbWYedlWfehken][defWhWfheZkY_hkd]Wigk[Yedj_[d[cedn_ZeZ[ YWhXede"^_Zh][de]Wi[eieoWbgk_jhWd[i$KdWl[p[b_c_dWZei [ijeibj_cei"i[Yecfh_c[[b]Wi^WijWkdWfh[i_dZ[(&W -& Wjci\[hWi$;biod]WiYecfh_c_ZefWiWbk[]efehkdYWjWb_pWZeh[if[Y_Wb0kdcWj[h_Wbib_Zegk[h[j_[d[bWicebYkbWi_dZ_l_ZkWb[io\Wleh[Y[Z[j[hc_dWZWih[WYY_ed[igkc_YWi$BW _dZkijh_Wf[jhegkc_YW^WZ[iWhhebbWZei[c[`Wdj[j_feZ[YWjWb_pWZeh[iYed[bÐdfh_cehZ_WbZ[eXj[d[hYecXkij_Xb[iWfWhtir del gas natural y del syngas derivado del carbón vegetal, pero funcionan igualmente bien con la biomasa. El procedimiento no encierra secretos, pero los reactores reikbjWdYWhei$BWfbWdjWZ[idj[i_i<_iY^[h#JhefiY^Yedijhk_ZW [dGWjWh[d(&&,fWhWYedl[hj_h]WidWjkhWb[d)*$&&&XWhh_b[i Z[YecXkij_Xb[bgk_ZeWbZWYeij',&&c_bbed[iZ[ZbWh[i$ KdWfbWdjWZ[X_ecWiWgk[YeijWi[ejhejWdjeYedikc_hW[d jehdeW+&&&jed[bWZWiZ[X_ecWiWfehZWZkhWdj[kdf[heZe Z['+W)&WeifWhWfheZkY_hYecXkij_Xb[[dYWdj_ZWZikÐY_[dj[fWhWh[Ykf[hWhbW_dl[hi_d$:WZWibWiZ_ÐYkbjWZ[iZ[ehZ[d be]ij_Yeo[Yedc_Yegk[ikfed[WYef_WhjWcWWX_ecWiW[d un solo lugar, las investigaciones sobre el syngas se encaminan a reducir los costes de capital. PETRÓLEO BIOLÓGICO Durante miles de millones de años, la presión y el calor subj[hh|d[ejhWdi\ehcWhed[bpeefbWdYjedobWiWb]WiZ[b9|c# 62 TEMAS 67 Xh_Ye[dbeiYWcfeif[jheb\[heiZ[êo$KdfheY[iei_c_bWh Ä_dÐd_jWc[dj[c|iXh[l[Äf[hc_j_hWYedl[hj_hX_ecWiWY[bkbi_YW[dX_eYhkZe$BWX_ecWiWi[YWb_[djW[dbWh[Ðd[hW ^WijWj[cf[hWjkhWiZ[)&&W,&&]hWZei[dkd[djehdeb_Xh[ Z[en][de1[bYWbehbWZ[iYecfed[[dkdib_Zei[c[`Wdj[Wb YWhXdl[][jWbo[dX_ef[jhb[e"Z[ifh[dZ_dZei[WZ[c|iY_[hjWYWdj_ZWZZ[]Wi$;bX_ef[jhb[eWieXj[d_ZeYedij_jko[[b X_eYWhXkhWdj[c|iXWhWjeêoWbWl[djW"gk_p|iWkdeiZ_[p Ydj_ceiZ[[khebWYWdj_ZWZ[gk_lWb[dj[[d[d[h]WWkdb_jheZ[]Wieb_dW"Wbegk[^WXhWgk[WWZ_h[bYeij[Z[bWX_emasa original. ;bfheY[iefk[Z["WZ[c|i"h[Wb_pWhi[[d\WYjehWiZ[Z_c[di_ed[iceZ[hWZWi"fhn_cWiWbbk]WhZ[h[Yeb[YY_dZ[bWX_ecWiW"begk[h[ZkY[bei]WijeiZ[jhWdifehj[$FehZ[i]hWY_W"[ij[ YhkZe[icko|Y_Ze"_diebkXb[[dbeiYWhXkhWdj[iZ[h_lWZeiZ[b f[jhb[eoiebeYedj_[d[bWc_jWZZ[[d[h]Wgk[bW]Wieb_dW$ 7kdgk[i[fk[ZWkj_b_pWhZ_h[YjWc[dj[[dkdcejehZ_i[b"[ij[ gk[ZWh|bk[]e_di[hl_Xb[$ BWih[Ðd[hWiZ[f[jhb[efeZhWd"i_d[cXWh]e"Yedl[hj_h ese crudo biológico en un combustible adecuado. Hay compaWigk[[ijkZ_WdYceWZWfjWhW[iWbWXehiki_dijWbWY_ed[i$ Algunas ya producen una forma diferente de combustible diéi[b[Yeb]_Ye"begk[ZWW[dj[dZ[hgk[bWih[Ðd[hWifeZhWd jWcX_dcWd_fkbWh[bYhkZeY[bkbi_Ye$7êhW[ij|doWfheY[sando a la vez aceites vegetales, grasas animales y petróleo. 9edeYeF^_bb_fi^W[n^_X_Zeh[Y_[dj[c[dj[[ij[cjeZe[dkdW h[Ðd[hWZ[8eh][iJ[nWi1eXj_[d[c|iZ[*+$&&&b_jheiZ[ Z_i[bfehZWWfWhj_hZ[i[XeZ[lWYkdeh[Y_X_ZeZ[kdcWjWZ[heY[hYWde"Z[Joied<eeZi$ Se investigan, asimismo, las posibilidades de realizar de kdWl[pbWiZei[jWfWiZ[bfheY[ie"begk[fWhWbeigkc_Yei l[dZhWWi[h»]k_iWh[dbWc_icWebbW¼0bWX_ecWiWib_ZWi[ PHOTO RESEARCHERS, INC. Energía de los insectos: las termitas son un modelo de fabricación de biocombustibles. Los microorganismos que habitan en su interior descomponen la celulosa en azúcares. Los ingenieros biológicos tratan de repetir el proceso a escala industrial. M AT E R I A S P R I M A S Posibles recursos para la producción de celulosa en EE.UU. 7³Dþxą§¸ßDlD§D`¸³þxßä¹³x`DąlxDîxßD§xä`x§ø§¹ä`¸äx³`¸UøäîU§xj³¸þD³DD§îDß§DäDîxßDäÇßDäþxxîD§xä³x`xäDßDäÇDßD DUDäîx`xß§DÇß¸lø``¹³Í§Çß³`Ç¸lxxäîDly`DlDjø³xäîøl¸lx§xÇDßîDx³î¸lxß`ø§îøßDāx§xÇDßîDx³î¸lx³xßDlxÍ77ÍDßDUDÔøxx§ÇDäÇ¸lßDÇß¸lø`ßø³¸ä¿öćć§§¸³xälxî¸³x§DlDälxDîxßD§`x§ø§¹ä`¸D§D¶¸ä³Dx`îDßD§DäxĀÇ¸ßîD`¸³xä³D§äø³äîß¸ lxD§x³î¸äÍlxEälx§¸ä`ø§îþ¸äx³xßyî`¸äÔøxäxxĀîx³lxßD³Ç¸ßßD³ÇDßîxlxÍ77Íä¸Ußxî¸l¸x³îxßßx³¸ä³¸äø`x³îxx³îx yßî§xäÇDßDä¸äîx³xß`ø§îþ¸äD§x³îDß¸äîßDl`¸³D§xäjx§³¸ßlxäîxāx§³¸ß¸xäîxÇ¸lßD³DÇ¸ßîDßßxälø¸älx§DîD§DlxEßU¸§xäjā§¸äßxäî¸ä de la recolección de maíz y de soja (incluso los tallos del maíz y las mazorcas sin los granos) darían energía a gran parte del Medio Oeste. Tierra fértil para biocombustibles Productos forestales El suministro de madera µ«fÍûDèr§Ífrf«Ò{ær§ÜrÒ µÍ§ZµDrÒcÍrÒfæ«Ò DOD§f«§Df«ÒfrDÜDDfr ñÍO«rÒr§fæÒÜÍDÒµDµrrÍDÒd ërrêZrÒ«frñÍO«rÒfr µrÂærý«fñ¡rÜÍ«Âærr Servicio Forestal de EE.UU. DfÒµærÒÜ«ÂærfrOr§ r¡§DÍÒrµDÍD¡r«ÍDÍD Z«§ÒrÍèDZþ§fr«ÒO«ÒÂærÒ» Capacidad de producción de etanol en EE.UU. (miles de millones de litros) 200 160 Etanol celulósico 120 "«ÒÜD«Òd«DÒë¡Dî«ÍZDÒ residuales del cultivo del ¡DûîZ«§ÒÜÜæër§D¡ÜDf DµÍ«ê¡DfDfrDZ«ÒrZD total. Parte de estos ÍrÒfæ«ÒD§frfrDÍÒrr§ rZD¡µ«µDÍDÍrr§rÍDÍr Òær«dµrÍ«r§Òæ¡Dë«ÍûD èD§DDODÒæÍD» 3«§µD§ÜDÒÂærZÍrZr§frµÍÒDZ«§ ¡û§¡D§rZrÒfDffr{rÍÜîD§ÜrÒë DæD»3Íèr§frrr¡µ«rµDÒÜ« èDÍDdrÒ«Í«dr¡ÒZD§ÜæÒëD ZDýDr§rÍ÷ÜZD»æ§«ÒdZ«¡««Ò renovales de sauce de rotación OÍrèrd§«Ò««ZÍrZr§r§Òær«Ò contaminados con aguas residuales «¡rÜDrÒµrÒDf«ÒdÒ§«ÂærD ¡Ò¡«Ür¡µ««ÒèD§¡µD§f«» LAURIE GRACE (infografía); PETER ESSICK/GETTY IMAGES (bosque); VAST PHOTOGRAPHY/GETTY IMAGES (tallos de maíz); WALLY EBERHART/GETTY IMAGES (pasto varilla) 500 40 0 2005 05 2010 2020 388 6,0 334 7,1 Nacional Importado 2,4 3,5 4,0 300 4,7 2,0 200 96 100 0 Residuos agrícolas Cultivos energéticos Productos forestales Otros residuos 2030 »77»rÒÜñDµæ§Ü«frrDÍDÒæZDµDZfDf ¡ñê¡DfrµÍ«fæZZþ§frrÜD§«frÍèDf«fr ¡DûîdÒră§æ§rÒÜæf«µæOZDf«µ«Í«Ò "DO«ÍDÜ«Í«Ò%DZ«§DrÒ3D§fD»3§r¡ODÍ«d rrÜD§««OÜr§f«frDZræ«ÒDµærfrÒræÍ aumentando durante decenios. 8,0 342 Etanol de maíz Consumo actual de petróleo y producción potencial de biocombustible (miles de millones de barriles equivalentes) Producción sostenible de materias primas de biocombustibles en EE.UU. (millones de toneladas) 400 80 Cultivos energéticos Residuos agrícolas 79 Maíz y otros cereales 0 Consumo de petróleo en EE.UU. Producción potencial de biocombustible "DµÍ«fæZZþ§µ«Ür§ZDfrO«Z«¡OæÒÜOrÒr æDDDDµÍ«fæZZþ§¡ñê¡DfrµrÜÍþr«r§ »77»dÂærÒrDZD§îþr§®¨Öð» ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 63 TÉ CNICA PROMETED ORA Separación de la celulosa mediante amoníaco Materiales primarios Reciclado Destilación 3rÜÍÜæÍD§r§µrÂærý«Ò{ÍD¡r§Ü«Òë Òrr§ÜÍrD§DDµD§ÜDfrZ«§èrÍÒþ§» D¡«§DZ«frÒZ«¡µ«§rr ¡DÜrÍDèrrÜDÒrµDÍD§f«D Zræ«ÒDfrD¡DÜÍîfr§§D» El amoniaco se recicla. rÜD§«ÒrfrÒÜDDµDÍÜÍfrDæD» Cocimiento a presión "«Ò¡DÜrÍDrÒµÍ¡DÍ«ÒÒr¡rîZD§Z«§D¡«§DZ«d æ§DODÒr{ærÍÜrdDÜr¡µrÍDÜæÍDëµÍrÒþ§rrèDfDÒ» Fermentación Transporte "DZræ«ÒDÜÍDÜDfDÒrfrÒZ«¡µ«§r r§DîăZDÍrÒër§î¡DÒdµDÍD {rÍ¡r§ÜDÍær«r§rÜD§« rÜD§«ÒrÜÍD§Òµ«ÍÜDr§ZD¡«§rÒDDÍrf §DZ«§DfrfÒÜÍOæZþ§frZ«¡OæÒÜOr» convierte en crudo y el crudo en combustible dentro de un iebeh[WYjeh$KdeZ[beiWkjeh[i>kX[hZ[iWhhebbW"`kdjeYed ikiYebWXehWZeh[i"kdcjeZebbWcWZe»f_hb_i_iYWjWbj_YW h|f_ZW¼$BeZ[»h|f_ZW¼fhel_[d[Z[bYWb[djWc_[dje_d_Y_Wb0 kdWl[pZ[djheZ[bh[WYjeh"bWX_ecWiWi[Yk[Y[W+&&]hWZei en un segundo, con la descomposición consiguiente de las cebYkbWi]hWdZ[i[dejhWic|if[gk[Wi$7bWcWd[hWZ[ ^k[lei[d^k[l[hWi"[ijWicebYkbWif[gk[Wij_[d[dbW\ehcWo[bjWcWeWZ[YkWZeifWhW[dYW`Wh[dbWikf[hÐY_[Z[ un catalizador. OWWi[djWZWi[dbeifeheiZ[bYWjWb_pWZeh"bWicebYkbWi[nf[h_c[djWdkdWi[h_[Z[h[WYY_ed[igk[bWiYedl_[hj[d[d]Wieb_dW"YedYh[jWc[dj[[dbeiYecfed[dj[iWhec|j_YeiZ[WbjelWbehZ[bW]Wieb_dWgk[Wkc[djWd[beYjWdW`[$BeiYecXkij_Xb[i Z[WbjeeYjWdW`[f[hc_j[dgk[beicejeh[i\kdY_ed[dWfh[i_ed[i_dj[hdWic|i[b[lWZWi"begk[Wkc[djWikh[dZ_c_[dje$;b fheY[ieYecfb[jeZkhWZ[(W'&i[]kdZeidWZWc|i$OWi[^W Yh[WZekdW[cfh[iW"7d[bbej[Y^"gk[jhWjWZ[bb[lWh[ij[fheY[ieZ[iZ[[bbWXehWjeh_e^WijWbW[iYWbWYec[hY_Wb$;if[hWj[d[h kdW_dijWbWY_def[hWj_lWfWhW(&'*$ LA SOLUCIÓN DEL AZÚCAR >WijWWêhW"[bcjeZegk[^Wbe]hWZeWjhW[hbWcWoehWZ[ bWi_dl[hi_ed[ifXb_YWiofh_lWZWiZ[f[dZ[Z[kdc[YWd_ice c|iYehh_[dj[0b_X[hWhbeiWpYWh[iYedj[d_Zei[dbWifbWdjWi" para fermentarlos luego y obtener etanol u otros biocarburanj[i$I[^Wd[ijkZ_WZeoWZeY[dWiZ[fei_Xb[icWd[hWiZ[Z[iYecfed[hbWY[bkbeiWobW^[c_Y[bkbeiWÄÐXhWigk[W]bkj_dWd bWY[bkbeiW[d[b_dj[h_ehZ[bWiYbkbWiÄ[dikiWpYWh[iYecponentes. A la biomasa se la puede calentar, irradiar con ra- 64 TEMAS 67 oei]WccW"cebjkhWh^WijWYedl[hj_hbW[dkdWb[Y^WZWÐdW ejhWjWhYedlWfehWWbjWj[cf[hWjkhW"[cfWfWhbWYed|Y_Zeie XWi[iYedY[djhWZWieXWWhbW[dZ_iebl[dj[i$9WX[_dYbkiefh[fWhWh][dj_YWc[dj[c_Yheeh]Wd_iceigk[\W]eY_j[doZ[]hWden la celulosa. FehZ[i]hWY_W"ckY^WiZ[bWijYd_YWigk[ZWdXk[deih[ikbjWZei[d[bbWXehWjeh_eh[ikbjWd_def[hWdj[ifWhWbWfh|Yj_YWYec[hY_Wb$FWhWgk[\k[i[dl_WXb[i"beifh[jhWjWc_[djei Z[X[hWd][d[hWhWpYWh[iZ[\|Y_b\[hc[djWY_d"[d]hWdZ[i cantidades y concentraciones con unos costes de capital moZ[hWZei$DeZ[X[hWdkj_b_pWhi[cWj[h_Wb[ijn_Yei"d_Yedikc_hi[Z[cWi_WZW[d[h]W$7i_c_ice"[bfh[Y_eZ[bX_eYecXkij_Xb[fheZkY_Zej[dZhWgk[Yecf[j_hYed[bZ[bW]Wieb_dW corriente. BeicjeZeic|ifhec[j[Zeh[iYedi_ij[d[diec[j[hbW X_ecWiWWlWbeh[i[njh[ceiZ[pH y temperatura. En uno de dk[ijheibWXehWjeh_ei[bZ[:Wb[Z[iWhhebbWceikdfheY[ie XWiWZe[dbW[nfWdi_dZ[bWiÐXhWic[Z_Wdj[Wced_WYe7<;N" fehikii_]bWi[d_d]bi$BWX_ecWiWY[bkbi_YWi[Yk[Y[W'&& ]hWZeiYedWced_WYeYedY[djhWZeXWèfh[i_d1Wbb_X[hWhbW presión, el amoniaco se evapora y se recicla. A continuación, bWi[dp_cWiYedl_[hj[d[dWpYWh[iWbc[dei[b/&fehY_[dje Z[bWY[bkbeiWobW^[c_Y[bkbeiWjhWjWZWi$BWhWpdZ[kdh[dZ_c_[djejWdWbje[i^WX[hh[ZkY_ZeWbcd_cebWZ[]hWZWY_d Z[bWpYWhgk[eYkhh[Wc[dkZe[dWcX_[dj[i|Y_ZeieZ[j[cperatura elevada. ;bfheY[ie7<;NlW»Z[i[YeWi[Ye¼$BWX_ecWiWYec_[dpW Yecekdib_Ze[dXk[dWc[Z_ZWi[Yeo"WbÐdWbZ[bjhWjWc_[dje"gk[ZWi[YW"deZ_bk_ZW[dW]kW$Fk[Z[dWieXj[d[hi[]hWddes cantidades de etanol muy concentrado, de alta graduación. DON FOLEY ø³ÔøxDāDø`DäD³xßDälxÇßxîßDîDß§DäUßDäþxxîD§xäÇDßD¸Uîx³xß`x§ø§¸äD§¸äE`l¸äāx§`D§x³îDx³î¸ä¸³§DäEäøäøD§xäj§DxĀÇD³ä¹³lx§DäUßDäxlD³îxD¸³D`¸ÉÇß¸`xä¸>Ê¸ßx`xø³Dä³ø§Dß`¸U³D`¹³lxUD¥DlxD³lDlxx³xßDjUD¥¸ä costes y alto rendimiento. ;ij[fheY[iefk[Z["WZ[c|i"h[ikbjWhcko[Yedc_Ye$;d[b ikfk[ijeZ[gk[[bikc_d_ijheZ[X_ecWiWWbWfbWdjWjhWdi\ehcWZehWYk[ij[Wbh[Z[ZehZ[*&[kheifehjed[bWZW"i[^WYWbYkbWZegk[[bfh[jhWjWc_[dje7<;N"YecX_dWZeYedkdWlWdpWZe fheY[ieZ[\[hc[djWY_dÄ[bbbWcWZe»X_efheY[iWc_[djeYedieb_ZWZe¼Ä"fk[Z[fheZkY_h[jWdebY[bkbi_YeWkdYeij[Wfhen_cWZeZ[kdei&"(&[kheibW[d[h]WZ[kdb_jheZ[]Wieb_dW1fheXWXb[c[dj[feZhWl[dZ[hi[[d[bikhj_ZehWc[deiZ[bZeXb[ de esa cifra. EL COSTE DEL CAMBIO I_dZkZW"[bYeij[i[h|Z[j[hc_dWdj[[dbWhWf_Z[pYedgk[i[Z_fundan los combustibles celulósicos. Su principal competidor es [bf[jhb[e"YkoW_dZkijh_Wh[Ye][bei\hkjeiZ[c|iZ[kdi_]be Z[fhe]hWcWiZ[_dl[ij_]WY_d[if[Y_Wb_pWZei$O"WZ[c|i"bWcWoehWZ[bWih[Ðd[hWif[jheb\[hWi[di[hl_Y_e^WdWcehj_pWZeoW ikiYeij[iZ[YWf_jWb_d_Y_Wb[i1beidk[leiX_eYWhXkhWdj[i"[dYWcX_e"d[Y[i_jWh|d_dl[hi_ed[iZ[Y_[djeiZ[c_bbed[iZ[ZbWh[i" Yeij[igk[ZkhWdj[Weij[dZh|dgk[_dj[]hWhi[[d[bfh[Y_eZ[b carburante producido. Por otra parte, los biocarburantes de celulosa ofrecen granZ[il[djW`WiieXh[[bf[jhb[eoejhWiWbj[hdWj_lWi"YecebWiWh[dWif[jheb\[hWio[bYWhXdb_YkWZe$7dj[jeZe"i[fWhj[Z[cWj[h_Wifh_cWickYêc[deiYeijeiWigk[[bYhkZe[d[ijWZeXhkje"begk[Z[X[WokZWhWcWdj[d[hXWèibeiYeij[ikdWl[p fk[ijW[dcWhY^WbW_dZkijh_W$;bX_eYWhXkhWdj[i[h|Z[fheZkYY_ddWY_edWb"YedbeiYedi_]k_[dj[iX[d[ÐY_ei[dYkWdjeWi[]kh_ZWZ$O[ickYêc|ih[if[jkeieYed[bWcX_[dj[gk[YkWbgk_[hfheZkYjeXWiWZe[dYecXkij_Xb[i\i_b[i$ Fehi_[ije\k[hWfeYe"bWidk[lWijYd_YWiZ[Wd|b_i_ioi_ckbWY_d_d\ehc|j_YWf[hc_j_h|dYedijhk_hh[Ðd[hWiX_eb]_YWigk[\kdY_ed[dc[èhoYedcWoeh[ÐYWY_WWdj[iZ[begk[ ^WXhWi_Zefei_Xb[^WY[iebeZ_[pWei$9ecfh[dZ[ceiWêhW c|iW\edZebWifhef_[ZWZ[iZ[beicWj[h_Wb[ifh_cWh_eikj_b_pWZeiobeifheY[ieifehbeigk[i[Yedl_[hj[d[dYecXkij_Xb[ W kd h_jce [d YedijWdj[ Wkc[dje$ ;b Wfeoe gk[ fh[ijW [b GWWWobierno estadounidense a la investigación de formas Z[[d[h]WWbj[hdWj_lWiZ[X[hWi[hl_hfWhWWY[b[hWhWdc|i [i[fheY[ie$;bfbWdZ[[ijckbeZ[bW[YedecW"ÐhcWZefeh [bfh[i_Z[dj[8WhWYaEXWcW"ikXl[dY_edWYed.&&c_bbed[iZ[ ZbWh[i[bFhe]hWcWZ[8_ecWiWZ[b:[fWhjWc[djeZ[;d[h]W$ IkeX`[je[i_cfkbiWhbW_dl[ij_]WY_doZ[iWhhebbeZ[X_eYWhXkhWdj[iWlWdpWZeiofhel[[hÐdWdY_WY_dfWhWfheo[YjeiZ[ X_ehh[Ðd[hWiW]hWd[iYWbW$9edj_[d["WZ[c|i"]WhWdjWiZ[YhZ_jeifehlWbehZ[,&&&c_bbed[iZ[ZbWh[iW»fheo[YjeiZ[ lWd]kWhZ_W[dX_eYecXkij_Xb[i¼gk[[cf[pWh|dWh[Wb_pWhi[ ^WY_W[bc[iZ[eYjkXh[Z[(&''$ ;i[l_Z[dj[gk["i_;;$KK$cWdj_[d[ikWYjkWbYecfhec_ie YedbeiX_eYecXkij_Xb[i"i[ikf[hWh|dYed\WY_b_ZWZbeih[jeibe]ij_Yei[_dZkijh_Wb[igk[êoW\hedjW[bi[Yjeh$BWijYd_YWiZ[ Yedl[hi_dZ[bWX_ecWiWi[jhWibWZWh|dZ[bbWXehWjeh_eWbc[hYWZe[dkdfbWpeZ[+W'+Wei"oYh[Y[h|[if[YjWYkbWhc[dj[[b dc[heZ[l[^YkbeifhefkbiWZeifehX_eYWhXkhWdj[iY[bkbi_cos. El uso de este nuevo carburante puede cambiar el mundo [dikiY_c_[djei1be^[cei[if[hWZebWh]ej_[cfe$ OTROS RECURSOS El sebo también vale Una nueva tendencia consiste en elaborar combustibles a parîßlx§äxU¸Í0§D³ä ¸x³xßāDDUxßî¸ø³DU¸ßßx³xría contigua a una planta de derivados porcinos de Guymon, '¦§D¸DÍ"Dßx³xßDD`xÇîD§DßDäDlx§`xßl¸ø³äøUÇß¸ducto abundante y de escaso valor del proceso de matanza ³løäîßD§āj¥ø³î¸`¸³D`xîxäþxxîD§xäj§DîßD³ä¸ßDx³ U¸lyäx§Í3xxäÇxßDÔøxxäîD³äîD§D`¹³Çß¸`xäx`DlDD¶¸ D§ßxlxl¸ßlx¿¿ć§§¸³xälx§îß¸älxßDäDāDUßÔøxx§ä¸ þ¸§øx³lxU¸lyäx§Í³öć¿ćjD§DÇ§D³îDlx0§D³ääx ø³ßE¸îßDx³xäDßjxĀÇ§¸îDlDÇ¸ßā³D`øx§äjxÇßxäD ĀîD¸ßDlDÇ¸ß5āä¸³¸¸läā3ā³îß¸§xøÍ³x§§Däxøîlizará la grasa procedente de las operaciones cárnicas de þD`ø³¸jÇ¸ß`³¸āDþDßÇDßD¸Uîx³xßø³¸äö}ć§§¸³xälx §îß¸äD§D¶¸lxU¸lyäx§ā`¸UøäîU§xÇDßDßxD`î¸ßxäÍ La industria del biodiésel ha sufrido recientes mermas de actividad por la falta de demanda. Al descender los precios del crudo, los combustibles diésel de petróleo resultan más UDßDî¸äÔøxx§U¸lyäx§jÔøxx³Í77Íäøx§xlxßþDßäxlxD`xtes de soja y vegetales. La deducción de un dólar por galón (cerca de cuatro litros) en los impuestos federales ha ayudado DäøDþąDßx§¸§ÇxjÇxß¸xäîDlxlø``¹³lxUxxĀÇßDßD§³D§ lxxäîxD¶¸ÍDāDUß`D³îxäÔøxîxx³þxßlxäDÇDßx`xßäø empresa en ese mismo momento. Tyson se había asociado anteriormente con ConocoPhillips para producir biodiésel en ø³Dßx³xßDÔøxxĀÇ§¸îDUDx³ ¸ßxäj5xĀDäÍ0xß¸§D³äxøßlDlä¸Ußx§DäîøD`¹³lx§DÇDøäDä`D§lx¥Dx³lølDäx§Çß¸yecto. PETER CADE/GETTY IMAGES PA R A S A B E R M Á S George W. Huber es profesor de ingeniería química en la Universidad de Massachusetts en Amherst. Bruce E. Dale, profesor y ex director del departamento de ingeniería química de la Universidad estatal de Michigan, pertenece al Centro de Investigaciones Bioenergéticas de los Grandes Lagos (glbrc.org). Breaking the chemical and engineering barriers to lignocellulosic biofuels. Plan del semi§DÍ«rDO«¡DÒDD«ÒO«Z«¡OæÒÜOrÒcwww.ecs.umass.edu/biofuels Development of cellulosic biofuels.<fr«Z«§{rÍr§ZDfrÍÒ3«¡rÍèrdfÍrZÜ«Ífr§ÒÜÜæÜ«fr «Zr§ZDÒfrD§rÍûDr§D7§èrÍÒfDffrD{«Í§Dd rÍrrëctinyurl.com/grassoline 0Í«ÍD¡Dfr «¡DÒDfrrµDÍÜD¡r§Ü«fr§rÍûDfr»77»ceere.energy.gov/biomass ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 65 Artículo publicado en Investigación y Ciencia, n.o 400 FUENTE S DE ENERGÍA AL ALC ANCE Energía sostenible: Objetivo 2030 Las tecnologías eólica, hidráulica y solar pueden proveer la totalidad de la energía que el planeta necesita; se podría prescindir de los combustibles fósiles EN SÍNTESIS La energía que consumen los habitantes del planeta no es nada frente a las reservas de energías eólica y solar disponibles en terrenos accesibles. 66 TEMAS 67 El plan de los autores requiere 3.800.000 turbinas eólicas de gran tamaño, 90.000 plantas solares y numerosas instalaciones geotérmicas, mareales y fotovoltaicas de techo en todo el mundo. Los costos de la generación y la transmisión de esa energía sería inferior que el costo extrapolado por kilovatio hora correspondiente a una energía fósil y nuclear. Como obstáculos importantes solo se alzan la escasez de ciertos materiales singulares y la falta de voluntad política. JOHN LEE/AURORA PHOTOS (parque eólico); BILL HEINSOHN/AURORA PHOTOS (presa); HO/REUTERS/CORBIS (paneles solares) Mark Z. Jacobson y Mark A. Delucchi XXXXXXXX ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 67 P ÷ĈûùûąøČÿ÷Ă÷ÿăĆąĈĊ÷Ąùÿ÷úûċĄ÷ùċûĈúąĆ÷Ĉ÷ćċû las emisiones de gases de invernadero se reduzcan a lo largo de los próximos decenios. La medida c|i[\[Yj_lWfWhWÐ`Wh[i[eX`[j_lei[hWikij_jk_h" [dcko]hWdc[Z_ZW"beiYecXkij_Xb[i\i_b[ifeh kdWi\k[dj[iZ[[d[h]Wb_cf_Wioh[delWXb[i$I_beiZ_h_][dj[ifebj_YeifkZ_[i[dYedÐWh[dgk[jWbYWcX_e[ifei_Xb[" gk_p|bb[]Wi[dWkdWYk[hZe^_ijh_Ye$9h[[ceigk[fk[Z[d YedÐWh[d[bbe$ ;d(&&."[b[nl_Y[fh[i_Z[dj[7b=eh[Whhe`kd]kWdj[0ZejWhW;ijWZeiKd_Zei"Wdj[iZ['&Wei"Z[kdW[b[Yjh_Y_ZWZ Y_[dfehY_[db_Xh[Z[YWhXede$9kWdZedeifhefki_cei[lWbkWhbWl_WX_b_ZWZZ[[iWckZWdpW"WY[fjWceikdh[jeZ[WbYWdY[WdcWoeh0Z[j[hc_dWhZ[gkceZe[bY_[dfehY_[dZ[ bW[d[h]WckdZ_Wb"fWhWtodosbeikiei"feZhWl[d_hZ[h[Ykhiei[b_Yei"^_Zh|kb_YeioiebWh[i[d(&)&$Fh[i[djWceiWgk nuestro plan. :[iZ[^WY[Wbc[deiZ_[pWeii[^Wdl[d_ZeWdWb_pWdZe Z_ij_djeiYecfed[dj[iZ[bfheXb[cW$>WY[ckofeYe"kd[ijkZ_eZ[bWKd_l[hi_ZWZZ[IjWd\ehZYbWi_ÐYWXWbeii_ij[cWiZ[ [d[h]Wi[]dikih[f[hYki_ed[i[d[bYWb[djWc_[dje]beXWb" bWYedjWc_dWY_d"bWW]h_YkbjkhW"bWÑehWobW\WkdW"oejhWi |h[WieX`[jeZ[fh[eYkfWY_d$BWiefY_ed[ic[èh[i\k[hedbW [d[h]W[b_YW"bWiebWh"bW][ejhc_YW"bWcWh[WbobW^_Zhe[bYjh_YW"XWiWZWi"h[if[Yj_lWc[dj[[d[bl_[dje"bkpiebWh"[bYWbeh _dj[hdeZ[bWJ_[hhW"bW\k[hpWcWh[WbobeiiWbjeiZ[W]kW$I[ WXh[l_WdYed`kdjWc[dj[L7I"[dWbki_dWbei[b[c[djei\kdZWc[djWb[i0l_[dje"W]kWoieb$BW[d[h]WdkYb[Wh"[bYWhXd YedYWfjkhWZ[YWhXedeo[b[jWdebh[ikbjWhedefY_ed[ic|i Z[ÐY_[dj[i"Wb_]kWbgk[[bf[jhb[eo[b]WidWjkhWb$;b[ijkZ_e Z[iYkXh_"Wi_c_ice"gk[beil[^YkbeiZ[XWj[hWi[bYjh_YWi obeiZ[f_bWiZ[^_Zh][deh[YWh]WZeic[Z_Wdj[efY_ed[iL7I [b_c_dWhWdXk[dWfWhj[Z[bWYedjWc_dWY_dfheZkY_ZWfeh el sector del transporte. Dk[ijhefbWdh[gk_[h[c_bbed[iZ[jkhX_dWi[b_YWi"c|gk_dWi^_Zh|kb_YWi[_dijWbWY_ed[iiebWh[i$BWiY_\hWiied[b[lWZWi" f[hebW[iYWbWde[ikdeXij|Ykbe_dikf[hWXb[1bWieY_[ZWZoWi[ ^WWjh[l_ZeWdj[iYedYWcX_ei_cfed[dj[i$:khWdj[bWI[]kdZW=k[hhWCkdZ_Wb";;$KK$YWcX_[bkj_bbW`[Z[bWi\|Xh_YWiZ[ Wkjecl_b[ifWhWgk[fheZk`[hWd)&&$&&&Wl_ed[i"oejheifWi[iYedijhko[hedejhei*.,$&&&$;d'/+,";;$KK$_d_Y_bWYedijhkYY_dZ[bI_ij[cWZ[7kjef_ijWi?dj[h[ijWjWb[i"gk[WbYWXe Z[)+Weic[ZW-+$&&&a_bc[jheio^WXWjhWdi\ehcWZe[bYemercio y la sociedad. ´;il_WXb[jhWdi\ehcWhbeii_ij[cWiZ[fheZkYY_dZ[[d[h]WZ[bckdZe5´FeZhWbe]hWhi[[dl[_dj[Wei5BWh[ifk[ijW Z[f[dZ[Z[bWij[Ydebe]Wi[b[]_ZWi"Z[bWZ_ifed_X_b_ZWZZ[cWj[h_Wb[iYhj_YeioZ[\WYjeh[i[Yedc_Yeiofebj_Yei$ POTENCIA RENOVABLE DISPONIBLE EN UBICACIONES DE FÁCIL ACCESO HIDRÁULICA 2 TW EÓLICA 40–85 TW SOLO TECNOLOGÍAS LIMPIAS BWi\k[dj[iZ[bW[d[h]Wh[delWXb[h[ikbjWdWjhWYj_lWi0[bl_[dje"gk[jWcX_d][d[hWebWi1[bW]kW"Z[bWgk[fheY[Z[dbWi [d[h]Wi^_Zhe[bYjh_YW"cWh[Wbo][ejhc_YWW]kWYWb[djWZW fehheYWiikXj[hh|d[WiYWb_[dj[i1o[bieb"gk[Wb_c[djWbWifbWYWi\ejelebjW_YWiobWiY[djhWb[iZ[[d[h]WiebWh"gk[YedY[djhWdbWbkpiebWhfWhWYWb[djWhkdÑk_Zegk[WYY_edWkdjkhXe][d[hWZeh[bYjh_Ye$Dk[ijhefbWd_dYbko[iebeWgk[bbWijYd_YWi gk[i[[dYk[djhWd[d[nfbejWY_deWfkdjeZ[^WbbWhi["f[he debWigk[fkZ_[hWd[ijWhbeZ[djheZ[(&e)&Wei$ FWhW]WhWdj_pWhbWfkh[pW[Yeb]_YWZ[dk[ijhei_ij[cW"iebe jecWcei[dYk[djWbWijYd_YWiYkoWi[c_i_ed[iZ[]Wi[iZ[_dl[hdWZ[heoYedjWc_dWdj[iWjcei\h_YeiiedYWi_dkbWiZkhWd- 68 TEMAS 67 SOLAR 580 TW MW – MEGAVATIO = 1 MILLÓN DE VATIOS GW – GIGAVATIO = 1000 MILLONES DE VATIOS T W – TER AVATIO = 1 BILLÓN DE VATIOS POTENCIA NECESARIA EN TODO EL MUNDO EN 2030 INSTALACIONES RENOVABLES REQUERIDAS A ESCALA MUNDIAL HIDRÁULICAS 1,1 TW (9% DEL SUMINISTRO) 490.000 TURBINAS MAREALES – 1 MW* – < 1% YA EN SERVICIO *tamaño de la unidad 16,9 TW PARA UN ABASTECIMIENTO CONVENCIONAL 5350 CENTRALES GEOTÉRMICAS – 100 MW – 2% YA EN SERVICIO 900 O CENTRALES HIDROELÉCTRICAS – 1300 MW – 70% YA EN SERVICIO 3.800.000 11,5 TW PARA UN ABASTECIMIENTO RENOVABLE (MÁS EFICIENTE) TURBINAS EÓLICAS – 5 MW – 1% YA EN SERVICIO EÓLICAS 5,8 TW (51% DEL SUMINISTRO) 720.000 CONVERTIDORES DE OLAS* – 0,75 MW – < 1% YA EN SERVICIO *usan la energía que el viento cede a las olas 1.700.000.000 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DE TEJADO* – 0,003 MW – < 1% YA EN SERVICIO *dimensionados para una casa modesta; un techo comercial podría albergar docenas de sistemas 49.000 40.000 CENTRALES DE ENERGÍA SOLAR CONCENTRADA – 300 MW – < 1% YA EN SERVICIO SOLARES 4,6 TW (40% DEL SUMINISTRO) CATALOGTREE (ilustraciones); NICHOLAS EVELEIGH/GETTY IMAGES (enchufe) CENTRALES FOTOVOLTAICAS – 300 MW – < 1% YA EN SERVICIO ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 69 MATERIALES QUE PODRÍAN ESCASEAR PLATA APLICACIÓN: TODAS LAS CÉLULAS SOLARES SOLUCIÓN: REDUCIR O RECICLAR LOS CONTENIDOS DE PLATA NEODIMIO APLICACIÓN: CAJAS DE ENGRANAJES DE LAS TURBINAS EÓLICAS SOLUCIÓN: MEJORA DE LAS TURBINAS SIN ENGRANAJES TELURIO APLICACIÓN: CÉLULAS SOLARES DE CAPA FINA SOLUCIÓN: OPTIMIZAR LAS CÉLULAS DE OTROS TIPOS PLATA TELURIO PLATINO APLICACIÓN: PILAS DE COMBUSTIBLE DE LOS COCHES DE HIDRÓGENO SOLUCIÓN: DISEÑAR BATERÍAS QUE SIMPLIFIQUEN EL RECICLADO NEODIMIO LITIO APLICACIÓN: BATERÍAS DE COCHES ELÉCTRICOS SOLUCIÓN: DISEÑAR BATERÍAS QUE SIMPLIFIQUEN EL RECICLADO INDIO APLICACIÓN: CÉLULAS SOLARES DE CAPA FINA SOLUCIÓN: OPTIMIZAR LAS CÉLULAS DE OTROS TIPOS PLATINO INDIO LITIO 70 TEMAS 67 de$;b^_Zh][de"fheZkY_ZeYed[b[Yjh_Y_ZWZL7I"YedbWgk[ i[Z[iYecfedZhW[bW]kWfeh[b[Yjheb_i_i"Wb_c[djWhWbWif_bWiZ[^_Zh][deoi[Yedikc_hW[dbeiWl_ed[io[dbW_ddustria. ABASTECIMIENTO ABUNDANTE I[]dbW7Zc_d_ijhWY_dZ[?d\ehcWY_d;d[h]j_YW"bWc|n_cWfej[dY_Wgk[êoi[Yedikc[ckdZ_Wbc[dj[[dkd_dijWdj[ZWZe[iZ[kdei'("+X_bbed[iZ[lWj_ei'("+j[hWlWj_eieJM$ I[]dbW[njhWfebWY_dZ[bWW][dY_W"[d(&)&[bckdZed[Y[i_jWh|kdWfej[dY_WZ[',"/JM"Yedkdei(".JM[d;;$KK$"Yed\ehc[Wkc[dj[dbWfeXbWY_d]beXWbobeid_l[b[iZ[l_ZW$BW[ij_cWY_d ikfed[ kdW YecX_dWY_d Z[ \k[dj[i Z[ [d[h]W ^[j[he]d[Wii_c_bWhWbWWYjkWb"ckoZ[f[dZ_[dj[Z[beiYecXkij_Xb[i\i_b[i$F[hei_[bfbWd[jW[ijkl_[hWjejWbc[dj[Wb_c[djWZefeh[d[h]WiZ[L7I"i_dgk[cWZ[YecXkij_Xb[i\i_b[id_ Z[X_ecWiWi"h[ikbjWhWkdWêhhe[d[h]j_Yeiehfh[dZ[dj[$BW Z[cWdZW[d[h]j_YW]beXWbi[hWiebeZ[''"+JM"oZ['".JM bWZ[;;$KK$;iWZ_ic_dkY_di[Z[X[hWWgk["[dbWcWoehW Z[beiYWiei"bW[b[Yjh_ÐYWY_dXh_dZWkdeii_ij[cWiZ[kj_b_pWY_dZ[bW[d[h]Wc|i[ÐY_[dj[i$Feh[`[cfbe"fWhWcel[hkd l[^Ykbeiebei[Wfhel[Y^WZ[b'-Wb(&fehY_[djeZ[bW[d[h]W Yedj[d_ZW[dbW]Wieb_dW[bh[ijei[f_[hZ[[dYWbeh"c_[djhWi gk[[dkdl[^Ykbe[bYjh_Yei[[cfb[W[dcel_c_[djeZ[b-+Wb 86 por ciento de la electricidad cedida. CATALOGTREE j[jeZeikY_Ybel_jWb"YedjWdZebWYedijhkYY_d"bW[nfbejWY_d y el desmantelamiento. El propio etanol procedente de las fuenj[ic|iWY[fjWXb[i[Yeb]_YWc[dj[Yh[W"YkWdZei[gk[cW[d kdl[^Ykbe"kdWYedjWc_dWY_dWjcei\h_YWYedbeic_iceid_l[b[iZ[cehjWb_ZWZgk[bWYecXkij_dZ[bW]Wieb_dW$BW[d[h]WdkYb[WheYWi_edW^WijW(+l[Y[ic|i[c_i_ed[iZ[YWhXede gk[bW[b_YW"i_i[j_[d[d[dYk[djWbWYedijhkYY_dZ[bh[WYjeh"[bh[ÐdeZ[bkhWd_eobeijhWdifehj[i$BWYWfjkhWoi[Yk[ijheZ[bYWhXedeh[ZkY[bWi[c_i_ed[iZ[Z_n_ZeZ[YWhXedeZ[ bWiY[djhWb[ijhc_YWiZ[YWhXd"f[heaumenta la contaminaY_dWjcei\h_YWoWcfbWbeiZ[c|i[\[YjeiZ[b[jh[eiZ[bW c_d[hW"[bjhWdifehj[o[bfheY[iWZeZ[bYWhXd"fk[ijegk[ Z[X[gk[cWhi[c|iYWhXdfWhWbWi\Wi[iZ[YWfjkhWoWbcWY[dWc_[dje$7d|be]Wc[dj["iebeYedi_Z[hWceij[Ydebe]Wigk[ defh[i[djWdfheXb[cWi_cfehjWdj[iZ[[b_c_dWY_dZ[h[i_duos o ligados al terrorismo. ;ddk[ijhefbWd"L7Iikc_d_ijhWh|[d[h]W[bYjh_YWfWhW bW][d[hWY_dZ[YWbeho[bjhWdifehj["_dZkijh_Wigk[j[dZh|d gk[h[\ehcWhi[W\edZei_[igk[^[ceiZ[WbX[h]WhWb]kdW [if[hWdpWZ[\h[dWh[bYWcX_eYb_c|j_Ye$>[ceiikfk[ijegk[ fk[Z[dikij_jk_hi[bWiYWb[\WYY_ed[iZ[YecXkij_Xb[i\i_b[i _dYbk_ZWibWi[ijk\Wifehi_ij[cWi[bYjh_Yei1jecWceifeh ZWZejWcX_dgk[bWcWoehWZ[beic[Z_eiZ[jhWdifehj[ cel_ZeifehYecXkij_Xb[i\i_b[iiedikij_jk_Xb[ifehl[^YkbeiZ[XWj[hWi[bYjh_YWioZ[f_bWiZ[YecXkij_Xb[^_Zh][- TIEMPO MEDIO DE PARADA PARA LA REVISIÓN ANUAL DÍAS AL AÑO CENTRAL DE CARBÓN 12,5% (46 DÍAS) TURBINA EÓLICA 2% (7 DÍAS) CENTRAL FOTOVOLTAICA 2% (7 DÍAS) 7kdgk[bWZ[cWdZWWiY[dZ_[hWW',"/JM"bWi\k[dj[iL7I feZhWdikc_d_ijhWhckY^Wc|i[d[h]W$;ijkZ_eiZ[jWbbWZei" dk[ijheioZ[ejhei"h[l[bWdgk[bWfej[dY_WZ[eh_][d[b_Ye[i" [d[bckdZe"Z[kdei'-&&JM$BWiebWh"fehiiebW"fhefehY_edW,+&&JM$:[iZ[bk[]e"de^WXhW[d[h]WiebWhd_[b_YW[d cWhWX_[hje"[dbWicedjWWic|iWbjWie[dbWih[]_ed[ifhej[]_ZWi$I_[nYbk_cei[iWi|h[WiobWiZ[XWèh]_c[d[b_Ye"Z[ Z[iWhhebbe_cfheXWXb["deigk[ZWdjeZWlWZ[*&W.+JMZ[fej[dY_W[b_YWo+.&JMZ[fej[dY_WiebWh"kdWoejhWckoikf[h_eh[iWbWZ[cWdZW\kjkhWfh[l_i_Xb[$>eo"bWifej[dY_Wi[b_YW oiebWh][d[hWZWiiediebeZ[&"&(JMo&"&&.JM"h[if[Yj_lWc[dj[$;iWi\k[dj[i[dY_[hhWdkdWfej[dY_Wb_ZWZ_dYh[Xb[$ BWiejhWij[Ydebe]WiL7If[hc_j_hWdYh[WhkdWÑ[n_Xb[ ]WcWZ[efY_ed[i$7kdgk[jeZWibWi\k[dj[iWZc_j[dkd[dehc[Z[iWhhebbe"bWcWh[ecejh_piebe[i[njhWXb["fehhWped[i fh|Yj_YWi"[dbeib_jehWb[i$Dkc[heiWi\k[dj[i][ejhc_YWide ied[Yedc_YWc[dj[Wfhel[Y^WXb[i"WYWkiWZ[ikfhe\kdZ_ZWZ"OWkdgk[bW[d[h]W^_Zhe[bYjh_YWieXh[fWiWêo[dZW WjeZWibWiZ[c|i\k[dj[iL7I"oWi[[ij|[nfbejWdZebWcWoehWZ[bWi]hWdZ[ih[i[hlWiWY[fjWXb[i$ NUESTRO PLAN: SE NECESITAN CENTRALES :[iZ[bk[]e"[n_ij[[d[h]Wh[delWXb[ikÐY_[dj[$;djedY[i"Ýk|b i[hWbWdk[lW_d\hW[ijhkYjkhWgk[WXWij[Y[hWWbfbWd[jWYed ''"+JM5>[cei[b[]_ZekdWYecX_dWY_dZ[j[Ydebe]Wigk[ fed[[bd\Wi_i[dbWi[d[h]Wi[b_YWoiebWh"YedWbh[Z[ZehZ[ kd/fehY_[djeZ[bWZ[cWdZWiWj_i\[Y^WfehfheY[Z_c_[djei ^_Zh|kb_Yei$;bc_icen_jefeZhWdj[d[hejhWiYecX_dWY_ed[i Z[\k[dj[i[b_YWioiebWh[i$ ;bl_[djefhefehY_edW[b+'fehY_[djeZ[bWZ[cWdZW"c[Z_Wdj[)".c_bbed[iZ[jkhX_dWi[b_YWiZ[]hWdjWcWeYWZW kdWZ[kdWfej[dY_Wdec_dWbZ[Y_dYec[]WlWj_ei"h[fWhj_ZWi fehjeZe[bckdZe$Fk[Z[gk[[iWY_\hWfWh[pYWZ[ic[ikhWZW" f[hejd]Wi[[dYk[djWgk[[d[bckdZei[\WXh_YWdal año -) c_bbed[iZ[Wkjecl_b[ioYWc_ed[ib_][hei$Ejhe*&fehY_[djeZ[bWfej[dY_WfheY[Z[Z[fbWdjWiZ[[d[h]WiebWhYedY[djhWZW[_dijWbWY_ed[i\ejelebjW_YWi1[b)&fehY_[djeZ[bWfheZkYY_dZ[[ijWii[][d[hW[dfWd[b[iZ[j[`WZeZ[Zec_Y_b_ei fWhj_YkbWh[io[Z_ÐY_eiYec[hY_Wb[i$I[d[Y[i_jWhWdkdWi./$&&& fbWdjWiiebWh[iYedY[djhWZWio\ejelebjW_YWi"YedkdWfej[dY_W c[Z_Wkd_jWh_WZ[)&&c[]WlWj_ei$Dk[ijhWYecX_dWY_d_dYbk- ELECTRICIDAD LIMPIA 24/7 POTENCIA (GW) 40 20 5 0 1 2 HORA DEL DÍA CATALOGTREE GEOTÉRMICA 3 4 EÓLICA 5 6 SOLAR 7 8 9 10 11 MEDIODÍA 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 HIDROELÉCTRICA California: un caso práctico. Para mostrar las posibilidades de los recursos combinados, Graeme Hoste, de la Universidad Stanford, calculó recientemente de qué modo un conjunto de cuatro fuentes renovables podría, en 2020, generar el cien por cien de la electricidad de California durante las 24 horas de un día de julio. Se ha alcanzado ya la capacidad hidroeléctrica necesaria. ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 71 EL PROBLEMA DE LOS MATERIALES BW[iYWbWZ[bW_d\hW[ijhkYjkhWL7IdeYedij_jko[kdeXij|Ykbe$ F[heWb]kdeiZ[beicWj[h_Wb[id[Y[iWh_eifWhWYedijhk_hbWgk_p|i[iYWi[[dei[lk[blWdeX`[jeZ[[if[YkbWY_d$ FWhWbeic_bbed[iZ[jkhX_dWi^Woêhc_]doWY[heikÐY_[dj[i$7cXeicWj[h_Wb[ih[ikbjWdh[Y_YbWXb[i$BeicWj[h_Wb[ic|i fheXb[c|j_YeifeZhWdi[hbeic[jWb[iZ[j_[hhWihWhWi"Yece[b d[eZ_c_e"gk[i[[cfb[Wd[dbWiYW`WiZ[[d]hWdW`[iZ[bWijkh- COSTOS DE LA PRODUCCIÓN Y TRANSPORTE DE LA ENERGÍA EN 2020 CENTAVOS POR KILOVATIO HORA EN DÓLARES DE 2007 10 9 8 COSTO MEDIO EN EE.UU. PARA LAS ENERGÍAS FÓSIL Y NUCLEAR 8 7 6 5 4 3 2 A1 LTA IC DA FO TO VO RA NT CE ON RC SO 72 TEMAS 67 0 8 4 –7 MI ÉR OT GE RO ELÉ CT CA RIC RIZ OT OM RE MA HID LA 4 4 A< LIC EÓ A4 1 X_dWi$7kdgk[de[iYWi[WdjWb[ic[jWb[i"bWi\k[dj[iZ[Wfhel_i_edWc_[djec|iXWhWjWi[ij|dYedY[djhWZWi[d9^_dW"fehbe gk[fWi[iYece;;$KK$feZhWd[dYedjhWhi[Yedgk[YWcX_WhWdikZ[f[dZ[dY_WZ[bf[jhb[eZ[Eh_[dj[C[Z_efehkdWZ[f[dZ[dY_WZ[beic[jWb[iZ[bB[`WdeEh_[dj[$7êhWX_[d"bei\WXh_YWdj[ii[[ij|dfWiWdZeWbWijkhX_dWii_d[d]hWdW`[i"fehbe gk[[iWb_c_jWY_dgk_p|i[ij[cf[pWdZeWdei[hbejWdje$ BWiYbkbWi\ejelebjW_YWii[XWiWd[d[bi_b_Y_eWceh\eeYh_ijWb_de"[d[bj[bkhkheZ[YWZc_e"e[d[bi[b[d_kheo[bikb\khe Z[_dZ_eoYeXh[$Beb_c_jWZeZ[bWi[n_ij[dY_WiZ[j[bkhe[_dZ_efeZhWh[ZkY_hbWifei_X_b_ZWZ[iZ[Wb]kdeij_feiZ[YbkbWi iebWh[iZ[YWfWÐdW"f[hedeZ[jeZWi1YedbeiZ[c|ij_feii[ Yecf[diWhWdWgk[bbWiYWh[dY_Wi$BWfbWjWgk[h[gk_[h[dbWiYbkbWifeZhWikfed[hkdWh[ijh_YY_dfWhWbWfheZkYY_d[d]hWd [iYWbW1f[he^WbbWdZecjeZeifWhWh[ZkY_h[bYedj[d_ZeZ[fbWjWfeZhWiWblWhi[[b_dYedl[d_[dj[$EjhWcWd[hWZ[Wb_l_WhbWi Z_ÐYkbjWZ[iZ[cWj[h_Wb[ii[hW[bh[Y_YbWZeZ[beiYecfed[dj[iZ[bWiYbkbWil_[`Wi$ Jh[iYecfed[dj[ifeZhWdfbWdj[WhfheXb[cWiZ[f[ieWbW \WXh_YWY_dZ[c_bbed[iZ[kd_ZWZ[iZ[l[^Ykbei[bYjh_Yei0bei c[jWb[iZ[j_[hhWihWhWifWhWbeicejeh[i[bYjh_Yei"[bb_j_efWhW bWiXWj[hWi[bYjh_YWio[bfbWj_defWhWbWif_bWiZ[YecXkij_Xb[$ C|iZ[bWc_jWZZ[bWih[i[hlWickdZ_Wb[iZ[b_j_ei[^WbbWd[d 8eb_l_Wo9^_b[$JWbYedY[djhWY_d"YecX_dWZWYedkdWZ[cWdZWgk[Yh[Y_[i[Z[fh_iW"feZhWYWkiWhkdWbpW_cfehjWdj[Z[ beifh[Y_ei$C|ifheXb[c|j_YW[ibWWÐhcWY_dZ[C[h_Z_Wd?dj[hdWj_edWbH[i[WhY^Z[gk[de[n_ij[ikÐY_[dj[b_j_e[Yedc_YWc[dj[h[Ykf[hWXb[fWhWYedijhk_hXWj[hWi[dYWdj_ZWZ[id_ i_gk_[hWWfhen_cWZWiWbWih[gk[h_ZWifehkdW[YedecW]beXWb Zec_dWZWfeh[bl[^Ykbe[bYjh_Ye$;ijWi_jkWY_dfeZhWYWcX_WhbW[bh[Y_YbWZe"Wkdgk[ik[YedecWZ[f[dZ[[dfWhj[Z[i_ bWiXWj[hWii[\WXh_YWdj[d_[dZe[dYk[djWbWh[Y_YbWX_b_ZWZ"Z[ begk[[iYediY_[dj[bW_dZkijh_W$:[bh[Y_YbWZeZ[f[dZ[jWcX_d[bkieWbWh]efbWpeZ[bfbWj_de1bWih[i[hlWiêoZ_ifed_Xb[iiefehjWhWdkdWfheZkYY_dWdkWbZ[(&c_bbed[iZ[l[^YkbeiZ[f_bWZ[YecXkij_Xb["WZ[c|iZ[beikiei_dZkijh_Wb[i oW[n_ij[dj[i"ZkhWdj[c[deiZ['&&Wei$ LA COMBINACIÓN MÁS INTELIGENTE HACIA LA FIABILIDAD KdWdk[lW_d\hW[ijhkYjkhWZ[X[ikc_d_ijhWh[d[h]Wi[]dZ[cWdZWYedbWc_icWÐWX_b_ZWZgk[bW_d\hW[ijhkYjkhW[n_ij[dj[$BWij[Ydebe]WiL7I[nf[h_c[djWdj_[cfeick[hjeic[deh[igk[bWi\k[dj[ijhWZ_Y_edWb[i$Fehjhc_dec[Z_e"bWifbWdjWi j[hce[bYjh_YWiZ[YWhXd[ijWZekd_Z[di[iikif[dZ[dbWWYj_l_ZWZ"fWhWcWdj[d_c_[djei"fhe]hWcWZeiede"kd'("+feh Y_[djeZ[bWe$BWiceZ[hdWijkhX_dWi[b_YWij_[d[dkdj_[cfeck[hje_d\[h_ehWb(fehY_[dje"bWij[hh[ijh[i1Wb+fehY_[dje"bWicWh_dWi$BWY_\hWfWhWbeii_ij[cWi\ejelebjW_Yei[iWi_c_ice c[deh gk[ [b ( feh Y_[dje$ 7Z[c|i" YkWdZe kd Z_ifei_j_le[b_Ye"iebWhecWh[ecejh_pi[Wl[hW"iebeW\[YjWW kdWf[gk[W\hWYY_dZ[bWfheZkYY_d1YkWdZei[fWhWkdWY[djhWbjhc_YW"i[WZ[YWhXdeZ[]WidWjkhWb"ekdWY[djhWbdkYb[Wh"bWYWdj_ZWZZ[[d[h]Wgk[i[h[j_hWZ[bWfheZkYY_djejWb[iYedi_Z[hWXb[$ BWfh_dY_fWbZ_ÐYkbjWZZ[bL7I[igk[d_[bl_[djeiefbWd_ [biebXh_bbWi_[cfh[[dkdbk]WhZ[j[hc_dWZe$BeifheXb[cWi Z[_dj[hc_j[dY_Wfk[Z[dc_j_]Whi[`k]WdZe_dj[b_][dj[c[dj[ YedbWi\k[dj[i1feZhW][d[hWhi[kdikc_d_ijheX|i_Ye[ijWXb[ Z[[d[h]W][ejhc_YWecWh[Wb"YedÐWdZe[d[bl_[djefehbWi deY^[i"YkWdZeik[b[WXkdZWh"o[d[biebZkhWdj[[bZW"fWhW fWiWhWkdW\k[dj[ÐWXb["YecebW^_Zhe[bYjh_YW"gk[i[fk[Z[ CATALOGTREE (ilustración); DON FARRALL GETTY IMAGES (carbón) o[/&&Y[djhWb[i^_Zhe[bYjh_YWiW[iYWbWckdZ_Wb"Z[bWigk[oW existe el 70 por ciento. >eoiebe[ij|_dijWbWZeWfhen_cWZWc[dj[[b&".fehY_[dje Z[bWXWi[[b_YW$7[iYWbWckdZ_Wb"[b[ifWY_eeYkfWZefehbWi )$.&&$&&&jkhX_dWii[hW_d\[h_ehW+&a_bc[jheiYkWZhWZeic[deigk[CWd^WjjWd$7bj[d[h[dYk[djW[b[ifWY_WZed[Y[iWh_e [djh[[bbWi"eYkfWhWd"[djejWb"Wbh[Z[ZehZ[bkdefehY_[djeZ[ bWj_[hhWZ[bfbWd[jW"f[he[b[ifWY_elWYe[djh[bWijkhX_dWifeZhWZ[Z_YWhi[WbWW]h_YkbjkhWeWbWYhWZ[]WdWZe"ei[hj[hh[de ecWhWX_[hjei$BWifbWdjWiiebWh[iYedY[djhWZWiobWi\ejelebjW_YWieYkfWhWdWfhen_cWZWc[dj[[b&"))fehY_[djeZ[bWj_[hhW del planeta. La construcción de una estructura de tal extensión bb[lWh|j_[cfe1f[heeYkhh_bec_iceYedbWWYjkWbh[ZZ[Y[djhWb[i[d[h]j_YWi$H[YkhZ[i["WZ[c|i"gk[i_i[]k_ceiYedbei YecXkij_Xb[i\i_b[i"[d(&)&bWZ[cWdZWWiY[dZ[h|W',"/JM" begk[h[gk[h_h|')$&&&dk[lWifbWdjWigk[cWZehWiZ[YWhXd Z[]hWdjWcWe"gk[Z[fehieYkfWhWdckYêc|ij[hh[de" Wb_]kWbgk[bWi_dijWbWY_ed[ic_d[hWigk[bWiWXWij[Y[hWd$ Los mineros y otros trabajadores, sindicatos y grupos de presión del sector de los combustibles fósiles podrían oponer resistencia a los cambios encaminados a una generación limpia de energía; los líderes políticos tendrán que defender la causa. (La pancarta reza: «Los mineros de Virginia Occidental decimos: ‘abrazaárboles’ [forma despectiva de designar a los ecologistas], marchaos a casa».) JEFF GENTNER/AP PHOTO Yed[YjWhoZ[iYed[YjWhh|f_ZWc[dj["fWhWh[]kbWh_pWh[bikc_d_ijheeiWj_i\WY[hkdf_YeZ[Z[cWdZW$Feh[`[cfbe"_dj[hYed[YjWdZe]hWd`Wi[b_YWigk[Z_ij[d(&&e)&&a_bc[jhei[djh[ifk[Z[dYecf[diWhi[bWiêhWiZ[fej[dY_WY[heZ[bWi gk[deh[Y_XWdl_[dje$;i"Wi_c_ice"j_b_dj[hYed[YjWh\k[dj[i ][e]h|ÐYWc[dj[Z_if[hiWiZ[cWd[hWgk[fk[ZWdWfeoWhi[ kdWiWejhWi"_dijWbWh[dbeiZec_Y_b_eiYedjWZeh[i[bYjh_Yei _dj[b_][dj[igk[h[YWh]k[dZ[ceZeWkjec|j_Yebeil[^Ykbei [bYjh_YeiYkWdZebWZ[cWdZWi[[dYk[djh[[diklWbb[oYedijhk_h_dijWbWY_ed[igk[WbcWY[d[d[d[h]WfWhWikYedikce posterior. 9ece[i\h[Yk[dj[gk[iefb[[bl_[djeZkhWdj[bWiXehhWiYWi"[dbWigk[[biebdeXh_bbW"o[biebik[b[h[ifbWdZ[Y[h[d beiZWiZ[YWbcW"YkWdZe[bl_[dje[ickoZX_b"bWYecX_dWY_dZ[\k[dj[i[b_YWioiebWh[ifk[Z[^WY[hckYêfehiWj_i\WY[hbWZ[cWdZW"[if[Y_Wbc[dj[YkWdZebW][ej[hc_WXh_dZW kdWXWi[[ijWXb[oi[fk[Z[h[Ykhh_hWbW^_Zhe[b[Yjh_Y_ZWZfWhW YkXh_hbei^k[Yei$ BARATAS COMO EL CARBÓN ;ddk[ijhefbWd"bWYecX_dWY_dZ[\k[dj[iL7Ifk[Z["Yed fb[dWÐWX_b_ZWZ"WXWij[Y[hWbeii[Yjeh[iZecij_Ye"_dZkijh_Wb oZ[bjhWdifehj[$BWYk[ij_dgk[b]_YWc[dj[i[i_]k[[ibWZ[ i_h[ikbjWhWWi[gk_Xb[$>[ceiYWbYkbWZe"fWhWYWZWj[Ydebe]W"Yk|djeb[YeijWhWWkdfheZkYjeh][d[hWhbW[d[h]WYehh[ifedZ_[dj[ojhWdic_j_hbWfehbWh[Z$>[cei_dYbk_Ze[bYeije WdkWbZ[bYWf_jWb"[bj[hh[de"bW[nfbejWY_d"[bcWdj[d_c_[dje"beiZ_ifei_j_leiWYkckbWZeh[ifWhWYecf[diWhbWi_dj[hc_j[dY_WiobWjhWdic_i_d$>eobWi[d[h]Wi[b_YW"][ejhc_YW[ ^_Zhe[bYjh_YWYk[ijWd"YWZWkdW"fehZ[XWèZ[i_[j[Y[djWlei Z[ZbWh[ba_belWj_eêhW%aM^1bWi[d[h]WiiebWhocWh[ecejh_piedc|iYWhWi$F[heWfWhj_hZ[(&(&i[[if[hWgk[bWi [d[h]Wi[b_YW"][ejhc_YW[^_Zhe[bYjh_YW[ijdW*%aM^ o menos. 7jjkbeYecfWhWj_le"[d(&&-[bYeijec[Z_e[d;;$KK$Z[ bW][d[hWY_dojhWdifehj[Z[bW[d[h]WhedZWXWbei-%aM^" Y_\hWgk[i[[njhWfebWW.%aM^fWhW(&(&$BW[d[h]WfheZkY_ZWfehbWijkhX_dWi[b_YWi"feh[`[cfbe"oWYk[ijWWfhen_cWZWc[dj[_]kWb"ec[dei"gk[bWZ[bWiY[djhWb[ijhc_YWi"Z[YWhXdeZ[]WidWjkhWb"oi[[if[hWgk[[d[b\kjkhebW[b_YWi[W bWc|iXWhWjWZ[jeZWibWiefY_ed[i$:khWdj[beijh[ibj_cei Wei"[bYecf[j_j_lefh[Y_eZ[bW[d[h]W[b_YW^W^[YêZ[[bbW bWi[]kdZWdk[lW\k[dj[Z[][d[hWY_dZ[[d[h]W[bYjh_YW[d ;;$KK$"Z[jh|iZ[b]WidWjkhWboZ[bWdj[Z[bYWhXd$ BW[d[h]WiebWh[iêoh[bWj_lWc[dj[YWhW"f[heZ[X[hWh[ikbjWhYecf[j_j_lW^WY_W(&(&$KdWd|b_i_iZ[LWi_b_i<j^[dWa_i" Z[bBWXehWjeh_eDWY_edWbZ[8heea^Wl[d"h[l[bWgk[Z[djhe Z['&Wei[bfh[Y_eZ[bW[d[h]W\ejelebjW_YWfeZhWXW`WhW kdei'&Y[djWleiZ[ZbWhfehaM^"_dYbk_ZWibWjhWdic_i_d a gran distancia y la acumulación por aire comprimido para el YedikcedeYjkhde$;i[c_iceWd|b_i_i[ij_cWgk[beii_ij[cWi YedY[djhWZeiZ[[d[h]WiebWh[gk_fWZeiYedkdZ_ifei_j_leWYkckbWZehjhc_YeikÐY_[dj[fWhW][d[hWh[b[Yjh_Y_ZWZ(*êhWi Wb ZW [d fh_cWl[hW" l[hWde o ejee feZhWd ikc_d_ijhWh Yehh_[dj[[bYjh_YWW'&Y[djWleiZ[ZbWh%aMêc[dei$ ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 73 ;dkdckdZeL7I"[bjhWdifehj[i[XWiWhW[dbWi XWj[hWio[dbWif_bWiZ[YecXkij_Xb["fehbegk[ Z[X[ceiYecfWhWhbW[YedecWZ[[ieil[^YkbeiYedbWZ[beil[^YkbeiZ[cejehZ[YecXkitión interna. Unos análisis detallados a cargo Z[kdeZ[beiWkjeh[i:[bkYY^_oJ_cB_fcWd"Z[bWKd_l[hi_ZWZZ[9Wb_\ehd_W[d8[ha[b[o"^Wdh[l[bWZegk[kdeil[^Ykbei[bYjh_YeifheZkY_Zei[dcWiW"[gk_fWZeiYedXWj[hWiZ[b_j_eeZ[dgk[b[^_Zhkhec[j|b_Ye" feZhWdj[d[h"i_i[Wj_[dZ[Wikl_ZWj_b[dj[hW"kdYeijefeha_bc[jhe_dYbk_Zeibeih[YWcX_eiZ[bWXWj[hW[gk_fWhWXb[WbZ[kdl[^Ykbe Z[]Wieb_dWYkWdZe[bfh[Y_eZ[[ijWikf[hWbei+) centavos de dólar por litro. I_jecWcei[dYk[djWbWi[nj[hdWb_ZWZ[iZ[beiYecXkij_Xb[i\i_b[ibeiZWei[djhc_deiced[jWh_eiYWkiWZeiWbW iWbkZ^kcWdW"Wbc[Z_eWcX_[dj[oWbYb_cW"bWij[Ydebe]Wi L7Ih[ikbjWdWdc|iYecf[j_j_lWiZ[iZ[[bfkdjeZ[l_ijW económico. BeiYeijei]beXWb[iZ[bWYedijhkYY_dZ[kdi_ij[cWL7IW [iYWbWckdZ_Wbi[i_jkWhWd[d[behZ[dZ[bei'&&X_bbed[iZ[ ZbWh[i"WbebWh]eZ[(&Wei"i_dYedjWhbWjhWdic_i_d$F[he dei[jhWjWZ[kdZ_d[heZedWZefehbei=eX_[hdeiebeiYedikc_Zeh[i"i_deZ[kdW_dl[hi_dgk[i[h[Ykf[hWWjhWliZ[bW l[djWZ[[b[Yjh_Y_ZWZo[d[h]W$OZ[dk[le^WZ[j[d[hi[[d Yk[djWgk["Yed[b[cfb[eZ[bWi\k[dj[ijhWZ_Y_edWb[i"bWfheZkYY_dikX_hWZ['("+W',"/JM"begk[h[gk[h_hWc_b[iZ[ [iWiY[djhWb[ic|i"YedkdYeijeWfhen_cWZeZ['&X_bbed[i Z[ZbWh[i"fehdec[dY_edWhZ[Y[dWiZ[X_bbed[iZ[ZbWh[i c|i[dYeijeiiWd_jWh_ei"[Yeb]_YeioZ[i[]kh_ZWZ$;bfbWdL7I e\h[Y[WbckdZekdi_ij[cWZ[fheZkYY_dZ[[d[h]Wdk[le" b_cf_eo[ÐY_[dj["[dl[pZ[kdi_ij[cWWdj_]ke"ikY_eoZ[XWè rendimiento. VOLUNTAD POLÍTICA Dk[ijhei[ijkZ_eiik]_[h[dYedl_dY[dj[c[dj[gk[beiYeijeiZ[ bWi[d[h]WiL7IfeZh|dbb[]WhWYecf[j_hYedbeiZ[bWi\k[dj[ijhWZ_Y_edWb[i$;d[bdj[h_d"deeXijWdj["Y_[hjWi\ehcWiZ[ bW[d[h]WL7Ii[h|dYedi_Z[hWXb[c[dj[c|iYWhWigk[bWi\i_b[i$Feh[bbe"ZkhWdj[Wb]dj_[cfei[h|d[Y[iWh_WWb]kdWYecX_dWY_dZ[ikXl[dY_ed[iWbL7Io]hWl|c[d[iieXh[[bYWhXd$ FWhWWcfb_Wh[b|cX_jeZ[bWidk[lWij[Ydebe]Wi"h[ikbjW[ÐYWp kdfhe]hWcWZ[jWh_\Wi_dY[dj_lWZehWiZ[bWi[d[h]Wih[delWXb[i"gk[YkXhWbWZ_\[h[dY_W[djh[beiYeijeiZ[][d[hWY_dobei fh[Y_eiZ[l[djWWbfehcWoehZ[bW[b[Yjh_Y_ZWZ$9ecX_dWdZe [iWijWh_\WiYedkdWZ[bWiikXWijWiWbWXW`W"[dbWigk[[bZ[h[YêWl[dZ[h[d[h]WWbWh[Zi[YedY[Z[Wbeifeijeh[ic|i XWèi"i[_dY[dj_lWWbeiZ[iWhhebbWZeh[iZ[[d[h]WiL7IfWhW gk[h[XW`[dbeiYeijei$9ed\ehc[[ijeeYkhhW"i[feZh|dh[j_hWh fWkbWj_dWc[dj[bWijWh_\Wi_dY[dj_lWZehWi"gk[oWi[^Wd_cfbWdjWZe"Yed]hWdn_je"[dWb]kdeifWi[i[khef[eio[dkdei pocos estados de Estados Unidos. ;i"Wi_c_ice"b]_Ye]hWlWhbeiYecXkij_Xb[i\i_b[ieik[cfb[eZ[ceZegk[h[Ñ[`[beiZWeigk[YWki[dWb[djehde$F[he" Wbc[dei"Z[X[hWd[b_c_dWhi[bWiikXl[dY_ed[i[n_ij[dj[iWbW [d[h]W\i_b"YecebeiX[d[ÐY_eiÐiYWb[iYedY[Z_ZeiWbWfheif[YY_do[njhWYY_d"fWhWgk[deYk[dj[Yed[iWl[djW`W$7Z[c|i"Z[X[hWfed[hi[ÐdWb\ec[djeZ[Wbj[hdWj_lWic[deiZ[i[WXb[igk[bW[d[h]WL7I"jWb[iYecebeiikXi_Z_eiWbYkbj_le ofheZkYY_dZ[X_eYecXkij_Xb[i"fk[ih[jhWiWd[bZ[ifb_[]k[ Z[i_ij[cWic|ib_cf_ei$9ecf[j[WbWWkjeh_ZWZb[]_ibWj_lW[d- 74 TEMAS 67 contrar el modo de oponerse a las presiones de las industrias [d[h]j_YWiWhhW_]WZWi$ <_dWbc[dj["[id[Y[iWh_egk[YWZWfWi[ijZ_ifk[ijeW_dl[hj_h[dkdi_ij[cWZ[jhWdic_i_dZ[[d[h]W YWfWpZ[bb[lWh]hWdZ[iYWdj_ZWZ[iZ[[d[h]WL7I Z[iZ[bWih[cejWih[]_ed[iZedZ[ik[b[WXkdZWhÄ [d;;$KK$bWi=hWdZ[iBbWdkhWifWhWbW[b_YWo[b Z[i_[hjeZ[bIkZe[ij[fWhWbWiebWhÄ^WijWbeiY[djheiZ[Yedikce"][d[hWbc[dj[Y_kZWZ[i$7Z[c|i" reducir la demanda de consumo durante los peheZeif_Yeh[gk_[h[kdWh[Z_dj[b_][dj[gk[e\h[pca a los productores y a los consumidores un maoehYedjheb"êhWWêhW"Z[bWkj_b_pWY_dZ[bW[b[Ytricidad. Kdi_ij[cWZ[fheZkYY_dZ[[d[h]W[b_YW"^_Zh|kb_YWoiebWhW]hWd[iYWbWfk[Z[fhel[[hYedjeZWÐWX_b_ZWZbWi d[Y[i_ZWZ[iZ[bfbWd[jW"YedX[d[ÐY_eiWfh[Y_WXb[ifWhW[bYb_cW"bWYWb_ZWZZ[bW_h["bWYWb_ZWZZ[bW]kWobWi[]kh_ZWZ[d[h]j_YW$JWbYece^[ceifk[ijeZ[cWd_Ð[ije"beieXij|Ykbeiied febj_Yei"dejYd_Yei$KdWYecX_dWY_dZ[jWh_\Wi_dY[dj_lWZehWi[_dY[dj_leiWbeifhel[[Zeh[ifWhWgk[h[ZkpYWdYeijei"bW ikfh[i_dZ[beiikXi_Z_eiWbeiYecXkij_Xb[i\i_b[iokdWh[Z Z[Z_ijh_XkY_d_dj[b_][dj[c[dj[Wcfb_WZWfeZhWdXWijWhfWhW asegurar un despliegue rápido. BeiYWcX_ei[dbWi_dZkijh_WiZ[bW][d[hWY_do[bjhWdifehj[Z[[d[h]Wj[dZh|dgk[W\hedjWh[bfheXb[cWZ[bWi_dl[hi_ed[ioW^[Y^Wi[d_d\hW[ijhkYjkhWi"gk[Z[`WhWdZ[i[hj_b[i$ C[Z_Wdj[kdWifebj_YWi_dj[b_][dj[ibeifWi[ifeZhWdÐ`Whi[YeceeX`[j_lebW][d[hWY_dZ[b(+fehY_[djeZ[ikWXWij[Y_c_[djeZ[[d[h]WlWb_dZei[Z[\k[dj[iL7IZ[WgkW'&e '+WeioZ[YWi_[bY_[dfehY_[dZ[beidk[leiikc_d_ijhei[d (&e)&Wei$9edkdWifebj_YWiZ[W]h[i_l_ZWZ[njh[cW"[d[i[ c_icefbWpei[feZhWh[j_hWhoikij_jk_hjeZWbWYWfWY_ZWZXWiWZW[dbeiYecXkij_Xb[i\i_b[i1Wkdgk[YedkdWifebj_YWic|i ceZ[hWZWiol[heic_b[ikdWikij_jkY_dYecfb[jWfeZhWjWhZWhZ[*&W+&Wei$;dYkWbgk_[hYWie"[id[Y[iWh_ekdb_Z[hWp]eYbWhe"i_degk[h[ceigk[beifWi[ii_]Wd[diWoWdZej[Ydebe]WifheceY_edWZWifehbWi_dZkijh_WiodebWih[Yec[dZWZWi fehbeiY_[djÐYei$ >WY[Z_[pWeide[ijWXWYbWhegk[kdi_ij[cWL7I]beXWb\k[hWl_WXb[$>WX_[dZeceijhWZegk[be[i"YedÐWcei[d gk[beiZ_h_][dj[ickdZ_Wb[iYedi_]Wdgk[i[Wl_WXb[jWcX_dfebj_YWc[dj[$Fk[Z[d[cf[pWhfehYecfhec[j[hi[W gk[i[YkcfbWdeX`[j_leiWbh[if[Yjegk[j[d]Wdl[hZWZ[hW importancia. Mark Z. Jacobson es profesor de ingeniería civil y ambiental en la Universidad Stanford. Mark A. Delucchi investiga en el Instituto de Estudios sobre el Transporte de la Universidad de California en Davis. PA R A S A B E R M Á S Stabilization wedges: Solving the climate problem for the next 50 years with current technologies. S. Pacala y R. Socolow en Science, vol. 305, págs. 968-972, 2004. Evaluation of global wind power. Cristina L. Archer y Mark Z. Jacobson en Journal of Geophysical Research-Atmospheres, vol. 110, D12110, 30 de junio de 2005. Going completely renewable: Is it possible (let alone desirable)? B. K. Sovacool y C. Watts en The Electricity Journal, vol. 22, n.o 4, págs. 95-111,2009. Review of solutions to global warming, air pollution, and energy security. M. Z. Jacobson en Energy and Environmental Science, vol. 2, págs. 148-173, 2009. The technical, geographical, and economic feasibility for solar energy to supply the energy needs of the U.S. V. Fthenakis, J. E. Mason y K. Zweibel en Energy Policy, vol. 37, págs. 387-399, 2009. CHRIS LABROOY IDEAS PARA EL FUTURO I D E A S PA R A E L F U T U R O Las dificultades de la fusión nuclear Hace tiempo que la ciencia sueña con dominar la fusión nuclear, una fuente de energía limpia, segura y prácticamente ilimitada. Si bien la investigación en este campo alcanzará en breve un hito histórico, existen serias dudas sobre si un reactor de fusión llegará a funcionar alguna vez La cámara de ignición. En el interior del Centro Nacional de Ignición, en EE.UU., 192 láseres convergerán en una diana de combustible de deuterio y tritio. La implosión resultante deberá emitir más energía que la aportada por los láseres, un primer paso imprescindible para cualquier futuro reactor de fusión. 76 TEMAS 67 XXXXXXXX Michael Moyer Artículo publicado en Investigación y Ciencia, n.o 404 XXXXXXXX EN SÍNTESIS Se espera que la fusión de isótopos de hidrógeno llegue pronto a emitir más energía que la requerida para provocar esa reacción. Se daría un paso crucial en la ya larga búsqueda de una fuente de energía basada en la fusión nuclear. Si este excedente de energía pudiera controlarse, supondría la base de una fuente de energía revolucionaria. Sin embargo, los enormes obstáculos en la ingeniería requerida por una planta de fusión viable podrían impedir su construcción en los años venideros. ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 77 ikf[hÐY_[iebWh$I[[if[hWgk[[b?J;HYedi_]WjWcX_dkdW ]WdWdY_Wd[jWZ[[d[h]W$7Z[c|i"WZ_\[h[dY_WZ[bWih|\W]Wi Z[[d[h]W_dj[hc_j[dj[igk[e\h[Y[bW\ki_dfehb|i[h"bei_cWd[ifeZh|dcWdj[d[hYedÐdWZeWbfbWicWZkhWdj[Z[Y[dWie gk_p|Y_[djeiZ[i[]kdZei"][d[hWdZe[d[h]W[d[i[_dj[hlWbej[cfehWb$ Beibe]heiY_jWZeicWhYWh|dkd^_je[dbWW\WdeiWXigk[ZWgk["Z[iZ[bei_d_Y_eiZ[bW[hWdkYb[Wh"_dj[djWZec_nar los procesos de fusión; los mismos que tienen lugar en [b_dj[h_ehZ[bWi[ijh[bbWiobWi^WY[dXh_bbWh$F[he[ifei_Xb[ que conseguir la ignición no suponga sino uno de los pasos c|ii[dY_bbei$9WZWl[pc|i"[nf[hjeil[j[hWdeih[YedeY[d gk[bWYedijhkYY_do[nfbejWY_dZ[kdWfbWdjWZ[\ki_d nuclear puede presentar retos mucho más serios que el de ][d[hWhbW_]d_Y_d_d_Y_Wb$OWb]kdei\i_Yeibb[]WdWfbWdj[Whi[i_"_dYbkieZ[iZ[kdfkdjeZ[l_ijWj[h_Ye"jWb^WpWW[ifei_Xb[$ Iedcbj_fb[ibWiZ_ÐYkbjWZ[igk[lWdc|iWbb|Z[bWeXj[dY_dd[jWZ[[d[h]W$BeicWj[h_Wb[iZ[bh[WYjehj[dZhWdgk[ iefehjWh"ZkhWdj[bWh]eiWei"j[cf[hWjkhWiZ[c_bbed[iZ[ ]hWZei"WcdZ[beiYedj_dkeiXecXWhZ[eiZ[fWhjYkbWidkYb[Wh[iZ[WbjW[d[h]W$8WèjWb[iYedZ_Y_ed[i"beicWj[h_Wb[i i[jehdWdgk[XhWZ_peiohWZ_WYj_lei$7Z[c|i"Yecel[h[cei c|iWZ[bWdj["[bh[WYjehZ[X[hWfheZkY_h"[dkdYecfb[èfheY[ie"fWhj[Z[ikfhef_eYecXkij_Xb[dkYb[Wh$O"fWhWfeZ[h \ehcWhfWhj[Z[bWh[ZZ[ikc_d_ijhe[bYjh_Ye"ik\kdY_edWc_[dje^WXhWZ[cWdj[d[hi[[ijWXb[i_d_dj[hhkfY_ed[i"YWZWid_Wl[hWiZkhWdj[Z[Y[d_ei$ 9eceWÐhcWH_Y^WhZ:$>Wp[bj_d["Z_h[YjehZ[b?dij_jkjeZ[ ;ijkZ_eiZ[<ki_dZ[bWKd_l[hi_ZWZZ[J[nWi[d7kij_d0»>Wi- P R OY E C T O D E L N I F Fusión inducida por láser Canales del haz Origen del pulso de láser Cámara de ignición El Centro Nacional de Ignición de EE.UU. É%Ê³¸xäEäÔøxø³x³¸ßxDÇ§`Dl¸ßlx§Eäxßjäxù³DßD äølßx`î¸ßlx¸ÇxßD`¸³xäj ßø³¸$Í<D³=¸³îxßxÍ3øDā¸ßÇDßîx §D¸`øÇD³§¸ä¿´ö`D³D§xäÔøxlßx³§¸äD`xälx§EäxßāÔøxø§îÇ§can la señal procedente de un débil pulso inicial. Dentro de la cámara lx³`¹³j§¸äD`xä`¸³þxßx³D`Dx§Hohlraum É`DþlDlÊjø³`§³lß¸lx¸ß¸x³x§ÔøxäxD§¸¥D§DlD³Dlxlxøîxß¸āîßî¸Í 78 TEMAS 67 CORTESÍA DEL LABORATORIO NACIONAL LAWRENCE EN LIVERMORE (doble página anterior) E Ă9ûĄĊĈąD÷ùÿąĄ÷Ăúû?ýĄÿùÿĶĄúû;;$KK$ĜD?<"ĆąĈ sus siglas en inglés) es el sistema de fusión inducida por láser mayor y más potente del mundo; un proyecto de 13 años que ha costado 3000 mibbed[iZ[[khei$BW_]d_Y_d[ij|oWckofhn_cW [d[bD?<$:[djheZ[kdeeZeiWei"bei'/(b|i[h[iZ[bW_ditalación se concentrarán en una cápsula del tamaño de un gradeZ[f_c_[djW$BW[d[h]WZ[XecX[ei[h|jWbgk[^Wh|gk[ los isótopos de hidrógeno contenidos en la cápsula se fusiod[dob_X[h[d[d[h]W1_]kWbgk[[dkdWXecXWj[hcedkYb[Wh [dc_d_WjkhW$ I_X_[d[ijeoWi[^WYedi[]k_Ze[d[bfWiWZe"[djeZeibei casos precedentes de fusión controlada hizo falta que los láseh[iWfehjWi[dkdW[d[h]WckYêcWoehgk[bWeXj[d_ZW[dbW h[WYY_d$;d[bD?<"i_d[cXWh]e"YWcX_Wh|dbWijehdWi$BW_cfbei_d[d[bY[djheZ[bWY|fikbWb_X[hWh|c|i[d[h]Wgk[bW gk[[djh[]k[dbeib|i[h[i$;dj[ehW"bW[d[h]Wd[jWh[ikbjWdj[ feZhWWYkckbWhi[o[cfb[Whi[fWhW^WY[h\kdY_edWhkdWY[djhWb[bYjh_YW$BeiYecXkij_Xb[i[cfb[WZeifheY[Z[hWdZ[ikijWdY_Wifh[i[dj[i[d[bW]kWZ[cWhehZ_dWh_W"bWi[c_i_ed[i Wjcei\h_YWii[hWddkbWiojWcfeYei[][d[hWhWdh[i_ZkeidkYb[Wh[i$ FehikfWhj["bWgk[i[Yedl[hj_h|[dbWejhW]hWd_dijWbWY_dckdZ_WbZ[\ki_d"[bH[WYjehJ[hcedkYb[Wh;nf[h_c[djWb?dj[hdWY_edWb?J;H"fehikii_]bWi[d_d]bi"^WYec[dpWZeWYedijhk_hi[Y[hYWZ[bWWbZ[WZ[9WZWhWY^["[d[bikhZ[ <hWdY_W$;d[b?J;HbW\ki_ddei[XWiWh|[dbW_dZkYY_dfeh b|i[h1kdei_cWd[iikf[hYedZkYjeh[icWdj[dZh|dYedÐdWZei a los isótopos de hidrógeno y los calentarán hasta unos 150 c_bbed[iZ[]hWZei9[bi_ki(+$&&&l[Y[ibWj[cf[hWjkhWZ[bW jWWêhW"bWZ_h[Yjh_p^Wi_Ze0Ç8_[d"fk[Z[gk[jeZei[bbeiYedij_jkoWdfheXb[cWiZ_\Y_b[i"f[heiediebkXb[i$:[cec[dje" YedY[djhcedei[dbW\ki_d[diÈ$JWbl[pf[diWhWi^WoWi_Ze kd[hheh¼$ Núcleo de deuterio p n Núcleo de tritio n n p DON FOLEY (instalación); JESSICA HUPPI (reacción d-t) UNA PROMESA DE LA NATURALEZA FeZhWZ[Y_hi[gk[bW\ki_ddkYb[Whe"c[èh"ikWki[dY_Wl_[d[Yed\kdZ_[dZeWbeiY_[djÐYeiZ[iZ['.+/"We[dgk[9^Whb[i:Whm_dfkXb_YEl origen de las especies$I[]dikj[ehW"i[ ^WXhWdd[Y[i_jWZec_b[iZ[c_bbed[iZ[WeiZ[i[b[YY_ddWjkhWbfWhW[nfb_YWhbW_dYh[Xb[Z_l[hi_ZWZZ[bWl_ZW[dbWJ_[hhW$ I_d[cXWh]e"[b[c_d[dj[\i_YeXh_j|d_YeM_bb_WcJêciedc|i h[YehZWZeYeceBehZA[bl_d^WXWZ_YjWc_dWZegk[bW[ZWZ Z[bIebdefeZW[nY[Z[hkdWiZ[Y[dWiZ[c_bbed[iZ[Wei$ 9ecedWhhW9^Whb[iI[_\[[dik[nY[b[dj[eXhWSun in a Bottle »;bIeb[dkdWXej[bbW¼"(&&.":Whm_d_dj[hfh[jbWYhj_YWZ[ JêciedYecekdeZ[beic|i]hWl[iWjWgk[iWikj[ehWZ[bW [lebkY_d$I[b_c_jWh[fb_YWhgk[beiY_[djÐYeiZ[X[hWdWXij[d[hi[Z[\ehckbWh`k_Y_ei^WijWgk[dei[Yecfh[dZWdc[èh bWib[o[iZ[bYeicei$ :Whm_dj[dWhWpd$>WXhWdZ[jhWdiYkhh_hi_[j[Z[Y[d_ei Wdj[iZ[gk[beiY_[djÐYeibe]hWi[d[dj[dZ[hYceofehgk Xh_bbW[bIeb$>WY_W'/)&oWi[iWXWgk[jeZWbWcWj[h_W[ijWXW \ehcWZWfeh|jecei1gk[[ijeij_[d[dkddYb[eYecfk[ijeZ[ fhejed[i"Z[YWh]Wfei_j_lW"od[kjhed[i"i_dYWh]W$9edik\WceiW[YkWY_d"E=mc("7bX[hj;_dij[_d^WXWZ[ceijhWZegk[ bWcWiWfeZWjhWdi\ehcWhi[[d[d[h]W$Obei[ijkZ_ei[if[Yjhe]h|ÐYei_dZ_YWXWdgk[[bIebdei[YecfedWZ[heYWi\kdZ_ZWi"YeceikfedWJêcied"i_de[dikcWoehfWhj[Z[^_Zh][de"`kdjeYedWb]eZ[^[b_e$ p n n p Energía Neutrón n Núcleo de helio La reacción D-T: Cuando un núcleo de deuterio y otro de tritio son forzados a aproximarse lo suficiente (a temperaturas y presiones muy elevadas), vencen su mutua repulsión electromagnética y se fusionan. Esa reacción genera un núcleo de helio, un neutrón y un excedente de energía. ;d'/).">Wdi8[j^[[ij_cgk["[d[bY[djheZ[bIeb"bWfh[i_d^WXhWZ[i[hjWd]hWdZ["gk["Wf[iWhZ[bWh[fkbi_dgk[ ehZ_dWh_Wc[dj[[nf[h_c[djWdbWiYWh]WiZ[bc_icei_]de"bei dYb[eiZ[^_Zh][dej[dZhWdgk[\ki_edWhi[[djh[i$8[j^[ h[fh[i[dj[dkdWYWZ[dWZ[YkWjhe[jWfWi[bfheY[ieZ[\ki_d Z[_ed[iZ[^_Zh][de$BeifheZkYjeiÐdWb[iZ[bWh[WYY_d[hWd Wb]ec|ib_][heigk[bei_d_Y_Wb[i"fehbegk[bWcWiWZ[iWfWh[Y_ZWi[Yedl[hj_hW"Z[WYk[hZeYedbW[YkWY_dE=mc("[dbW [d[h]Wgk[Wb_c[djWXWWbIeb$ ;iWYecfb[`Wh[WYY_d[dYWZ[dWh[gk_[h[fh[i_ed[igk[iebe [n_ij[d[d[bY[djheZ[bWi[ijh[bbWi$I_d[cXWh]e"kdc[YWd_iceWb]ec|il_WXb[fWhW_dZkY_hbW\ki_dYedi_ij[[dYec[dpWh Placa de vidrio D®È¨`Dm¹àD Lámpara de destellos 1 Amplificador láser O Una vez que el débil pulso de láser inicial es dividido y ïàD´å®ïm¹È¹à¨¹åÈàyD®È¨`Dm¹àyåjDïàDÿyåDù´D åyàymyÈ¨D`Dåmyÿmà¹D®È¨`Dm¹àDåÎ7´DåË®ÈDàDå de destellos de xenón excitan el neodimio contenido en y¨ÿmà¹Î¨åyàDïàDÿyåDm¹È¹ày¨Ëåyàjy¨ÿmà¹ ïàD´å®ïyD¨DĆ¨Dyýà Dmyyā`ïD`º´Î¨Èà¹`yå¹åy àyÈïy®Eåmy÷ÿy`yåèy´`DmDù´Dmyy¨¨Dåj¨Dyýà D my¨DĆåy´`ày®y´ïDy´ù´÷È¹à`y´ï¹Î Haz ultravioleta Hohlraum (cavidad) Cápsula (diana) Rayos X 2 Hacia el blanco O ¨ÈyýïàDày´¨DÈ®DàDmy´`º´j myù´¹åÀĈ®yïà¹åmyD´`ùàDjù´¹å cristales dividen por dos la longitud my¹´mDmy¨D¨ùĆËåyàjÈDåD´m¹yåïD del rojo (más adecuado para la óptica de haces lineales) al ù¨ïàDÿ¹ÿïDj®Eåy`DĆÈDàD´mù`à ¨Dùåº´Î 3 Ignición O Cámara de ignición ý¨`y´ïà¹my¨DÈ®DàDmy´`º´j¨¹åD`yå convergen hacia las dos caras del Hohlraumj una cavidad de oro que responde emitiendo àDĂ¹å>myD¨ïDyýà DÎåï¹åÕùy®D´¨D`DÈD externa de la cápsula y comprimen su interior hasta alcanzar una densidad 100 veces mayor que la del plomo y una temperatura de 100 ®¨¨¹ýåmyàDm¹åÎ¨åúUï¹Dù®y´ï¹my Èàyåº´Ăïy®ÈyàDïùàDmyåy´`Dmy´D¨Dùåº´Î ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 79 P R OY E C T O I T E R YedZei_ijefeiZ[b^_Zh][de0[bZ[kj[h_eYkoedYb[eYedijWZ[kdfhejdokd d[kjhdo[bjh_j_ekdfhejdoZeid[kjhed[i$I_i[Yedi_]k[WY[hYWhbeikÐY_[dEn Francia, el proyecto ITER intentará inducir la fusión calentando un plasma de deuj[[ijeiZeidYb[ei"WcXeii[\ki_edWd îxß¸āîßî¸Í7³¸äÇ¸îx³îxäD³xääøÇxß`¸³lø`î¸ßxä`¸³³DßE³x§Ç§DäDjD§îxÇ¸ fWhWZWhkddYb[eZ[^[b_eZeifhejed[i que se emplearán haces de microondas para calentarlo hasta 150 millones de grados. oZeid[kjhed[i"kdd[kjhdo[d[h]WWZ_El proceso no será intermitente, como el realizado por los láseres del NIF, sino que la Y_edWb$BWj[cf[hWjkhWofh[i_dh[gk[h_fusión podrá prolongarse durante decenas o incluso cientos de segundos. ZWiiedh[bWj_lWc[dj[ceZ[ijWi"f[hebW [d[h]W][d[hWZW[i[dehc[$ Si la fusión se pudiera catalizar en un [djehdeYedjhebWZe"i[WYWXWhWdbeifheXb[cWi[d[h]j_YeiZ[bckdZe$BeiYecXkij_Xb[iWXkdZWd0[bW]kWZ[cWhYedj_[d[Z[kj[h_e"o[bjh_j_efk[Z[][d[hWhi[[d kdh[WYjeh$7Z_\[h[dY_WZ[beih[WYjeh[i ehZ_dWh_eiZ[Ði_d"bW\ki_ddefheZkY[ ikXfheZkYjeihWZ_WYj_leiZ[bWh]Wl_ZW$;d j[ehW"kdeiYkWjheb_jheiZ[W]kWYedZ[kj[h_efk[Z[d][d[hWhbW[d[h]WWbcWY[dWZW[dkdikf[hf[jheb[hebb[de"b_c_j|dZei[W[c_j_hYeceh[ikbjWZekdWXeYWdWZW Z[^[b_e$JWboYeceWÐhcW;ZmWhZ?$CePlasma i[i"Z_h[YjehZ[bD?<0»De^WXhWfheXb[cWi][efebj_Yei"bW[d[h]Wi[hWb_cf_Wo [bikc_d_ijhe"_dW]ejWXb[$:[cWi_WZeXk[defWhWi[hY_[hje¼$ Beifh_c[heiZ_i[eiZ[h[WYjeh[iZ[ fusión aparecieron en el decenio de los Y_dYk[djW"YkWdZeBocWdIf_jp[h"fhe# \[iehZ[bWKd_l[hi_ZWZZ[Fh_dY[jed"YWbculó que su StellaratorZ[bbWjdstella) ][d[hWhWkdWfej[dY_WZ['+&c[]WlWImanes superconductores Microondas j_ei"ikÐY_[dj[fWhWWXWij[Y[hW'+&$&&& l_l_[dZWi$IkZ_i[ei[XWiWXW[dgk["W las altas temperaturas requeridas para la \ki_d"jeZeibei[b[Yjhed[ii[^WXhWdZ[ifh[dZ_ZeZ[ikih[i- \ki_d0YkWdjec|ii[YWb_[djWoYecfh_c[[bfbWicW"c|ii[ f[Yj_lei|jecei$;ijeZWbk]WhWkdW»iefW¼Z[fWhjYkbWiYWh- h[i_ij[[ij[Wbei[i\k[hpeifWhWYedÐdWhbe$ ;dbeii[i[djWWeijhWdiYkhh_Zei"beiY_[djÐYei^Wd_dj[d]WZWiZ[dec_dWZWplasma"bWYkWbfk[Z[YedjhebWhi[Yedkd jWZeZec_dWhbeifbWicWi"[cfb[WdZefWhW[bbeXej[bbWicW]YWcfecW]dj_Ye$ ;dbd[Wi][d[hWb[i"[bStellaratorZ[If_jp[h[hWkdWXej[bbW dj_YWiYWZWl[pcWoeh[i$I_d[cXWh]e"YWZWl[pgk[i[^WYedcW]dj_YWgk[cWdj[dZhWYedÐdWZe[bfbWicWWkdWj[cf[- i[]k_ZeZ_i[WhkdZ_ifei_j_legk[iebkY_edWi[beifheXb[cWi hWjkhWiZ[c_bbed[iZ[]hWZei$I_d[cXWh]e"If_jp[hoikii[]k_- gk[fh[i[djWXW[bWdj[h_eh"^WdWfWh[Y_Ze_dYedl[d_[dj[idk[Zeh[ideZ_ifedWdZ[kdYedeY_c_[djeZ[jWbbWZeieXh[bWZ_- lei[_d[if[hWZei$ BWYh_i_i[d[h]j_YWZ[bZ[Y[d_eZ[beii[j[djWikfkie[bdWd|c_YWZ[fbWicWi$DejWhZWhWd[dZ[iYkXh_hbeYecfb[èZ[b Y_c_[djeZ[kdfhe]hWcWfWhWb[beYed[beX`[j_leZ[[l_jWhbWi YecfehjWc_[djeZ[[i[[ijWZei_d]kbWhZ[bWcWj[h_W$ ?cW]_d[ceikd]beXe]hWd- Z_ÐYkbjWZ[i_d^[h[dj[iWbYedÐdWc_[djecW]dj_YeZ[fbWicWi$ de y fangoso al que intentamos :_Y^WijYd_YWii[XWiWXWd[d[b[cfb[eZ[b|i[h[ifWhWYecYecfh_c_hbec|n_cefei_Xb[$ fh_c_hoYWb[djWhkdWf[gk[WY|fikbWZ[Z[kj[h_eojh_j_e$BW Por muy uniforme que sea la _dl[ij_]WY_d"bb[lWZWWYWXe[d[bBWXehWjeh_eDWY_edWbBWmh[dfh[i_d Wfb_YWZW" [b ]beXe Y[[dB_l[hceh[i[Z[Z[beifhe]hWcWic_b_jWh[iZ[\ki_d[d i_[cfh[WYWXWh|[iYkhh_dZe- ;;$KK$"Yec[dpYedkdcedjW`[i[dY_bbeYedi_ij[dj[[dZei i[fehWb]d^k[Ye[djh[bei ^WY[ib|i[h$BeiikY[i_lei_dYh[c[djei[dbWfej[dY_WZ[beib|Z[Zei$7b]eckofWh[Y_Zeik- i[h[iZ_[hedbk]Wh"[d'/--"WbW_dijWbWY_db|i[hShiva[dêY[Z[YedbeifbWicWi$I_[cfh[ dehWbZ_ei^_dZZ[bWYh[WY_dobWZ[ijhkYY_do"feij[h_ehgk[i[^W_dj[djWZeYedÐdWh- c[dj["WNova '/.*$ 9WZWkdeZ[[ieifhe]hWcWiXWj_bWifhef_WicWhYWickdbei[dkdWh[]_dbeikÐY_[dj[mente pequeña como para des- Z_Wb[igk[oWeij[djWXW[bBWXehWjeh_eDWY_edWbZ[B_l[hceh[ [dYWZ[dWhbW\ki_d"bei_ed[i [dbeh[\[h[dj[Wbb|i[hc|ifej[dj[Z[bfbWd[jW$I_d[cXWh]e" [dYk[djhWdWb]kdWlWZ[[iYW- Wb_]kWbgk[[dbeifhe]hWcWiXWiWZei[d[bYedÐdWc_[djecW]f[$;ij[\[dc[de[iYecdW dj_Ye"d_d]kdeZ[[bbeibe]hWbYWdpWh[bkcXhWbZ[fheZkYY_d todos los tipos de reactores de [d[h]j_YW1[iZ[Y_h"[bfkdje[d[bgk[bW[d[h]Wb_X[hWZW[dbW La energía del pulso de láser que comprimirá la cápsula sobrepasará al consumo eléctrico de EE.UU. en ese momento 80 TEMAS 67 DON FOLEY Confinamiento magnético \ki_d_]kWbWWbWikc_d_ijhWZWfehbeib|i[h[i$FWhW[bbe"[b BWmh[dY[Z[B_l[hceh[^kX_[hWd[Y[i_jWZekdb|i[h-&l[Y[i c|ifej[dj[gk[d_d]dejheWdj[h_eh$7eic|ijWhZ["[d'//-" Yec[dpWhWbWYedijhkYY_dZ[b9[djheDWY_edWbZ[?]d_Y_d$ iWh_WfWhWbW\WXh_YWY_dZ[kdb|i[hZ[*"(c[]W`kb_ei"d_bWi fhZ_ZWi[d[h]j_YWi[d[bfheY[ieZ[XecX[e$F[i[WjeZe"[ij[ ^_jei[WbYWdpWh|fh[l_i_Xb[c[dj[kdei'+WeiWdj[igk[[d[b h[WYjehj[hcedkYb[Wh?J;H$ EXPLOSIONES EN MINIATURA OBSTÁCULOS PARA CONSEGUIR UN REACTOR L_ijeZ[iZ[\k[hW"[bD?<defWh[Y[]hWdYeiW$I_dl[djWdWi" ?dZ[f[dZ_[dj[c[dj[Z[bfheY[Z_c_[dje[cfb[WZeXecXWhZ[e ikjWcWeh[Yk[hZW[bZ[kd^Wd]WhZ[Wl_WY_d$F[he"Wb_]kWb Yedb|i[heYedÐdWc_[djeYedYWcfeicW]dj_Yei"beifehjWgk[bWcWoehWZ[beifheo[YjeiY_[djÐYeiWcX_Y_eiei"ieXh[- Zeh[iZ[bW[d[h]WeXj[d_ZW[dkdWh[WYY_dZ[\ki_died Ye][ik_dj[h_eh$:eY[dWiZ[jkXeiZ[kdc[jheZ[WdY^khWi[ beid[kjhed[i$Fehi[hd[kjhWi"[ijWifWhjYkbWiied_d[hj[iWbei [nj_[dZ[dWbebWh]eZ[bW_dijWbWY_d"jkXeigk[WYWXWd[dbW [\[YjeiZ[beiYWcfei[b[YjhecW]dj_Yei$7Z[c|i"jhWifWiWdbW cámara de ignición; la estancia es una esfera de tres pisos de cWoehWZ[beicWj[h_Wb[iib_Zei$ Bed_Yegk[fk[Z[be]hWhZ[j[d[hWkdd[kjhd[iik_caltura tachonada de portillas que permiten el paso de los hafWYjeYedjhWkddYb[eWjc_Ye$F[hebeid[kjhed[ieXj[d_Zei Y[iZ[b|i[h$ ;d[bY[djheZ[bWY|cWhW"kdc[YWd_icegk[i[Wi[c[`WW en una reacción de fusión de deuterio y tritio son tan energétibWfkdjWZ[kdb|f_p]_]Wdj[cWdj_[d[[dfei_Y_dÐ`W[bXbWd- Yeigk[Z[ifbWpWhWdZ[ikifei_Y_ed[iWbei|jeceiZ[kdc[YeZ[Z[kj[h_eojh_j_e$Beib|i[h[ii[YedY[djhWh|dWkdeife- jWbh[i_ij[dj[Yece[bWY[he"feh[`[cfbe$9ed[bj_[cfe"jWb[i Yeic_bc[jheiWbh[Z[ZehZ[bfkdjeY[djhWb"WfbWijWdZebW Yeb_i_ed[iWYWXWhWdZ[i]WijWdZebeiYecfed[dj[i[ijhkYjkhWY|fikbWYedkdfkbieZ[b|i[hYkoW[d[h]W[Yb_fiWhW"Wbc[dei b[iZ[bh[WYjeh$ FehejhebWZe"beid[kjhed[iYedl_[hj[djWcX_dcWj[h_Wb[i ZkhWdj[kdW\hWYY_dZ[i[]kdZe"WbYedikce[bYjh_YeZ[jeZe _deYkei[dhWZ_WYj_lei$9kWdZekdd[kjhdYêYWYedjhWkdd[bfWi$ 7kdgk[[bD?<[ij|Z_i[WZefWhWWbYWdpWh[bkcXhWbZ[fhe- Yb[eWjc_Ye"[ij[fk[Z[WXiehX[h[bd[kjhdolebl[hi[_d[ijWZkYY_d[d[h]j_YW"ik\kdY_dfh_cehZ_WbWjW[WbWi[]kh_ZWZ Xb[$KdÑkèYedj_dkeZ[d[kjhed[iWkdgk[fheY[ZWZ[kdW dWY_edWb$;d'//,"[bfh[i_Z[dj[8_bb9b_djedÐhc[bJhWjWZeZ[ h[WYY_dikfk[ijWc[dj[»b_cf_W¼"YecebW\ki_dWYWXWhWfeh Fhe^_X_Y_d9ecfb[jWZ[;diWoeiDkYb[Wh[i"_b[]Wb_pWdZeYed jehdWhhWZ_WYj_leYkWbgk_[hh[Y_f_[dj[$ ;dYkWdjeWik\kdY_edWc_[dje"kdWfbWdjWZ[\ki_d^WZ[ [bbejeZWibWifhk[XWiZ[[ij[j_fe$FWhW]WhWdj_pWhgk[bWiWhcWiWbcWY[dWZWi^WijWbW\[Y^WYedj_d[def[hWj_lWii[]dbe jhWdi\ehcWhbW[d[h]Wgk[Wfehj[dbeid[kjhed[i[dYWbehgk[" fh[l_ije[iZ[Y_h"gk[kdWfei_Xb[Z[jedWY_dZ[e`_lWij[d]W Wikl[p"WYY_ed[kdWjkhX_dW$;dbeiZ_i[eiZ[h[WYjeh[i\k# bk]Whi_oiebei_[bfh[i_Z[dj[beehZ[dW"beibWXehWjeh_eidW- jkhei"i[fh[lgk[bWYedl[hi_djhWdiYkhhW[dkdW[ijhkYjkhW [dlebl[dj["Z[dec_dWZW»cWdje¼e»cWdje Y_edWb[iZ[WhcWc[djedkYb[WhZ[BeiÙbWcei \hj_boh[\h_][hWdj[¼"[cfbWpWZWWbh[Z[ZehZ[ oB_l[hceh[_d_Y_Whedkdfhe]hWcWZ[YkijebWh[]_d[dbWgk[bW\ki_dj_[d[bk]Wh$7kdZ_WZ[bWih[i[hlWidkYb[Wh[i1[ije[i"kdi_ij[Breve historia gk[bWfheXWX_b_ZWZZ[gk[kdd[kjhdZ[j[hcW Z[ cWdj[d_c_[dje o fhk[XWi YedY[X_Ze c_dWZeYeb_i_ed[YedYkWbgk_[hdYb[eWjc_fWhW]WhWdj_pWhbWÐWX_b_ZWZZ[bWi+(&&YWX[de la fusión Ye_dZ_l_ZkWbi[Wf[gk[W"i_[bcWdje[ibe pWidkYb[Wh[iWYjkWbc[dj[[dZ[fi_je$ 1950: El científico soviético Andrei ikÐY_[dj[c[dj[]hk[ieoi[Yecfed[Z[bcW;bcWdj[d_c_[djeZ[i[c[`Wdj[Whi[dWbik[Sakharov diseña una botella magnética, j[h_WbWZ[YkWZelWh_eic[jheiZ[WY[he"gk_le limitarse a inspecciones rutinarias y a la reel tokamakdDµÍ«µDfDµDÍDZ«§§DÍæ§ p|i"[ij[WYWXWh|YWfjkhWdZeWYWi_jeZeibei fei_Y_dZ[f_[pWi$EjhWjWh[W[i[dY_Wb[ibW plasma. Sus posteriores investigaciones sobre armas nucleares apartarían del d[kjhed[igk[bef[d[jh[d$ i_ckbWY_d_d\ehc|j_YWZ[bWi[nfbei_ed[idkproyecto a Sakharov. BWiYeb_i_ed[iYWb[djWhWd[bcWdjeo[bYWYb[Wh[i$:_Y^Wii_ckbWY_ed[ih[ikbjWd[njh[cW1951: Lyman Spitzer, de la Universidad behi[[njhW[hWc[Z_Wdj[kdh[\h_][hWdj[bZWc[dj[i[di_Xb[iWbWiYedZ_Y_ed[i_d_Y_Wb[i" de Princeton, introduce el Stellarator, gk_Ze1iWb\kdZ_ZW"feh[`[cfbe$BWiWbYWb_[dfehYkoWhWpd[bD?<[ij|Z_i[WZefWhWfheotro mecanismo de confinamiento j[i[kj_b_pWhWfeij[h_ehc[dj[fWhW^[hl_h porcionar datos a las mismas a partir de las magnético. W]kWo"Yece[dYkWbgk_[hejhe][d[hWZeh"[b [nfbei_ed[i[dc_d_WjkhWZ[Z[kj[h_eojh_j_e$ 1952: Los EE.UU. detonan Ivy Mike, la lWfehWYY_edWhWkdWjkhX_dWfWhWfheZkY_h FehbeZ[c|i"bW_dijWbWY_di[Wfhel[Y^Wh|fWhW primera bomba de hidrógeno. [b[Yjh_Y_ZWZ$ [nf[h_c[djeifkhWc[dj[Y_[djÐYei1kdeZ[bei 1969:r§ÜûZ«Ò«ZZfr§ÜDrÒèDD§D F[he[ij[fheY[iede[ijWdi[dY_bbe$;bcWdprimeros consistirá en un estudio de las ondas $«ÒZăZ«§r«OrÜ«frrÒÜæfDÍrtokaje^WZ[Ykcfb_hejhW\kdY_dWZ_Y_edWb"jWd Z[Yêgk[[dkdWikf[hdelW$ mak de Sakharov. Descubren que proYhj_YWfWhW[bn_jeÐdWbZ[bh[WYjehYecebW I_d[cXWh]e"YkWdZe[bD?<[djh[di[hl_duce un plasma más caliente y más fhef_W[njhWYY_dZ[[d[h]W0^WZ[\WXh_YWh Y_e[dcWoeZ[(&&/"ikYWfWY_ZWZfWhW][d[denso que el del Stellarator. Los tokamaksærD§æ§µDµr{æ§fD¡r§ÜDr§ fWhj[Z[bYecXkij_Xb[gk[[bh[WYjehd[Y[i_jW hWh[d[h]WeYkfckYê[ifWY_e[dbWfh[diW$ la investigación sobre fusión magnética. fWhWik\kdY_edWc_[dje$ F[he[bD?<dkdYWfh[j[dZ_i[hkdWc|gk_dW 1977: El láser Shiva intenta inducir la 7kdgk[[bZ[kj[h_e[iXWhWjeoWXkdZWdj[" YWfWpZ[][d[hWh[d[h]Wkj_b_pWXb[$I[]dbei fusión mediante implosiones por láser. [bjh_j_e[iYWi[W$IebefeZ[ceieXj[d[hbeYece fhedij_YeiWYjkWb[i"bei[nf[h_c[djeiZ[\k2010: El Centro Nacional de Ignición, ikXfheZkYjeZ[h[WYY_ed[idkYb[Wh[i$KdWY[di_dZ[Z[kj[h_eojh_j_ei[_d_Y_Wh|dWÐdWb[i en EE.UU., tiene previsto comenzar sus tral nuclear ordinaria puede producir de dos Z[(&'&o"i_jeZelWX_[d"[bkcXhWbZ[fheZkYexperimentos de fusión de deuterio y Wjh[ia_be]hWceiZ[jh_j_eWbWe"WkdYeij[ Y_dZ[[d[h]Wi[WbYWdpWh|[d(&''$ tritio. [ij_cWZeZ[[djh[,&o/&c_bbed[iZ[[khei DeeXijWdj["^Wogk[j[d[h[dYk[djWgk[ 2018: Está programada la terminación feh a_be]hWce$ :[iW\ehjkdWZWc[dj[" kdW dei[jhWjWZ[d_d]kdWfbWdjWZ[\ki_d"i_de del ITER. Los primeros ensayos de fbWdjWZ[\ki_dYedikc_hWY[hYWZ[kda_bed_YWc[dj[Z[eXj[d[hc|i[d[h]WZ[bWY|ffusión de deuterio y tritio se prevén para ]hWceZ[jh_j_efehi[cWdW$»BWYWdj_ZWZZ[ ikbWgk[bWikc_d_ijhWZWfehbeib|i[h[ikdW 2026. jh_j_egk[h[gk[h_hWkdh[WYjehZ[\ki_dikYWdj_ZWZgk[de_dYbko[bW[d[h]Wd[jWd[Y[- ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 81 Producción de tritio: Para usarlo como combustible, los reactores de fusión han de generar, a través de una compleja cadena de reacciones, su propio tritio. Primero, un neutrón impacta contra un núcleo de litio-7 del «manto» (una estructura que ha de envolver al foco de ignición). La reacción produce helio, tritio y un neutrón. Este segundo neutrón impacta después contra un núcleo de litio 6, también contenido en el manto. Esto genera otro núcleo de helio y otro de tritio. Neutrón procedente del reactor Litio-7 Tritio Helio Neutrón Litio-6 Tritio jWi[di_Xb[c[dj[ikl_ZWj_b$O"WZ[c|i"[cfb[W[ieid[kjhed[i fWhWjhWdi\ehcWhb_j_e[djh_j_e$¼ :[iW\ehjkdWZWc[dj["[b?J;Hde[nf[h_c[djWh|YedZ_i[ei Z[cWdje$Feh[iWhWpd"ckYêiY_[djÐYei[if[Y_Wbc[dj[[ijWZekd_Z[di[i"gk[de_dj[hl_[d[d[d[bZ_i[e"YedijhkYY_de [nfbejWY_dZ[b?J;HWZkY[dgk[i[h[gk_[h[kdW_dijWbWY_d [if[YÐYWfWhWZ_i[WhoYedijhk_hkdcWdje$Ce^Wc[Z7XZek ieij_[d[gk[[ifh[Y_ieZ[ceijhWhikl_WX_b_ZWZ[dkdbWXehWjeh_e"oWgk[jWbZ_ifei_j_ledei[^WYedijhk_Zed_[diWoWZe`Wc|i$7XZekYedi_Z[hWgk["Wkdgk[kdfheo[YjeZ[jWb[iYWhWYj[hij_YWih[Y_X_[hWÐdWdY_WY_dcWWdW"^WhWd\WbjW[djh[)& y 75 años para entender todas las cuestiones con el detalle regk[h_ZefWhWWXehZWhikYedijhkYY_d[dkdWfbWdjWZ[[d[h]W ef[hWj_lW$»9h[egk[[i\WYj_Xb[¼"WÐhcW"»f[heWYeijWZ[kd ]hWdjhWXWè¼$ LA GRAN MENTIRA Helio Ikfed]Wceifehkdcec[djegk[i[Yedi_]k[$;ijWcei[d (&+&"jWdje[bD?<Yece[b?J;H^WdWbYWdpWZen_jeihejkdZeio^WdYkcfb_ZeYedikieX`[j_lei[dYkWdjeWj_[cfeoYeif[hW[dckYêbWgk[fk[Z[dfhefehY_edWhbeih[WYjeh[iZ[Ð- j[fh[ikfk[ijWZe$BWcWZh[dWjkhWb[pWde[iYedZWc|iiehi_dehZ_dWh_ei¼"i[WbWCe^Wc[Z7XZek"Z_h[YjehZ[b9[djhe fh[iWiZ[iW]hWZWXb[i"obeifbWicWi"i_[cfh[_d]eX[hdWXb[i"i[ Z[9_[dY_WoJYd_YWZ[bW<ki_dZ[bWKd_l[hi_ZWZZ[9Wb_\eh- ^WdYecfehjWZei[]dbe[if[hWZeWb_h[b[lWdZebW[d[h]WZ[b i_ij[cW$;b[diWoefehi[fWhWZeZ[cWj[h_Wb[i^WZ[ceijhWZe d_W[dBeiÙd][b[i$ FWhWgk[kdWfbWdjWZ[\ki_d][d[h[fehic_icW[bjh_- gk[[ifei_Xb[Yedijhk_hkdcWdjegk[be]h[][d[hWhjh_j_eo j_egk[d[Y[i_jW"j[dZhWgk[[cfb[Wh[dbWjWh[WWb]kdeiZ[ Yedl[hj_hd[kjhed[i[d[b[Yjh_Y_ZWZ"WZ[c|iZ[iefehjWhbWij[dbeid[kjhed[igk["Z[ejheceZe"i[kj_b_pWhWdfWhWfheZkY_h i_ed[iikXWjc_YWifhef_WiZ[bkieZ_Wh_eZ[kdWfbWdjWZ[\k[d[h]W$:[djheZ[bcWdje"kdeiYWdWb[iZ[b_j_ekdc[jWbb_- i_d$Oikfed]WceijWcX_dgk[[bYeij[Z[kdWfbWdjWZ[ ][heoWbjWc[dj[h[WYj_leYWfjkhWhWdd[kjhed[ifWhWfhe- \ki_def[hWj_lWdefWiWZ[.&&&c_bbed[iZ[[khei$F[i[WjeZe" ZkY_h^[b_eojh_j_e$;bjh_j_e[iYWfWhWWb[nj[h_ehWjhWliZ[ ´^WXbWhWceiZ[kdWefY_dh[Wbc[dj[j_b5 BWfh[]kdjW[iZ[Z_\Y_bh[ifk[ijW"^WijWfWhWgk_[d[i^Wd beiYWdWb[i1i[hWYWfjkhWZefeh[bh[WYjehoh[_do[YjWZeWb f[hi[]k_ZeZkhWdj[jeZWikl_ZW[bik[eZ[kdW\k[dj[Z[ fbWicW$ I_d[cXWh]e"Wbj[d[h[dYk[djWjeZeibeiZ[jWbb[i"[bfhe- [d[h]WXWiWZW[dbW\ki_ddkYb[Wh$;bfheXb[cW[ijh_XW[d Y[iedeh[ikbjWi[hjWd[ÐY_[dj[$9WZWh[WYY_dZ[\ki_dYed- gk[kdWfbWdjWZ[\ki_dWb_]kWbgk[bWiZ[Ði_dehZ_dWh_Wi ikc[ [nWYjWc[dj[ kd dYb[e Z[ jh_j_e o ][d[hW kd d_Ye i[kj_b_pWhWfWhW][d[hWh»YWh]WXWi[¼1[iZ[Y_h"kdWfWhj[Z[ d[kjhd$7ifk[i"YWZWd[kjhdgk[iWb]WZ[bh[WYjehZ[X[hW bWZ[cWdZW[bYjh_YWjejWb"][d[hWZWfehbWfbWdjWWfej[dY_W Yedl[hj_hi[[dkddYb[eZ[jh_j_efWhWgk[[bh[WYjehdeWb- YedijWdj[$FehjWdje"fWhWh[Ykf[hWhik[b[lWZeYeij[_d_Y_Wb" YWdpWi[[dfeYej_[cfekdZÐY_jZ[YecXkij_Xb[WbYedik- j[dZhWdgk[f[hcWd[Y[hi_[cfh[ef[hWj_lWi$9ecei[WbW c_hc|ijh_j_eZ[bgk[fheZkY[$;ij[eXij|YkbeiebefeZhWik- 9^Whb[i8Wa[h"Wdj_]keZ_h[YjehZ[beifhe]hWcWiZ[\ki_dZ[ perarse si se lograse inducir una complicada cadena de reac- beibWXehWjeh_eiZ[7h]edd[oEWaH_Z][oWYjkWbfh[i_Z[dj[ Z[bYec_jWi[ieh[ijWZekd_Z[di[[d[b?J;H0 Y_ed[i$Fh_c[he"kdd[kjhdYeb_i_edWYedkd »9kWdZe[bi_ij[cW^Wh[gk[h_ZekdW]hWd_d_ijefeZ[b_j_e-"[bYkWb"Wkdgk[Yedikc[ l[hi_d_d_Y_Wb"Z[X[hWcWdj[d[hi[[di[hl_[d[h]W"fheZkY[kddYb[eZ[jh_j_eokdd[kY_e"ZWZegk[de^Wogk[fW]Whfeh[bYecjhd$Bk[]e"[ij[i[]kdZed[kjhdYêYWYed Xkij_Xb[¼$ un isótopo de litio 6 y engendra un segundo Para que la fusión se convierta en una fuente viable de energía deben supeBWc[djWXb[c[dj[" h[ikbjW ^Whje Z_\Y_b dYb[eZ[jh_j_e$ rarse una serie de obstáculos: cWdj[d[hkdfbWicWWYj_leZkhWdj[kdbWfie FehWWZ_ZkhW"jeZe[i[jh_j_ei[^WZ[h[Z[j_[cfeWfh[Y_WXb[$>WijWWêhWbeih[WYjecoger y reintroducir en el plasma con un renCalor: Los materiales del reactor deben soportar temperaturas extremadares han logrado mantener los plasmas duranZ_c_[djefhn_ceWb'&&fehY_[dje$»;dbW mente altas durante varios años. j[Wb]ec[deiZ[kdi[]kdZe$BWc[jWZ[b?J;H reacción en cadena no puede perderse ni un es que la ignición persista unas pocas decenas iebed[kjhd"fk[iZ[beYedjhWh_ebWh[WYY_d Estructura: Los neutrones de alta energía procedentes de las reacciones de Z[i[]kdZei$F[hefWiWhZ[W^WbWef[hWY_d i[Z[j[dZhW¼"Wi[]khWC_Y^W[b:_jjcWh"Z[b fusión tornan quebradizos los materiaYedj_dkW_cfb_YWejheiWbjeZ[iYeckdWb$»BW ?dij_jkjeJYd_Ye<[Z[hWbIk_peZ[Ph_Y^$»Be les ordinarios. \ki_dd[Y[i_jWh|WbYWdpWhkdWZ_ifed_X_b_ZWZ primero que hay que hacer [antes de construir Combustible: Un reactor de fusión tenZ[b/&fehY_[dje¼"WÐhcW8Wa[h"Y_\hWgk[_dun reactor] es demostrar que la producción dría que generar su propio tritio en una cluye el tiempo necesario para las paradas de Z[jh_j_e[i\WYj_Xb[$IeXh[[ijWYk[ij_ddeYWZ«¡µrDÒrÍrfrÍrDZZ«§rÒ» cWdj[d_c_[dje$»;ij[[i"YedckYê"[bfh_X[dZkZWi$¼ Fiabilidad: La fusión inducida por láser c[h\WYjehZ[_dY[hj_ZkcXh[YkWdZe^WXbWcei »;bcWdjeZ[\ki_d[ikdWhj[\WYjecko_dsolo puede provocar implosiones interZ[bWÐWX_b_ZWZ[Yedc_YWZ[beii_ij[cWiZ[ ][d_eie¼"hWpedWH_Y^WhZ:$>Wp[bj_d[$»7Zc_mitentes. Los sistemas magnéticos \ki_d$¼ te gran cantidad de calor y lo administra sin deberían mantener el plasma durante ;ZmWhZ?$Cei[i"Z_h[YjehZ[bD?<"Yh[[^WieXh[YWb[djWhi[1ikicWj[h_Wb[iiedjWdZ[fksemanas, no segundos. X[h[dYedjhWZekdWiebkY_d$>Wfhefk[ijekd hWZeigk[[bXecXWhZ[eYedd[kjhed[ideWYeh- 82 TEMAS 67 JESSICA HUPPI Retos CORTESÍA DEL INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIÓN DE LA FUSIÓN (NFRI) DE COREA Plasma ardiente: Vista del plasma en el interior del Tokamak Superconductor del Proyecto Coreano de Investigación Avanzada (KSTAR), que comenzó a funcionar en 2008. Z_i[eZ[h[WYjeh^Xh_ZeZ[\ki_doÐi_d"[d[bgk[beid[ktrones procedentes de las reacciones de fusión inducida por lái[hi[kj_b_pWhWdfWhW][d[hWhh[WYY_ed[iZ[Ði_d[dkdcWdje\ehcWZefehh[i_ZkeidkYb[Wh[iehZ_dWh_ei$8Wkj_pWZeYed[b decXh[B?<;WYhd_ceZ[b_d]bi»[d[h]WZ[\ki_d_d[hY_Wb fehb|i[h¼"jWbZ_ifei_j_lefeZhWYed[YjWhi[WbWh[Z[bYjh_YW Z[WgkW(&Wei$ ;bi_ij[cWi[XWiW[d[b^[YêZ[gk[bWiY[djhWb[idkYb[Wres solo consumen un 5 por ciento del uranio que se les sumid_ijhW1[bh[ijei[[nfkbiWoi[WbcWY[dW[dkdZ[fi_jeWbWh]e fbWpe$B?<;XecXWhZ[WhWYedd[kjhed[i[ij[YecXkij_Xb[oW kj_b_pWZe"Yedbegk[i[WY[b[hWhWikZ[i_dj[]hWY_d[d[b[c[djeic|ib_][heioc[deihWZ_WYj_lei"Wbj_[cfegk[i[][d[hWhW YWbehYedl[hj_Xb[[d[b[Yjh_Y_ZWZ$I[]dCei[i"B?<;feZhWYecf[j_hYedjeZWibWi\k[dj[i[d[h]j_YWi[n_ij[dj[iêo[dZWo" gk_p|i"^WijWh[ikbjWhc|i[Yedc_Yegk[jeZWi[bbWi$ Fehikfk[ije"[i[i_ij[cW^_fejj_YejWcfeYe[ij|[n[djeZ[ _dYedl[d_[dj[i$»9WZWfhe]hWcWj_[d[ik]hWdc[dj_hW¼"WÐhcW;ZmWhZ9$Cehi["fhe\[iehZ[_d][d_[hWdkYb[Wh[dbWKd_l[hi_ZWZZ[9Wb_\ehd_W[d8[ha[b[o$»;dbW\ki_dQfehb|i[hS"bW c[dj_hW[igk[i[Wfei_Xb[\WXh_YWhbWiY|fikbWiZ[YecXkij_Xb[ WY_dYeYdj_ceiYWZWkdW¼"cWj_pW$BWiZ_c_dkjWi[i\[hWiZ[ Z[kj[h_eojh_j_e^WdZ[[bWXehWhi[YedikcWfh[Y_i_d"oWgk[ ^WdZ[[n^_X_hkdW[i\[h_Y_ZWZYWi_f[h\[YjWfWhW]WhWdj_pWhkdW Yecfh[i_dkd_\ehc[$9kWbgk_[h_hh[]kbWh_ZWZ_cf[Z_hWbW_cfbei_dZ[bWY|fikbW$KdWfWhj_YkbWh_ZWZgk[[dYWh[Y[fhe^_X_j_lWc[dj[ikfheY[ieZ[fheZkYY_d$ ;bbWXehWjeh_eZ[B_l[hceh["gk[fheo[YjW\WXh_YWhbWiY|fikbWi[dbWfhef_W_dijWbWY_d"deWdkdY_WikYeij[fh[l_ije$F[he [bBWXehWjeh_eZ[;d[h]WB|i[hZ[bWKd_l[hi_ZWZZ[HeY^[ij[h jWcX_dfheZkY[Y|fikbWii_c_bWh[iZ[Z[kj[h_eojh_j_e1i[]d Cehi[0»>eofehêo"[bfh[ikfk[ije[dHeY^[ij[h[iZ[lWh_ei c_bbed[iZ[ZbWh[ifWhW[bWXehWhkdWii[_iZ_WdWiWdkWb[i1[i Z[Y_h"l_[d[dWYeijWh[djehdeWkdc_bbdfehkd_ZWZ¼$Feh ejhebWZe"kdWY[djhWbB?<;[di[hl_Y_ef[hcWd[dj[Yedikc_hW kdWi/&$&&&Y|fikbWiWbZW$ EXl_Wc[dj["[i_cfei_Xb[fh[Z[Y_hYk|bi[h|bWi_jkWY_d [d[h]j_YWckdZ_WbZ[djheZ[(&Wei$Gk_p|bW\ki_di[Wc|i d[Y[iWh_Wgk[dkdYW1eWYWieWlWdY[ii_]d_ÐYWj_lei[d[d[h]W iebWh"[b_YWkejheij_feiZ[\k[dj[ih[delWXb[i^W]Wdgk[bW\ki_dh[ikbj[YecfWhWj_lWc[dj[YeijeiWoZ_\Y_bZ[cWd[`Wh$ >WijWWêhW"bW\ki_di[^WXWYedi_Z[hWZeYecekdWefY_d[d[h]j_YW[i[dY_Wbc[dj[Z_\[h[dj[Z[jeZWibWiZ[c|i"W`[dWWbWYedjWc_dWY_dWieY_WZWWbeiYecXkij_Xb[i\i_b[ieW beif[b_]hei_djhdi[YeiWbkhWd_e$;hWb_cf_WofkhW"kdWiebkY_df[hcWd[dj[gk[fedZhWÐdWdk[ijhWi[ZZ[[d[h]W$;b [d\egk[WYjkWbde[ijWd_Z[Wb_ijW$BW\ki_d[iiebekdWefY_d c|igk["WZ[c|i"[n_]_h|Z[Y[d_eiZ[jhWXWèfWhWh[dZ_h\hkjei$Gk_p|i[ij[ceickofhn_ceiWbW_]d_Y_d"f[he[dd_d]d YWieWbW[hWZ[bW[d[h]Wi_dbc_j[i$ Michael Moyer es redactor de 3`x³î`xß`D³Í PA R A S A B E R M Á S Sun in a bottle: the strange history of fusion and the science of wishful thinking. Charles Seife. Viking, 2008. Fusion as an energy source: challenges and opportunities. W. J. Nutall. Informe del Instituto de Física, septiembre de 2008. www.iop.org/publications/iop/2008/page_38223.html Safe and sustainable energy with life. Amie Heller en Science and Technology Review. Publicación del Laboratorio Nacional Lawrence en Livermore, abril-mayo de 2009. Research needs for magnetic fusion energy sciences.§{«Í¡r§DfrDZ«§{rÍr§ZDdæ§« de 2009. www.burningplasma.org/renew.html ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 83 Artículo publicado en Investigación y Ciencia, n.o 411 I D E A S PA R A E L F U T U R O Hojas artificiales Es posible que el combustible definitivo no proceda ni de cereales ni de algas, sino directamente del sol Antonio Regalado L ÷ùąĄüûĈûĄùÿ÷ćċû÷ù÷ø÷úûĆĈąĄċĄùÿ÷ĈD÷Ċþ÷ĄI$ Lewis sobre la crisis energética, cargada de resonancias apocalípticas, ha sido tan sobrecogedora como [ij_ckbWdj[$;ij[gkc_YeZ[b?dij_jkjeZ[J[Ydebe]WZ[9Wb_\ehd_Wieij_[d[gk["fWhW[l_jWhbei[\[YjeiZ[bYWb[djWc_[dje]beXWb"^WY_W(&+&dk[ijhWY_l_b_pWY_dZ[X[hW ][d[hWh fej[dY_Wi Z[ c|i Z[ '& j[hWlWj_ei ' JM 3 1012 lWj_eic[Z_Wdj[[d[h]Wi»b_cf_Wi¼gk[deYedbb[l[d[c_i_ed[iYWhXd_YWi$;ijWY_\hWjh_fb_YWYedêb]khWbWZ[cWdZW energética actual de Estados Unidos, cuyo promedio anual ronZWbei)"( JM$BW[nfbejWY_d^_Zhe[bYjh_YWZ[jeZeibeihei"bWgos y cursos de agua del planeta, señala Lewis, solo permitiría ][d[hWhkdei+ JM$C[Z_Wdj[bW[d[h]WdkYb[Whii[feZhWWbYWdpWhjWbeX`[j_le"Wkdgk[fWhW[bbe[bckdZeZ[X[hWYedijhk_h kdh[WYjehdk[leYWZWZeiZWiZkhWdj[beifhn_cei+&Wei$ 7dj[iZ[gk[beieo[dj[iYW_]Wd[d[bZ[i|d_ce"B[m_i[nfb_YWgk[^WokdWlWZ[iWblWY_d0YWZWêhW"[biebZ[hhWcWieXh[ bWj_[hhWc|i[d[h]WZ[bWgk[jeZWbW^kcWd_ZWZkj_b_pW[dkd We$CWi"fWhWiWblWhdei"i[h|dd[Y[iWh_ei[dehc[ifhe]h[iei[d bWijYd_YWiZ[fheZkYY_dZ[YecXkij_Xb[i0ê`WiWhj_ÐY_Wb[igk[ YWfjkh[dbeihWoeiiebWh[iobeiYedl_[hjWdWbbc_ice[dYecXkij_Xb[igkc_Yei"Yece^WY[dbeil[][jWb[i$;dbk]WhZ[bf[jhb[e e[b]WidWjkhWb"[i[YecXkij_Xb[deii[hl_h|fWhWfhefkbiWhdk[ijheiWkjecl_b[i"Yh[WhYWbehe][d[hWh[b[Yjh_Y_ZWZ"ofeZh[cei WbcWY[dWhbefWhWkj_b_pWhbeYkWdZei[fed]W[bieb$ ;bbWXehWjeh_eZ[B[m_iÐ]khW[djh[beigk[_dj[djWdYh[Wh fhejej_feiZ[ê`WiÄdeckYêcWoeh[igk[beic_YheY_hYk_jei[b[Yjhd_YeiÄ"YedY[X_ZeifWhWfheZkY_hYecXkij_Xb[i^_Zhe][dWZeiWfWhj_hZ[W]kW"[dbk]WhZ[i_dj[j_pWh]bkYeiWYece bWifbWdjWi$;b^_Zh][de"WZ_\[h[dY_WZ[beiYecXkij_Xb[i\i_b[i"WhZ[i_d][d[hWhh[i_Zkei$Ejhei_dl[ij_]WZeh[i[ij|djhWXW- `WdZe[d_Z[WiYedYkhh[dj[iYedbWWcX_Y_dZ[YWfjkhWhbW[d[h]WZ[bieb"YecebWceZ_ÐYWY_d][dj_YWZ[Wb]WifWhWgk[i[]h[]k[dX_eYecXkij_Xb[ebWYh[WY_dZ[eh]Wd_iceidk[leigk[ fheZkpYWdf[jhb[e$JeZWi[iWi[ijhWj[]_Wifh[j[dZ[dYedl[hj_h bWbkpiebWh[d[d[h]Wgkc_YWgk[bk[]ei[feZh|WbcWY[dWh" jhWdifehjWhoYedikc_h\|Y_bc[dj[$B[m_iieij_[d["[cf[he"gk[ bWê`WWhj_ÐY_Wb[ibWefY_dYedc|ifei_X_b_ZWZ[iZ[fheZkcirse industrialmente y satisfacer las necesidades energéticas Z[dk[ijhWY_l_b_pWY_d$ COMBUSTIBLES A PARTIR DE FOTONES 7kdgk[Wb]kdeibWXehWjeh_ei^Wdbe]hWZei_dj[j_pWhf[gk[Wi YWdj_ZWZ[iZ[»YecXkij_Xb[iebWh¼jWcX_dbbWcWZe[b[YjheYecXkij_Xb["Wd\WbjWf[h\[YY_edWhbWjYd_YWfWhWfheZkY_hbeW]hWd [iYWbWoXWèYeij[$B[m_i[ij_cWgk[fWhWWXWij[Y[hZ[[d[h]W W;;$KK$i[hWd[Y[iWh_e\WXh_YWhb|c_dWiZ[b]WZWioÑ[n_Xb[i"[d lugar de chips rígidos y separados, con métodos similares a la imfh[i_dZ[f[h_Z_Yei[dbWihejWj_lWi$;iWif[bYkbWij[dZhWdgk[ i[hjWd[Yedc_YWiYecebWcegk[jWfWhWik[bei"o^WXhWdZ[ WXWhYWhkdWikf[hÐY_[[gk_lWb[dj[WbWZ[9Wij_bbW#BWCWdY^W$ BWijYd_YWifWhWYWfjkhWhbW[d[h]WiebWh"b[èiZ[i[hkd ik[e\WdjWi_eie"^Wd_ZeWlWdpWdZeWjhecf_Yed[iZ[iZ[gk[ [bfh[i_Z[dj[9Whj[hWb[djbWXigk[ZWZ[dk[lWi\k[dj[iZ[ [d[h]WWdj[bWiYh_i_if[jheb\[hWiZ[beiWeii[j[djW$;ddk[ijheiZWi"YkWdZeWbWifh[l_i_ed[iZ[f[dkh_W[d[h]j_YWi[ikman los problemas del cambio climático, los combustibles sobWh[i [ij|d c[h[Y_[dZe kdW h[delWZW Wj[dY_d$ Ij[dX`hd Ijoh_d]"_dl[ij_]WZehZ[bWKd_l[hi_ZWZZ[KfiWbWgk[[ij|Z[iWhhebbWdZei_ij[cWiWhj_ÐY_Wb[igk[h[c[ZWdbW\ejeidj[i_i" WÐhcWgk[[bdc[heZ[YediehY_eigk[jhWXW`Wd[d[bj[cW^W fWiWZeZ[iebe([d(&&'W(/[ddk[ijheiZWi$ Los vegetales producen su propio combustible químico (azúcares) a partir de luz, aire y agua, sin originar emisiones nocivas. 84 TEMAS 67 Se están ideando¹¦DåDàï`DÿåÕùyÈ¹mà D´`¹´ÿyàïà¨ùĆå¹¨Dà ĂDùDy´màºy´¹jù´Då`¹®UùåïUÿDÈï¹ÈDàDDùï¹®ºÿÿåj calefacción o generación de electricidad; se terminaría entonces nuestra dependencia respecto a los combustibles fósiles. Para llevar a la práctica esa idea, el nuevo dispositivo debería DUà`Dàåyy´Ë®´Dåmy¨DmDåĂyāUÿåmyUD¦¹`¹åïyjïD¨ÿyĆ D ÈDàïà my ´D´¹¨D®y´ï¹å my å¨`¹j Ă ùï¨ĆDà `DïD¨ĆDm¹àyå y`¹´º®`¹åÕùyD`¨ïDåy´¨DÈà¹mù``ºý`y´ïymymàºy´¹Î CHERIE SINNEN EN SÍNTESIS XXXXXXXX Las hojas artificiales permitirían aprovechar la luz solar para obtener hidrógeno, un combustible limpio y apto para automóviles y centrales eléctricas. ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 85 FUNCIONAMIENTO Nanohilos que remedan la naturaleza Los vegetales se valen de la energía del sol para convertir dióxido de carbono y agua en glucosa, un combustible químico que a continuación consumen o almacenan (izquierda). Se están diseñando ¸¥DäDßî`D§xäÔøxxÇ§xD³§D§øąä¸§DßÇDßDxä`³lß¸§y`ø§Dä de agua y obtener hidrógeno combustible. El grupo de Nathan Lewis, en el Instituto de Tecnología de California, está diseñando ø³DÇxÔøx¶D¸¥DDUDäxlxDîß`xälx³D³¸§Dx³î¸älxä§`¸ que podría producir hidrógeno (derecha). Hoja vegetal ¹¦DDàï`D¨ Absorción de energía Cloroplasto Los fotones procedentes del sol son absorbidos por material fotoactivo: en las plantas, por los tilacoides de los Z«Í«µDÒÜ«ÒÕr§DÒ¡DÜÍZrÒDÍÜZDrÒd por nanohilos semiconductores. Fotón Nanohilo semiconductor Catalizador de la oxidación Oxidación H 2O Tilacoide e– H+ La energía de los fotones absorbidos arranca electrones de las moléculas de agua, sea en el cloroplasto o en la matriz, y escinde las moléculas en iones de hidrógeno (H+) y oxígeno. O2 Reducción CO2 En las plantas, los iones H+ se combinan con electrones y dióxido de carbono para formar glucosa en los estromas. En la matriz, los iones H+ atraviesan una membrana y se combinan con electrones para formar moléculas de hidrógeno. Catalizador de la reducción Formación de combustible Ambos procesos crean un combustible almacenable y transportable: glucosa en los vegetales, hidrógeno en las matrices. H2 Glucosa ;b:[fWhjWc[djeZ[;d[h]WZ[;;$KK$:E;Wi_]d[bfWiWZe`kb_e[b[gk_lWb[dj[Wkdei'&&c_bbed[iZ[[khei"Z_ijh_Xk_ZeiWbebWh]eZ[Y_dYeWei"fWhWgk[kd[gk_feZ[Y_[djÐYeiZ[Z_l[hieibWXehWjeh_ei"[dYWX[pWZeifehB[m_i"[ijkZ_WhW jYd_YWigk[f[hc_j_[hWdbWeXj[dY_dZ[YecXkij_Xb[iiebWh[i" kdWZ[bWijh[ifh_eh_ZWZ[i[d_dl[ij_]WY_d[d[h]j_YWZ[bZ[fWhjWc[dje$7`k_Y_eZ[Ij[l[d;$Aeed_d"Z_h[YjehY_[djÐYeZ[b :E;"beiYecXkij_Xb[iiebWh[ih[iebl[hWdZei]hWdZ[ifheXb[cWi"[bWXWij[Y_c_[dje[d[h]j_YeobWi[c_i_ed[iYWhXd_YWi$ Aeed_dYedi_Z[hWgk[beifheo[YjeiZ[Yedl[hi_dZ_h[YjWZ[ [d[h]WiebWh[d[d[h]Wgkc_YW^WdZ[l[dY[heXij|Ykbeifh|Yj_Yei\ehc_ZWXb[if[he"WkdWi"[b[i\k[hpelWb[bWf[dW"fehgk[ bWh[Yecf[diWi[hW[dehc[$ :khWdj[bW\ejeidj[i_i"bWiê`WiZ[bWifbWdjWiWfhel[Y^Wd bW[d[h]WZ[bWbkpiebWhfWhWh[eh]Wd_pWhbei[dbWY[igkc_Yei Z[bW]kWoZ[bZ_n_ZeZ[YWhXede"ofheZkY[doWbcWY[dWdYecXkij_Xb[[d\ehcWZ[WpYWh[i$»:[i[Wcei_dl[djWhWb]egk[i[ fWh[pYWWbc|n_ceWkdWê`W¼"Z[YbWhWB[m_i$;iZ[Y_h"kdZ_ifei_j_legk[\kdY_ed[YedbWc_icWi[dY_bb[pWfWh[dj[f[heZ 86 TEMAS 67 Nanohilo semiconductor Hidrógeno bk]WhWfheZkYjeigkc_YeiZ_\[h[dj[i$BWê`WWhj_ÐY_Wbgk[ B[m_i[ij|Z_i[WdZeh[gk_[h[Zei[b[c[djeifh_dY_fWb[i0kd Yeb[Yjehgk[Yedl_[hjW[d[h]WiebWh\ejed[i[d[d[h]W[bYjh_YWokd[b[Yjheb_pWZehgk[i[lWb]WZ[bW[d[h]WZ[bei[b[Yjhed[ifWhWZ[iYecfed[h[bW]kW[den][de[^_Zh][de$7[bbe Z[X[ikcWhi[kdYWjWb_pWZehkdc[jWbekdYecfk[ijegkc_Yegk[WokZ[Wbe]hWhjWbi[fWhWY_d$BWi\ejeYbkbWi[n_ij[dj[i oWfheZkY[d[b[Yjh_Y_ZWZWfWhj_hZ[bWbkpiebWh"obei[b[Yjheb_pWZeh[ii[kj_b_pWd[dZ_l[hieifheY[ieiYec[hY_Wb[i1i[jhWjW WêhWZ[YecX_dWhkdeioejhei[df[bYkbWi\ejegkc_YWi[ÐY_[dj[io[Yedc_YWi$ OWi[^WdYh[WZefhejej_fei"Wkdgk[Z[cWi_WZelebkc_deiei"Yed[bd_YeÐdZ[YecfheXWh[b\kdY_edWc_[djeZ[jWb YecX_dWY_d$Bei_d][d_[heiZ[bWYecfWWWkjecel_bij_YW >edZW^WdYedijhk_ZekdWYW`W"Wb]ec|iWbjWgk[kdh[\h_][hWZeh"YkX_[hjWYedYbkbWi\ejelebjW_YWi$;dik_dj[h_eh"kd[b[Yjheb_pWZehi[lWb[Z[bW[d[h]WiebWhfWhWZ[iYecfed[hcebYkbWiZ[W]kW$BWYW`Wb_X[hWWbWcX_[dj[[ben][defheZkY_Ze oYecfh_c[oWbcWY[dW[b^_Zh][deh[ijWdj["gk[>edZWgk_- CHERIE SINNEN Estroma i_[hWkj_b_pWhfWhWbWh[YWh]WZ[Wkjecl_b[ifhefkbiWZeifeh YbkbWiZ[YecXkij_Xb[$ ;iW[ijhWj[]_WfeZhWYedjh_Xk_hWh[iebl[h[bYWb[djWc_[dje ]beXWb0fWhW][d[hWh[d[h]Wiebei[h[gk_[h[bkpiebWhoW]kW" [bikXfheZkYjeZ[bWh[WYY_d[ien][deo[bfheZkYjeZ[bWfeij[h_ehYecXkij_dZ[b^_Zh][de[dkdWYbkbWZ[YecXkij_Xb[ [iW]kW$;bfheXb[cWh[i_Z[[d[b[b[lWZefh[Y_eZ[bi_b_Y_eYh_ijWb_deYed[bgk[[ij|d\ehcWZWibWiYbkbWi\ejelebjW_YWi$Obei [b[Yjheb_pWZeh[ih[gk_[h[d[bc[jWbdeXb[fbWj_de"[bc[èhcWj[h_WbZ_ifed_Xb[fWhWYWjWb_pWhbWZ[iYecfei_Y_dZ[bW]kWf[he YkoeYeij[WYjkWbikf[hWbei*&[khei[b]hWce$ I[Z[ZkY[[djedY[igk[bW[ijWY_dZ[^_Zh][deZ[>edZW dei[hl_h|fWhWWXWij[Y[hZ[[d[h]WWbckdZe$B[m_iYWbYkbW gk[fWhWWj[dZ[hWbWZ[cWdZWckdZ_WbZ[[d[h]W"beiZ_ifei_j_leiiebWh[iZ[X[hWdYeijWhc[deiZ['&[kheifehc[jheYkWZhWZeZ[ikf[hÐY_[Yeb[YjehWZ[bkpiebWhoYedl[hj_hWbc[dei kd'&fehY_[djeZ[[iW[d[h]W[dYecXkij_Xb[gkc_Ye$I[d[Y[i_jW"fehjWdje"kdWjYd_YWdk[lW"Z[Wfb_YWY_dW]hWd[iYWbW"gk[fheZkpYWf[bYkbWieWb\ecXhWiZ[cWj[h_Wb[iXWhWjei$ HALLAR UN CATALIZADOR ;b[ijkZ_eZ[bWjYd_YWi[^WbbWWd[dkd[ijWZ_e_d_Y_Wb"Wf[sar de los decenios dedicados a la labor, con interrupciones y WhhWdgk[i$KdeZ[beifh_c[hei[nf[h_c[djeif[hc_j[Yecfh[dZ[hbWiZ_ÐYkbjWZ[iWbWigk[i[^WY[\h[dj[$;d'//."@e^dJkhd[h"Z[bBWXehWjeh_eZ[;d[h]WH[delWXb["[d=ebZ[d9ebehWZe"YedijhkokdZ_ifei_j_leZ[bjWcWeZ[kdWYW`WZ[Y[h_bbWi gk["YebeYWZe[dW]kWo[nfk[ijeWbWbkpiebWh"b_X[hWXWen][de[^_Zh][deWkdWl[beY_ZWZfheZ_]_eiWo[hWZeY[l[Y[ic|i [ÐY_[dj[gk[kdWê`Wl[hZ[$F[hebWYh[WY_dZ[Jkhd[hi[XWiWXW[dcWj[h_Wb[ihWheiockoYWhei"[djh[[bbei"kdYWjWb_pWZehZ[fbWj_de$I[]dkdW[ij_cWY_d"bWYbkbWiebWhZ[Jkhd[h YeijWhWkdei'&$&&&[kheifehY[djc[jheYkWZhWZe$;i[fh[cio resultaría aceptable para ciertas aplicaciones militares o esfWY_Wb[i"f[hedefWhWikc_d_ijhWh[d[h]WWbWfeXbWY_d$ Beic[jWb[ideXb[i"fehbe][d[hWbbeic[èh[iYWjWb_pWZeh[i" iedcko[iYWiei$»7^hWZ_YW[bfheXb[cW¼"[nfb_YWIjoh_d]$»I_ gk[h[ceiiWblWh[bfbWd[jW"Z[X[h[ceifh[iY_dZ_hZ[jeZei[iei c[jWb[ideXb[iojhWXW`WhYedcWj[h_Wb[ic|iXWhWjei"Yece[b 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[c_i_ed[iZ[YWhXede¼"_di_ij[B[m_i$»Dedei[cf[Y_d[cei [dYk|b^WoWZ[i[h$¼ BWiê`WiZ[beil[][jWb[iZ[ck[ijhWdbWfei_X_b_ZWZZ[Yedl[hj_hbkpiebWh[dYecXkij_Xb[WfWhj_hZ[Yecfk[ijeiYehh_[dj[i$´FeZh|bW^kcWd_ZWZ_c_jWh[ij[fheY[iefWhWh[iYWjWhWb fbWd[jWZ[bYWb[djWc_[dje]beXWb5De[n_ij[kdfhedij_YeYbWheWbh[if[Yje$»;b^[Yêc_iceZ[gk[defeZWceih[iebl[h[b fheXb[cWYedbeiYecfk[ijeiZ_ifed_Xb[i[ibegk[^WY[jWd WfWi_edWdj[[bjhWXWè[d[ij[YWcfe¼"i[WbWB[m_i$F[heb[ fh[eYkfWgk[bWieY_[ZWZÄ[dbWgk[_dYbko[Wbei]eX[hdWdj[i" bWiW][dY_WiZ[ÐdWdY_WY_dY_[djÐYWobeifhef_eiY_[djÐYeiÄ dei[^WoWf[hYWjWZejeZWlWZ[bW]hWl[ZWZZ[bfheXb[cW[d[h]j_Yed_Z[bWd[Y[i_ZWZZ[iebkY_ed[ih[lebkY_edWh_Wi$Feh[i[ cej_leZ[Z_YWj_[cfeWZWhY^WhbWioYed\[h[dY_WioWfh[Z_YWh bWifei_X_b_ZWZ[igk[deie\h[Y[[bieb0»;d[ij[fheXb[cWde feZ[ceif[hc_j_hdei\hWYWiWh"Wkdgk[defWh[Y[ceickoYediY_[dj[iZ[[bbe¼$ Antonio Regalado es redactor de ciencia y tecnología, y corresponsal en América Latina de la revista Science. PA R A S A B E R M Á S Powering the planet: Chemical challenges in solar energy utilization. Nathan S. Lewis y Daniel G. Nocera en Proceedings of the National Academy of Sciences USA, vol. 103, n.o 43, págs. 15.729–15.735, 24 de octubre de 2006. In situ formation of an oxygen–evolving catalyst in neutral water containing phosphate and CO2+. Matthew W. Kanan y Daniel G. Nocera en Science, vol. 321, págs. 1072–1075, 22 de agosto de 2008. Powering the planet with solar fuel. Harry B. Gray en Nature Chemistry, vol. 1, n.o 7, abril de 2009. Energy-conversion properties of vapor-liquid-solid-grown silicon wire-array photocathodes. Shannon W. Boettcher et al. en Science, vol. 327, págs. 185-187, 8 de enero de 2010. ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 87 I D E A S PA R A E L F U T U R O EN SÍNTESIS En la actualidad, las innovaciones energéticas que se antojan más viables probablemente solo logren pequeñas mejoras. Otra manera de afrontar los problemas energéticos consiste en apostar por propuestas mucho más arriesgadas pero cuyo impacto, en caso de éxito, sería enorme. Ciertos proyectos investigan fuentes energéticas completamente nuevas. Otros persiguen reducir el consumo de combustibles o su impacto ambiental a niveles sin precedentes. 88 TEMAS 67 Artículo publicado en Investigación y Ciencia, n.o 418 CHRIS LABROOY (ilustraciones); BROWN BIRD DESIGN (gráficos) Es muy probable que fracasen, pero en caso de resultar viables cambiarían de manera drástica el panorama energético =Ĉ÷ĄĆ÷ĈĊûúûĂ÷ÿĄČûĉĊÿý÷ùÿĶĄ÷ùĊċ÷ĂĆûĈĉÿýċûċĄă÷ďąĈúąăÿĄÿąúû las energías renovables y un aumento del rendimiento energético. Tales avances son bienvenidos, desde luego, pero lo más probable es que la mayoría de ellos no repercuta en más que en pequeñas mejoras graduab[i$KdYWcX_ei_]d_ÐYWj_le[dbWfheZkYY_d[d[h¿PODRÍA FUNCIONAR? gética solo vendrá de la mano de ideas completaLas técnicas descritas a continuación han sido mente innovadoras. evaluadas de la siguiente manera: Durante los últimos años, Gobiernos e institucioVIABILIDAD d[ifh_lWZWi^WdZ[Y_Z_ZeÐdWdY_WhkdWdejWXb[lWcomercial riedad de propuestas arriesgadas en unas cuantas IMPACTO POTENCIAL áreas clave. Si se superasen una serie de obstáculos en el suministro o uso energéticos que se antojan desalentadores y alguna de ellas se Mínimo materializase en una técnica viable, apta para la proZkYY_d[dcWiWoWi[gk_Xb[Z[iZ[kdfkdjeZ[l_iMáximo jW[Yedc_Ye"bWih[Yecf[diWii[hWdYkWdj_eiWi$ ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 89 >÷ùû÷ĺąĉćċûüīĉÿùąĉûÿĄýûĄÿûĈąĉÿĄj[djWdZec_dWhbW\ki_ddkYb[Wh"[b mismo proceso que genera energía en el Sol o en una bomba H. Al hacer cob_i_edWh_ijefeiZ[^_Zh][deYedbW l_eb[dY_WikÐY_[dj[YecefWhWgk[i[ fusionen en un núcleo más pesado, se liberan neutrones y energía. Recrear i[c[`Wdj[h[WYY_ddeh[l_ij[[nY[i_lW Z_ÐYkbjWZ1beYecfb_YWZe[iYedi[]k_h gk[bW[d[h]Wb_X[hWZW[dbWh[WYY_d supere a la invertida en desencadenarla —un requisito conocido como «igd_Y_d¼Äobb[lWhWYWXe[bfheY[ieZ[ manera controlada, de forma que pueda aprovecharse para generar electricidad [véase»BWiZ_ÐYkbjWZ[iZ[bW\ki_ddkYb[Wh¼"fehC$Ceo[h"en este mismo número]. BeiY_[djÐYeiZ[b9[djheDWY_edWb Z[?]d_Y_d[dB_l[hceh[^WdZWZe YedejhWfei_X_b_ZWZ0[cfb[WhbW\ki_d fWhWZ[i[dYWZ[dWhbWÐi_d"[bfheY[ieZ[[iY_i_dZ[dYb[eif[iWZei[d el que se basan los reactores nucleares ordinarios. Su director, Edward Moses, sostiene que la primera central de este tipo podría estar lista en unos veinte años. La idea consiste en provocar, mediante pulsos láser muy intensos, la \ki_dZ[bei|jeceiZ[kdWY|fikbW emplazada en el centro de una cámaÁTOMOS E SCINDIDOS POR FUSIÓN Calor Láser Fisión Turbina de vapor Electricidad Reactor 90 TEMAS 67 Fusión COMBUSTIBLES LÍQUIDOS Gasolina solar Vehículos propulsados por luz solar y dióxido de carbono VIABILIDAD Fusión por láser para aprovechar los residuos nucleares tible de los reactores actuales y para quemar residuos nucleares. Sin embargo, aun cuando la instabWY_dZ[Cei[ibe]hWhWbW_]d_Y_d este año, deberían superarse numerosos obstáculos técnicos de gran envergadura antes de conseguir una central. Habría que hallar un método para fabricar, en grandes cantidades y a bajo coste, las pequeñas cápsulas de comXkij_Xb[d[Y[iWh_WifWhWbW\ki_dfeh b|i[h"bWiYkWb[i[n_][dkdZ_i[ecko cuidadoso. Para que una central funcione se necesitan unas diez igniciod[ifehi[]kdZe$FehWêhW"[b9[djhe DWY_edWbZ[?]d_Y_dYedi_]k["[d[b mejor de los casos, unos cuantos aciertos en el blanco por día. Además, los enfoques híbridos regk_[h[dikfhef_Wj[Ydebe]W1[dfWhj_YkbWh"[bcWdjeZ[Ði_d"fk[i^WZ[ soportar descargas de calor y neutrones mucho mayores que las de un reactor ordinario. Las propuestas comprenden desde multicapas de »]k_`Whhei¼ ib_Zei ^WijW bgk_Zei compuestos por uranio, torio o plutonio disueltos en sales fundidas. Los retos son enormes. Moses ha trazado un plan muy ambicioso para ikf[hWhbei1f[he"fh_c[he"[bY[djhe deberá demostrar que realmente pueZ[be]hWhbW_]d_Y_d$ —Graham P. Collins IMPACTO POTENCIAL Híbridos de fusión oÒi_d IMPACTO POTENCIAL VIABILIDAD CENTRALES ra. Después, los neutrones emitidos chocarían contra una envoltura de uranio u otro combustible, donde des[dYWZ[dWhWdh[WYY_ed[iZ[Ði_dgk[ liberarían una energía cuatro veces mayor que la generada en la cámara. ;bYedY[fjeZ[[cfb[WhbW\ki_dfWhW fheleYWhbWÐi_dYedÐd[ifWYÐYei se remonta a Andréi Sájarov, padre de la bomba H soviética, quien ya lo propuso en la década de 1950. Si la mayor parte de la energía proY[Z[Z[bWÐi_d"´fehgkdegk[ZWhnos con las centrales nucleares actuab[i5Kdh[WYjehZ[Ði_di[XWiW[d kdWh[WYY_d[dYWZ[dW"[dbWgk[bei neutrones procedentes de los átomos [iY_dZ_ZeifheleYWdWikl[pbWÐi_d de otros núcleos. Mantener la cadena requiere emplear uranio o plutonio como combustible, elementos que se kj_b_pWd[dbW\WXh_YWY_dZ[WhcWi nucleares. En una central híbrida son los neujhed[i][d[hWZei[dbW\ki_dbeigk[ fheleYWdbWÐi_d"fehbegk[bWd[Y[i_ZWZZ[cWdj[d[hkdWh[WYY_d[d cadena desaparece. Ello permitiría ampliar el abanico de combustibles, a los que podrían sumarse el uranio sin enriquecer, el uranio empobrecido (un voluminoso producto residual del enriquecimiento del uranio) o incluso residuos nucleares, que, de otro modo, deberían almacenarse durante miles de años o someterse a complicados y peligrosos reprocesamientos para poder emplearlos en una central Z[Ði_d$ Por otro lado, en un reactor normal i[Ði_edWkdf[gk[efehY[djW`[Z[bei núcleos del combustible. Según Moses, las centrales híbridas quemarían hasta un 90 por ciento, por lo que quizá bastase un 20 por ciento del combusj_Xb[gk[h[gk_[h[kdh[WYjehZ[Ði_d ehZ_dWh_e$KdW\Wi[Z[»_dY_d[hWY_d¼ [d[bbj_ceZ[Y[d_eZ[beiWfhen_cWdamente 50 años de vida de una planta híbrida reduciría los residuos de vida larga de unos 2500 kilogramos a unos 100, si bien a costa de generar menos energía durante esos años. También se están estudiando las fhefk[ijWiZ[Ði_d_dZkY_ZWfeh\ki_d feh YedÐdWc_[dje cW]dj_Ye" kdWWbj[hdWj_lWWbW\ki_dfehb|i[h$ ;d(&&/"[nf[hjeiZ[bWKd_l[hi_ZWZ Z[J[nWi[d7kij_dfhefki_[hedkd reactor híbrido basado en este princif_e$;d9^_dWi[[ij|d_dl[ij_]WdZe posibilidades para generar el combus- EN UNA HORA, EL SOL BAÑA LA TIERRA CON más energía que la que gasta la civilización en un año. Si resultase posible convertir una fracción de ese excedente en combustible líquido, acabaría nuestra adicción a los combustibles fósiles para el transporte. «Los combustibles químicos cambiarían las reglas del juego si pudiéramos obtenerlos a ÈDàïàmy¨D¨ùĆå¹¨Dàmy®DýàDy`y´ïyĂ barata», observa Nathan Lewis, director del Centro Conjunto para la Fotosíntesis àï`Dÿý¨´åïïùï¹my5y`´¹¨¹ Dmy California. 7´Èà¹Ăy`ï¹my¨¹å"DU¹àDï¹à¹å Nacionales Sandia emplea un espejo de seis metros de ancho en el desierto de Nuevo $zā`¹Î¨måÈ¹åïÿ¹`¹´`y´ïàD¨¹åàDĂ¹å solares en una máquina cilíndrica de medio metro de largo, con forma de barril de `yàÿyĆDĂ®¹´ïDmDày´ïyDÿåÈy¦¹Îåïy enfoca la luz solar a través de una abertura en la pared de la máquina, sobre una docena de anillos concéntricos que rotan una vez por minuto. Los anillos poseen dientes recubiertos de óxido de hierro o de cerio, que cuando rotan hacia la dirección del haz se calientan hasta los 1500 grados Celsius. A esa temperatura, el oxígeno se disocia del compuesto. Cuando los dientes retornan a la parte oscura del reactor, más fría, absorben el oxígeno del vapor de agua o del dióxido de carbono (CO2) que se ´åùDý´¨DÈ®DàDjù´DàyD``º´Õùy Èà¹mù`ymàºy´¹Ă®¹´ºām¹my`DàU¹´¹Î åD®yĆ`¨Dmymàºy´¹Ă®¹´ºām¹my carbono se conoce como gas de síntesis, el componente molecular básico de los combustibles fósiles. Además, el proceso absorbería tanto CO2 como el que se emitiría al quemar el combustible. Según Arun Majumdar, director de la Agencia my0à¹Ăy`ï¹åmy´ÿyåïD`º´ÿD´ĆDmD Ăýà Djù´ååïy®Dmy`¹®UùåïUÿå solares permitiría matar cuatro pájaros de un tiro: un abastecimiento de comUùåïUÿ¨®È¹j®DĂ¹àåyùàmDmyýà gética, reducción de dióxido de carbono Ă®ïD`º´my¨`D®U¹`¨®Eï`¹Î En la Escuela Politécnica Federal de Zúrich o la Universidad de Minnesota también se desarrollan máquinas productoras de gas de síntesis. Algunas compañías de nueva creación persiguen ýåå®¨Dàyåi3ù´DïD¨ĂïāyýàD màºy´¹Ă¹ā y´¹DÈDàïàmyù´`D talizador de bajo coste sumergido en DùDĂD¨®y´ïDm¹È¹à¨ùĆå¹¨Dàè¨Dy®Èày åD"Õùm"ï´åùD'2 en una célula OBTENER COMBUSTIBLE DEL HIERRO Concentrador Anillo de óxido Salida del combustible (hidrógeno) Entrada de oxígeno Salida de oxígeno Entrada de vapor electroquímica que lo convierte en ®yïD´¹¨jĂy¨®å®¹"yĀå´ïy´ïDDUà`Dà ¹¦DåDàï`DÿåDÈDàïàmy´D´¹¨¹å semiconductores para disociar el agua y´màºy´¹Ă¹ā y´¹Zvéase «Hojas Dàï`DÿåjÈ¹àÎ2yD¨Dm¹jen este mismo número]. yåmy¨ùy¹j¨DàD´m`ù¨ïDmàyåmy en los problemas prácticos. En Sandia, los my´ïyååyDàyïD´ù´DĂ¹ïàDÿyĆj¨¹Õùy m`ù¨ïD¨DàyD``º´Î"Dïy®ÈyàDïùàD ¹å`¨D`¹´åïD´ïy®y´ïyy´ïày¨¹åµĈĈĂ¨¹å 1500 grados Celsius, demasiado para `ùD¨Õùyà®DïyàD¨j¹UåyàÿDDàĂà§åj Õù ®`¹Ămày`ï¹àmy"ï=¹à§åy´¨D Universidad estatal de Arizona, quien no ÈDàï`ÈDyý¨Èà¹Ăy`ï¹Î¨ÈDå¹åùy´ïy consistirá en obtener un óxido de hierro con una estructura más robusta a escala nanométrica, o encontrar un material mejor para los dientes. Además, el elevado precio de los espejos debería reducirse. Los investigadores de Sandia apuntan que su generador de gas de síntesis puede fabricar combustible a 1,85 euros el litro. «No nos hemos demostrado a nosotros ®å®¹åÕùy´¹È¹mD®¹åD`yà¨¹jDà®D D®yåÎ$¨ÿàjýýà¹Õù ®`¹Ăù´¹ de los inventores, «pero estamos lejos de lograrlo». —David Biello ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 91 VIABILIDAD ELECTRICIDAD Doblar el rendimiento de las placas solares IMPACTO POTENCIAL Fotoelectricidad cuántica L AS PLACAS SOLARES ACTUALES TRANSFOR- Motores térmicos Aleaciones con memoria de forma para reutilizar el calor disipado por automóviles y maquinaria IMPACTO POTENCIAL APROVECHAMIENTO DE PÉRDIDAS VIABILIDAD man en electricidad solo el 15 por ciento de la luz que reciben. Una razón se debe a que el rendimiento teórico máximo de una capa de silicio fotoabsorbente asciende al 31 por ciento —las mejores placas logran el 26 por ciento—. Sin embargo, investigaciones recientes sobre cristales semiconductores o «puntos cuánticos» (grumos diminutos de material semiconductor) sugieren que :ûĉĆûĈúÿùÿ÷ăąĉþ÷ĉĊ÷ċĄ,&ĆąĈùÿûĄto de la energía que producimos. En Wkjecl_b[ioY[djhWb[i[bYjh_YWi"]hWd parte de ella se disipa en forma de calor. Investigadores de General Motors intentan recobrar esa energía con ayuda de ciertos materiales conocidos como aleaciones con memoria de forma, que permitirían convertir ese calor en energía mecánica y después en electricidad. El primer objetivo de Alan Browne, investigador principal, consisj[[dh[Y_YbWh[bikÐY_[dj[YWbehZ[b[icape de un vehículo como para accionar el aire acondicionado o la radio. La idea se basa en recolectar el cabehYedkdWYehh[WZ[^[XhWiÐdWio paralelas fabricada a partir de una Wb[WY_dZ[dgk[boj_jWd_egk[»h[Yk[hZW¼kdW\ehcWZ[j[hc_dWZW$JWb[i aleaciones adoptan uno de dos estaZei1[d[ij[YWie"kdeh]_Ze"WcWoeh 92 TEMAS 67 dicho máximo teórico podría elevarse hasta el 60 por ciento. En una célula ordinaria, los fotones incidentes arrancan electrones del silicio, lo que les permite circular a través de un hilo `¹´mù`ï¹àĂyåïDUÿ`yàù´D`¹àày´ïyÎ0¹à desgracia, una gran parte de los fotones È¹åyy´my®DåDmDyýà DĂj`ùD´m¹ chocan con el silicio, este libera «electrones calientes» que pierden con rapidez su yýà Dy´¹à®Dmy`D¨¹àĂàyï¹à´D´Dåù estado inicial antes de incorporarse al hilo conductor. Si se lograsen atrapar esos electrones antes de que se enfríen, se doblaría el rendimiento de la placa. Una solución consiste en aumentar el tiempo que los electrones tardan en enfriarse, lo que proporcionaría un margen ®DĂ¹àÈDàD`DÈïùàDà¨¹åÎ¨D·¹ÈDåDm¹j >D¹ĂD´Bùjmy¨D7´ÿyàåmDmmy5yāDå y´ùåï´jĂåùå`¹¨DU¹àDm¹àyåyāÈyà®y´taron con puntos cuánticos formados por unos pocos miles de átomos. Zhu depositó puntos de seleniuro de plomo sobre una capa conductora de dióxido de titanio. Al iluminarlos, los electrones calientes tardaron hasta mil veces más en enfriarse. Según Phrashant Kamat, de la Universidad de Notre Dame, quien no intervino en las investigaciones, los resultados de Zhu demuestran que el concepto es viable. Pero enlentecer el enfriamiento de los electrones es solo parte del objetivo. Zhu busca ahora un procedimiento que permita convertir en `¹àày´ïy¨D®DĂ¹à`D´ïmDmÈ¹åUÿmy electrones calientes. En el camino se interponen gran cantidad de obstáculos. Según Zhu, el paso siguiente consiste en entender la física del proceso: describir el enfriamiento de los yÿ`ïà¹ýåĂåùÈDå¹D¨`¹´mù`ï¹àÎùD´m¹ DĂD®¹åy´ïy´mm¹ï¹m¹yå¹jÈ¹mày®¹å decidir qué materiales hemos de utilizar. Llevará tiempo, pero confío en que lo ¨¹àDày®¹åÎ"¹åUyý`¹åy`¹´º®`¹å podrían ser enormes. —J. R. Minkel j[cf[hWjkhW"oejheÑ[n_Xb["WkdWj[cperatura más baja. En el diseño de General Motors, la correa se tensa entre tres poleas. Una de ellas se halla cerca del escape, mientras que otra se encuentra más alejada y, por tanto, en una zona más fría. La correa se contrae al pasar por el vértice caliente y se dilata en el frío, de manera que arrastra un árbol que acciona un generador. Aunque el prototipo demuestra la validez del principio, los objetivos prácticos aún se encuentran lejos. Por ahora, una pequeña cinta de diez gramos apenas genera unos dos vatios. Browne sostiene que los prototipos comerciales podrían estar listos dentro de kdeiZ_[pWeiogk[de[n_ij[d_cf[Z_c[djeifWhW[nj[dZ[hbWjYd_YWWbei electrodomésticos o las torres de enfriamiento de las centrales eléctricas. Si estas aleaciones han abierto la puer- ta a aplicaciones hasta ahora consideradas imposibles, se debe a que funcionan con diferencias de temperatura tan XW`WiYeceZ_[p]hWZei"[nfb_YW=[e¢ CYAd_]^j"[nf[hje[dcWj[h_Wb[ioYelaborador de los Laboratorios HRL. El diseño de General Motors destaca por su sencillez, pero sus objetivos se antojan difíciles: los materiales con memoria de forma se tornan quebraZ_pei1_di[hjWhb[i[b»h[Yk[hZe¼Z[bW forma inicial requiere un proceso de tres meses, y construir la correa a partir de las hebras no es sencillo, como tampoco lo es diseñar un dispositivo que se caliente y se enfríe de manera [ÐY_[dj[$8hemd[de[nfb_YWYceWjWcará todos estos problemas, salvo para WfkdjWhgk[[ij|d[nf[h_c[djWdZeYed hebras de varios calibres, otras geometrías de la correa y diferentes maneras fWhW[d\h_WhbWoYWb[djWhbW1i[]db"jedas las variables concebibles. Sanjiv Sinha, de la Universidad de ?bb_de_i"_dl[ij_]WYedcWj[h_Wb[iÑ[n_bles que convierten el calor en electricidad. Si esta clase de motores se tornase viable, sus aplicaciones no codeY[hWdÐd0Z[iZ[bWijehh[iZ[[dfriamiento y las calderas industriales hasta los radiadores domésticos, fri]ehÐYei"Y^_c[d[WiojeZej_feZ[ vehículos. Un ahorro energético descomunal que reduciría de manera drástica el consumo de combustibles \i_b[i$ —Bijal P. Trivedi ALEACIONE S MOTORAS Electricidad generada Generador Correa de aleación Tubo de escape Zona caliente Zona fría Los automóviles con turbinas de gas quintuplicarían la autonomía de los híbridos con motor de pistones IMPACTO POTENCIAL Motores de ondas de choque VIABILIDAD LOCOMOCIÓN HACE MÁS DE UN SIGLO QUE LOS MOTORES de pistones propulsan casi todos los ÿy `ù¨¹åÎ´`¨ùå¹¨¹åD`ïùDÿå Uàm¹å emplean pequeños motores de pistones para Dù®y´ïDà¨DÈ¹ïy´`DĂày`DàDà¨DåUDïyà DåÎ Ahora, la Universidad estatal de Michigan investiga un tipo de motor completamente distinto: conocido como motor de disco de ondas o de onda de choque, prescindiría de pistones. Según Norbert Müller, profesor de ingeniería mecánica de la Universidad de Michigan Ăù´¹my¨¹å`àyDm¹àyåmy¨ý´¹jåyïàDïD de un motor compacto, del tamaño de una `D`yà¹¨DĂ`¹´®ù`¹å®y´¹å`¹®È¹ý´ïyå que un motor ordinario, puesto que no necesita pistones, bielas ni bloque de cilindros. àD`DåDåùUD¦¹Èyå¹ĂDù´ày´m®y´ï¹ mucho más elevado, permitiría que un automóvil híbrido con frenado regenerativo recorriese, con la misma cantidad de combustiUÿjù´DmåïD´`D`´`¹ÿy`yå®DĂ¹àÕùyD¹ ra. Eso reduciría en el mismo factor las emisioýåmymºām¹my`DàU¹´¹ĂDUDàDïDà DDåïD un 30 por ciento los costes de producción. Por el momento, el quipo de Müller se propone construir un generador de disco de ¹´mDåmy÷§¨¹ÿDï¹åÊññ`DUD¨¨¹åËĂyåÈyàD´ que el rendimiento de su primera máquina llegue al 33 por ciento. Si bien la cifra va a la zaga del 45 por ciento del que gozan los motores diésel punteros, los investigadores se muestran optimistas sobre una serie de mejoras que aumentarían el rendimiento hasta el 65 por ciento. En los motores clásicos de encendido por `åÈDjù´DUù¦ D´D®Dù´D®yĆ`¨Dmy Då¹¨´DĂDày`¹´ïy´mDy´ù´DÈ®DàDè¨D yāÈ¨¹åºý®Èù¦Dù´Èåïº´ĂyåïyD`yàDà un cigüeñal que, a la postre, acciona las ruedas del vehículo. En un motor diésel, el pistón `¹®Èà®y`¹´ùyàĆDy¨`¹®UùåïUÿĂy¨Dàyj ¨¹Õùyy´`y´my¨D®yĆ`¨Dè¨¹åDåyåy®ïm¹å en la combustión se expanden, impulsan el Èåïº´D`DDïàEåĂyåïyD``¹´Dy¨`üy·D¨Î En cambio, en un disco de ondas el proceso de generación de energía tiene lugar en el ´ïyà¹àmyù´DïùàU´Dy´à¹ïD`º´Î®Dý un ventilador que descansa en posición ¹àĆ¹´ïD¨å¹Uàyù´D®yåDĂà¹myDm¹È¹àù´D pared exterior. Los espacios entre las aspas se ¨ÿ´D´my`¹®UùåïUÿĂDày`Dÿ´ïyDD¨ïD presión. Cuando la mezcla se enciende, la `¹®UùåïºýāÈD´my¨¹åDåyåmy¨ày`´ï¹Ă forma una onda de choque que comprime el aire que llena el espacio restante. Las posteà¹àyåàyyā¹ýåmy¨D¹´mD`¹´ïàD¨DåÈDày myå`¹®Èà®y´Ă`Dÿ´ïD´Dú´®Eåy¨Dàyj que en el momento preciso es liberado a través de la caja. La presión del gas sobre las aspas más la debida a la de los gases que escapan hace girar al rotor, que acciona el cigüeñal. Según Janusz Piechna, el otro diseñador my¨må`¹my¹´mDåĂÈà¹yå¹ày´¨D7´ÿyàåmDm de Tecnología de Varsovia, los rotores de ondas comenzaron a investigarse en 1906. De y`¹jĂDåyy®ÈÿDý´D¨ù´¹åå¹UàyD¨®y´tadores para coches deportivos. Pero lo difícil es manejar las corrientes gaseosas no estacionarias: predecir el comportamiento no ¨ýD¨my¨¹åù¦¹å´ïyà®ïy´ïyåàyÕùyàyù´Då simulaciones numéricas tan complejas que, según Müller, hasta hace poco exigían un ïy®È¹Ăù´Dàyå¹¨ù`º´ïDÿåÕùy´¹ compensaba dedicarse a ellas. Sin embargo, las simulaciones de última generación àyD¨ĆDmDåy´¨D7´ÿyàåmDmmy$`D´Ă otros centros sirven ahora como guía en el måy·¹my¨Dy¹®yïà DÈày`åDmy¨DåDåÈDåĂ¨D sincronización ultrarrápida de la combustión. «Los rotores de ondas pueden resultar bastante difíciles de poner en práctica», Dà®DDý¨Î0Dāå¹´jÕùy´ïàDUD¦Dy´¨D ®¹my¨ĆD`º´myù¦¹åyýÿ´ïà¹my ´ÿyåïD`¹ýåÿ´´jmy¨D%3Î´ú¨ï®D ´åïD´`Djy¨Èà¹Ăy`ï¹my$`D´D`¨DàDàE¨Då cosas», observa con una mezcla de escepti`å®¹ÈàD®Eï`¹ĂDm®àD`º´Î Müller no parece dudar que, si logran construir su motor de disco de ondas, este se abrirá camino hacia vehículos híbridos más ecológicos, desde los ciclomotores hasta los turismos familiares o los camiones de reparto: «Es solo cuestión de tiempo, esfuerzo e ®D´D`º´ÎÎÎĂmýà¹j`¨Dà¹Î —Steven Ashley COMBUSTIÓN SIN PISTONE S Escape Mezcla de aire Ă`¹®UùåïUÿ Combustión por onda de choque La turbina acciona el cigüeñal del vehículo ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 93 VIABILIDAD Refrigerantes magnéticos Aleaciones insólitas para enfriar la habitación o los alimentos IMPACTO POTENCIAL ELECTRODOMÉSTICOS 7ċĄćċû ÷ùąĄúÿùÿąĄ÷úąĈûĉ úû ÷ÿĈû" \h_]ehÐYeioYed][bWZeh[ideih[\h[i# YWdbW[n_ij[dY_W"beYedi_]k[dWYeijW de grandes cantidades de energía: en EE.UU. acaparan hasta un tercio del conikceZecij_Ye$Dk[lWijYd_YWiXWiWdas en imanes podrían recortar esa cifra de manera espectacular. La mayor parte de las neveras y aires acondicionados comprimen y descomprimen de manera cíclica un gas o un líquido refrigerante, el cual realiza jhWXWèWYeijWZ[bYWbehgk[[njhW[Z[ bW^WX_jWY_deZ[bWfWhWje$;bfheXb[ma reside en que los compresores conikc[d[dehc[iYWdj_ZWZ[iZ[[d[h]W1 WZ[c|i"YkWdZei[b_X[hWdWbWWjcifera, la mayoría de los refrigerantes inducen un aumento de temperatura mil veces mayor que el provocado por [bZ_n_ZeZ[YWhXede$ BWYecfWW7ijhedWkj_Yi9ehfehWtion of America trabaja en un refrigerador basado en imanes y que prescinde de compresores. Todos los materiales magnéticos se calientan en cierta mediZWYkWdZei[[nfed[dWkdYWcfecW]nético y vuelven a enfriarse cuando el YWcfeZ[iWfWh[Y["kd\[dc[deYedeY_ZeYece[\[YjecW]d[jeYWbh_Ye$Bei átomos almacenan el calor en forma de l_XhWY_ed[i1YkWdZekdYWcfecW]dtico alinea los electrones de un metal e impide que se muevan con libertad, los IMANE S REFRIGERADORE S Disco de aleación ®E´ Zona fría que absorbe calor del entorno Zona caliente 94 TEMAS 67 átomos del metal vibran más y se calientan. Al suprimir el campo, la tempehWjkhWZ_ic_dko[$;b\[dc[dei[Z[iYkXh_[d'..'"f[he^Wi_Ze_]dehWZe fWhWÐd[iYec[hY_Wb[ifehgk["[dj[ehW"fWhWcWn_c_pWh[bh[dZ_c_[dje^Wrían falta imanes superconductores enfriados mediante técnicas criogénicas. F[he"[d'//-"[nf[hjei[dcWj[h_Wb[iZ[b Laboratorio Ames del Departamento de Energía de EE.UU. hallaron una aleaY_dZ[]WZeb_d_e"i_b_Y_eo][hcWd_egk[ mostraba un enorme efecto magnetocabh_YeWj[cf[hWjkhWWcX_[dj[$:[iZ[ entonces, Astronautics investiga otras aleaciones de ese tipo. La empresa persigue ahora la consjhkYY_dZ[kdWfWhWjeZ[W_h[WYedZ_cionado que pudiera instalarse en un apartamento de 90 metros cuadrados. Un pequeño disco formado por cuñas porosas fabricadas con una de esas aleaciones pasa por el hueco que deja un iman permanente situado en el mismo plano. En el hueco del imán, el campo magnético es más intenso, por lo que las cuñas se calientan cuando lo atral_[iWd$7Yjei[]k_Ze"bWhejWY_dZ[bZ_ico las aleja del imán y se enfrían de nuele$Feh[b_dj[h_ehY_hYkbWkdÑk_ZeYkoW temperatura también aumenta y dismidko["Z[cWd[hWgk[[bÑk_Ze[d\h_WZe WXiehX[YWbehZ[bW^WX_jWY_d$Bei_cWnes se diseñan de tal modo que el camfedei[Z_if[hi[[d[b[nj[h_ehZ[bW máquina y no afecte a los aparatos elecjhd_YeiY[hYWdei$ Mientras que en los refrigeradores ordinarios la mayor parte del trabajo lo efectúa el compresor, en los dispositivos magnéticos lo realiza el motor que acciona el rodete. En general, el rendimiento de un motor supera con mucho al de un compresor. Astronautics se ha propuesto disponer en 2013 de un prototipo que reduzca en un tercio el consumo eléctrico para una misma carga de re\h_][hWY_d$EjhWl[djW`W\kddamental reside en que, para transferir el calor, la unidad no necesita más que agua y, como sostiene Steven Jacobs, gerente del centro técnico de Astronauj_Yi"»de^WodWZWc|i[Yeb]_Ye gk[[ie¼$ El diseño podría adaptarse a fri]ehÐYeioYed][bWZeh[i"Wkdgk[^Wbrá que vencer no pocas complejidades antes de conseguir un prototipo viable. 9edjhebWh[bÑkèZ[bW]kWfehbeife- ros de las cuñas resulta peliagudo, pues el disco gira a una velocidad de entre 360 y 600 revoluciones por minuto. Además, el imán se compone de una Wb[WY_dZ[d[eZ_c_e"^_[hheoXeheZ[ elevado precio, por lo que, para que reikbj[[Yedc_YWc[dj[h[djWXb["^WXhW gk[h[ZkY_hikjWcWebec|n_cefesible sin que la intensidad del campo magnético se resintiese. «Se trata de una tecnología de alto riesgo, pero con un potencial enorme. Y ese nivel de prestaciones supone un objetivo razodWXb[¼"WÐhcW7dZh[mHem["_d][d_[ro mecánico de la Universidad de Vicjeh_W[d9ebkcX_W8h_j|d_YW$ Ejhei[nf[hjeijhWXW`WdWi_c_ice en técnicas de enfriamiento alternativas. La empresa Sheetal, por ejemplo, investiga un mecanismo que elimina por completo la necesidad de refrigerantes. Para ello, emplea materiales terce[bYjh_Yei"beiYkWb[ih[]kbWd[bÑkjo de calor cuando se hace circular por ellos una corriente eléctrica. De un moZekejhe"kdWh[ZkYY_d[d[bYedikmo de combustible y menos emisiones de efecto invernadero para un planeta más fresco. —Charles Q. Choi Carbón (más) limpio Una sal para absorber el dióxido de carbono de las chimeneas VIABILIDAD IMPACTO POTENCIAL EMISIONES EL CARBÓN NOS PROPORCIONA UNO DE LOS ày`ùàå¹åyýàzï`¹å®EåUDàDï¹åĂDUù´ mD´ïyåÎ0yà¹j`¹®¹¨D®DĂ¹à Dmy¨Dåùy´ tes ricas en carbono, es también uno de los principales responsables del cambio climático. Se han concebido varios procedimientos para evitar que el dióxido de carbono de las descargas de las plantas térmicas se incorpore a la atmósfera, pero el proceso consume hasta el 30 por ciento de la energía liberada en la combustión del carbón. Ello puede llegar a doblar el coste de la electricidad, lo que convierte la combustión del carbón sin residuos en ù´Dïz`´`D®ùĂÈ¹`¹DïàD`ïÿDÎ No obstante, la idea resulta lo bastante sugerente como para que la Agencia de 0à¹Ăy`ï¹åmy´ÿyåïD`º´ÿD´ĆDmD Ăýà DmyÎ77ÎĂ¹ïà¹å¹àD´å®¹å DĂD´my`mm¹´D´`Dà¨D´ÿyåïD`º´ encaminada a rebajar ese porcentaje. Un atractivo diseño del Centro de Energías de la Universidad de Notre Dame emplea un nuevo material denominado «líquido iónico» —en esencia, una sal—. Su ventaja principal reside en que captura el doble de dióxido de carbono que otros absorbentes similares. Además, la sal experimenta en el proceso un cambio de fase de sólido a líquido, una transición que libera energía, la cual puede aprovecharse para extraer el `DàU¹´¹my¨¨ Õùm¹Ăy®ÈÿDà¨¹myåÈùzå ÈDàD¹ïà¹åýåÎ «Nuestra modelización demuestra la posibilidad de reducir la energía parásita al ÷÷¹÷ñÈ¹à`y´ï¹jDà®D ¹D´Î ày´ ý`§yàjýýàDÕù ®`DĂmày`ï¹àDmy¨ centro, «en última instancia, nos gustaría rebajarla hasta el 15 por ciento.» Su equipo intenta ahora demostrar la viabilidad de la técnica a escala de laboratorio. El enfoque parece teórico porque, de y`¹j¨¹yåÎ3yú´ ày´ý`§yàj¨DmyD `Dày`ymyÈày`ymy´ïyåjĂDÕùyåyïàDïDmy materiales descubiertos hace tan solo unos dos años. Su equipo apenas ha empezado DD´D¨ĆDà¨¹åĂy´`ùD¨Õùyà®¹®y´ï¹ podrían surgir problemas inesperados. Además, aunque el proceso funcionase en el laboratorio, aún debería demostrarse su viabilidad en una central térmica. En cualquier caso, si la técnica de lavado funcionase, habría que buscar un lugar para almacenar el carbono. La idea prin`ÈD¨`¹´åmyàD´Ăy`ïDà¨¹yý¨åùUåùy¨¹j en formaciones de roca porosa (un proceso `¹´¹`m¹`¹®¹åy`ùyåïà¹ĂÕùyĂDD åm¹y´åDĂDm¹jÈyà¹ÕùyDú´myUy`¹® Èà¹UDàåyDàDýå`D¨DËZvéase «Qué hacer `¹ý¨`DàUº´jÈ¹àDÿmÎDĀ§´åyï al., en este mismo número]. Un enfoque más experimental consistiría en combinar el dióxido de carbono con silicatos, lo que àyÈà¹mù`à Dy¨®y`D´å®¹´DïùàD¨Õùy¦D el dióxido de carbono a la roca carbonaïDmDĂ¨¹my¦DýàïyÎ También han de considerarse las `ùyåï¹ýåmyåD¨ùUàmDmĂy`¹¨º`Då ¨DmDåD¨D®ýà Dmy¨`DàUº´ĂD¨myåï´¹ ´D¨ÕùyåymzD¨Då`y´ĆDåïºā`Dåmy¨D combustión. Todos estos problemas provocan que los ecologistas monten en `ºÿàD`ùD´m¹¹Ăy´¨DyāÈàyåº´`DàUº´ limpio». Con todo, esta materia prima àyåù¨ïDïD´DUù´mD´ïyĂUDàDïDÕùyjå cualquier propuesta diera resultado, supondría una ventaja enorme en la lucha contra el cambio climático. —Michael Lemonick LAVADO DEL CARB ONO La sal de lavado captura el CO2 CO2 reciclado o almacenado Planta de carbón PA R A S A B E R M Á S 0Í«ërZÜ«Ò§§«èDf«ÍrÒ§D§ZDf«Òµ«ÍrµÍ«ÍD¡D20frrµDÍÜD¡r§Ü«fr§rÍûDfr»77»c DàÈDyÎyýàĂÎ¹ÿ Òþ§DZÜèDfDµ«Í{æÒþ§c¨DåyàåÎ¨¨´¨Î¹ÿëDU¹ùïë®åå¹´åëyýàĂþ¹àþïyþùïùàyëÿ «Ü«rrZÜÍZfDfZæñ§ÜZDcĀĀĀÎùïyāDåÎymùëýĀåë÷ĈÀĈëĈêëÀéëÕùD´ïù®þm¹ïþàyåyDà` «¡OæÒÜOrÒÒ«DÍrÒcÈùUåÎD`åÎ¹àëm¹ëDUåëÀĈÎÀĈ÷ÀëU§÷ĈÀĈÀĈêÎ`ĈĈÀ $«Ü«ÍrÒfr«§fDfrZ«Âærcwww.nextbigfuture.com/2009/10/wave-disc-engines.html 'ÜÍDÒµÍ«µærÒÜDÒrêþÜZDÒr§3`y´ï`®yà`D´Î`¹®ë®DĂ÷ĈÀÀëàDm`DÿýàĂ ;ĄûĈýī÷ďĉąĉĊûĄÿøÿĂÿú÷ú 95 C ATÁLO G O DE PRODUC TOS PROMOCIONES 5 EJEMPLARES AL PRECIO DE 4 Ejemplares atrasados de Investigación y Ciencia: 6,00€ TAPAS DE ENCUADERNACIÓN DE INVESTIGACIÓN Y CIENCIA ANUAL (2 tomos) = 10,00€ Ahorre un 20 % 5 ejemplares de MENTE Y CEREBRO o 5 ejemplares de TEMAS por el precio de 4 = 26,00€ SELECCIONES TEMAS Ahorre más del 30 % Ponemos a su disposición grupos de 3 títulos de TEMAS seleccionados por materia. Si las tapas solicitadas, de años anteriores, se encontrasen agotadas remitiríamos, en su lugar, otras sin la impresión del año. 3 ejemplares al precio de 2 = 13,00 € ASTRONOMÍA Planetas, Estrellas y galaxias, Presente y futuro del cosmos BIOLOGÍA Nueva genética, Virus y bacterias, Los recursos de las plantas COMPUTACION Máquinas de cómputo, Semiconductores y superconductores, La información Edición en rústica N.o ISBN TITULO P.V.P. 012-3 016-6 025-5 038-7 El sistema solar Tamaño y vida La célula viva Matemática y formas óptimas 12 € 14 € 32 € FÍSICA Fronteras de la física, Universo cuántico, Fenómenos cuánticos CIENCIAS DE LA TIERRA <¹¨`Dýåj"DåùÈyà`yïyààyåïàyj Riesgos naturales GRANDES CIENTÍFICOS Einstein, Newton, Darwin MEDICINA El corazón, Epidemias, Defensas del organismo CIENCIAS AMBIENTALES Cambio climático, Biodiversidad, El clima 21 € Edición en tela N.o ISBN TITULO 004-2 013-1 015-8 017-4 027-1 031-X 039-5 La diversidad humana 24 € El sistema solar 24 € Partículas subatómicas 24 € Tamaño y vida 24 € La célula viva (2 tomos) 48 € Construcción del universo 24 € Matemática y formas óptimas 24 € Planeta azul, planeta verde 24 € El legado de Einstein 24 € 046-8 054-9 P.V.P. ¡NEUROCIENCIAS Inteligencia viva, Desarrollo del cerebro, desarrollo de la mente, El cerebro, hoy ¢LUZ Y TÉCNICA La ciencia de la luz, A través del microscopio, Física y aplicaciones del láser BIBLIOTECA SCIENTIFIC AMERICAN (BSA) Ahorre más del 60 % Los 7 títulos indicados de esta colección por 75 € Para efectuar su pedido: Teléfono: (34) 934 143 344 A través de nuestra Web: www.investigacionyciencia.es _Tamaño y vida _Partículas subatómicas _ Construcción del universo _ La diversidad humana _El sistema solar _Matemáticas y formas óptimas _La célula viva (2 tomos) Las ofertas son válidas hasta agotar existencias. 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MyC 47: Neurobiología de la lectura MyC 48: Redes sociales MyC 49: Presiones extremas MyC 50: Trabajo y felicidad MyC 51: La percepción del tiempo MyC 52: Claves de la motivación MyC 53: Neuropsicología urbana DE PRODUC TOS TEMAS de Precio por ejemplar: 6,50€ T-4: Máquinas de cómputo T-6: La ciencia de la luz T-7: La vida de las estrellas T-8: Volcanes T-9: Núcleos atómicos y radiactividad T-12: La atmósfera T-13: Presente y futuro de los transportes T-14: Los recursos de las plantas T-15: Sistemas solares T-16: Calor y movimiento T-17: Inteligencia viva T-18: Epidemias T-20:"DåùÈyà`yïyààyåïày T-21: Acústica musical T-22: Trastornos mentales T-23:myDåmy¨´´ï¹ T-24: Agua T-25: Las defensas del organismo T-26: El clima T-27: El color T-29: A través del microscopio T-30: Dinosaurios T-31: Fenómenos cuánticos T-32: La conducta de los primates T-33: Presente y futuro del cosmos T-34: Semiconductores y superconductores T-35: Biodiversidad T-36: La información T-37: Civilizaciones antiguas T-38: Nueva genética T-39: Los cinco sentidos T-40: Einstein T-41: Ciencia medieval T-42: El corazón T-43: Fronteras de la física T-44: Evolución humana T-45: Cambio climático T-46: Memoria y aprendizaje T-47: Estrellas y galaxias T-48: Virus y bacterias T-49: Desarrollo del cerebro, desarrollo de la mente T-50: Newton T-53: Planetas T-54: Darwin T-55: Riesgos naturales T-56: Instinto sexual T-57: El cerebro, hoy T-58: Galileo y su legado T-59: ¿Qué es un gen? 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