¿Quién es culpable por el cambio climático?

Haciendo que las naciones pobres compartan los gastos de lucha contra el cambio climático: Una propuesta internacional para establecer objetivos de reducción de emisiones de carbono basados en la distribución de mil millones de “emisores altos” en los países desarrollados y en desarrollo

Desde Scientific American.
Por Douglas Fischer
Traducción y resumen: KC

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Un nuevo marco para la reducción de emisiones de carbono tiene una grieta en el nudoso dilema que enfrenta una solución global del clima: cómo dividir recortes entre naciones ricas y pobres.

Un nuevo estudio publicado recientemente intenta eludir el dilema, haciendo cuenta de que prácticamente cada país tiene una clase de individuos (los llamados “emisores altos”), que disfrutan de un rico estilo de vida que produce carbono en forma intensiva. Si las personas, sin importar su localización, se ven obligadas a asumir la responsabilidad de sus emisiones, una mayor proporción de países participarán en el esfuerzopor e clima, afirma el estudio.

“Los ricos en los países en desarrollo no deberían ocultarse detrás de los pobres”, dijo Robert Socolow, co-director de la Iniciativa de Mitigación de Carbono, de la Universidad de Princeton, y co-autor del estudio, publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.

El problema ha dominado las conversaciones llevando a las negociaciones de diciembre en Copenhague hacia un acuerdo post-Kioto. Las naciones en desarrollo esperan que el mundo industrializado realice el trabajo más pesado para la reducción de emisiones; los países industrializados notando que el mundo en desarrollo representa más del 97 por ciento del crecimiento de emisiones futuras, desea garantías de que ese crecimiento se frene.

El análisis, “Compartir la reducción en las emisiones mundiales de CO₂ entre mil millones de emisores altos”, por un grupo de investigadores de la Universidad de Princeton, propone la difusión de la responsabilidad de las reducciones entre los individuos en lugar de entre los países.

En este marco, la comunidad internacional emitiría un lineamiento único y global para las emisiones de carbono. Los países serían entonces responsables de la reducción de la huella de carbono de las personas que viven por encima de ese lineamiento. Las emisiones de las personas que viven por debajo del lineamiento no factorizan en la contabilidad.

En general, los investigadores encontraron que los Estados Unidos y China tienen los mayores objetivos de reducción de emisiones de dióxido de carbono, mientras que Rusia, la India, el Oriente Medio, Sudáfrica y el norte de África tienen metas variables, debido a sus industrias energéticas.

La propuesta también establece un piso para los 3 mil millones de personas previsto para 2030 para la emisión de menos de una tonelada de dióxido de carbono al año. Esas personas -los más pobres entre los pobres- deben centrarse únicamente en mejorar su estilo de vida, y deben hacerlo a través de cualquier medio económico, dicen los autores. Ellos pueden llegar a la meta de emisiones de una tonelada de carbón al año sin romper el banco mundial de carbono.

Es una tontería, en otras palabras, iluminar 10 aldeas mediante energía solar cuando el mismo dinero podría equipar a 100 aldeas con generadores diesel, dijo Socolow. “No hay ninguna razón para que la gente en ese nivel tenga que cumplir los objetivos de carbono”, dijo. “Se debe iniciar con los emisores altos”.

El plan está siendo aclamado por muchos expertos en clima por esta equidad inherente: Los países industrializados soportarán más carga de responsabilidad, pues esas naciones tienen la mayoría de residentes que viven por encima de esa línea de carbono. Pero muchas naciones en el mundo en desarrollo también deben tomar algunas acciones en la medida en que prospera su ciudadanía y empieza a disfrutar de un estilo de vida con mayor producción de carbono.

“Los países en desarrollo quieren atención sobre la equidad”, añadió Socolow. “Podemos hablar de justicia de una manera que sea defendible en las mentes de los países de alta emisión per cápita. “Es un poco atrevido, pero tiene que ser un concepto innovador”.

De hecho, tal vez el aspecto más llamativo del estudio, dijeron varios expertos en clima familiarizados con él, es que para 2030 los mil millones de emisores altos se repartirán uniformemente a través de cuatro grandes regiones económicas del mundo: los Estados Unidos, el mundo industrializado, excepto EE.UU., China, y el mundo en desarrollo, excepto China.

En otras palabras, todo el mundo debemos actuar.

“Estas cifras refuerzan nuestra convicción de que los países industrializados tendrán que asumir el liderazgo en la reducción de sus emisiones, pero la lucha para prevenir el peligroso cambio climático sólo puede ganarse si todos los países actúan juntos”, dijo Ottmar Edenhofer, profesor de la Universidad Técnica Berlín y copresidente del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, el Grupo de Trabajo III.
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Este artículo apareció originalmente en el Diario del Clima, la fuente de noticias sobre cambio climático publicada por Environmental Health Sciences, una empresa de medios de comunicación sin fines de lucro.
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Alternativas energéticas. Electricidad sin Carbón: Oceánica

Energía Oceánica

Desde Nature’s News
Por Quirin Schiermeie , Jeff Tollefson , Tony Scully , Alexandra Witze & OliverMorton.
Traducción: KC

Los océanos ofrecen dos tipos disponibles de energía cinética – la de las mareas y la de las olas. Ni una de las dos en la actualidad hace una contribución significativa al mundo la generación de electricidad, pero esto no ha impedido que los aficionados desarrollen esquemas para hacer uso de ambas. Sin duda hay algunos lugares donde, gracias a las peculiaridades de la geografía, las mareas ofrecen un poderoso recurso. En algunas situaciones ese potencial estaría mejor dominado por un aluvión que creara un embalse no muy diferente al de una represa hidroeléctrica, excepto que se rellenaría periódicamente por la atracción de la Luna y el Sol, en lugar de ser colmada lentamente por la caída de la lluvia y los ríos. Pero a pesar de que existen diversos esquemas de presas de mareas bajo discusión – sobre todo el Severn Barrage entre Inglaterra y Gales, en el que los proponentes afirman que se podría obtener tanto como 8 GW – la planta en el estuario de Rance, en Bretaña, valorada en 240 MW, se ha mantenido como la central eléctrica más grande del mundo que usa las mareas durante los 40 años que ha estado en uso.

También hay lugares bien situados con respecto a los sistemas de mareas de flujo – turbinas sumergidas que giran con la corriente que fluye, como los molinos de viento en el aire. La turbina de 1.2 MW instalada este verano en la boca de Strangford Lough, Irlanda del Norte, es el mayor sistema de este tipo hasta ahora instalado.

La mayoría de las tecnologías para capturar las olas permanecen firmemente en la fase de prueba. Empresas individuales están trabajando a través de una serie de posibles diseños, incluyendo máquinas que ondulan en las olas como una serpiente, hacia arriba y hacia abajo mientras el agua pasa sobre ellas, o anidadas en la línea de costa en donde regularmente son sobrepadasas por las olas, con turbinas que producen energía mientras el agua drena hacia afuera. El banco de pruebas del Centro Europeo de Energía Marina, en las Islas Orkney fuera del Reino Unido, donde los fabricantes pueden conectar sus prototipos marinos a la red eléctrica y poner a prueba qué tan bien pueden resistir los golpes olas, es un destacado centro de investigación. Pelamis Wave Power, una compañía con sede en Edimburgo, Reino Unido, por ejemplo, ha pasado de realizar las pruebas allí, hacia la instalación de tres máquinas frente a las costas de Portugal, que en su conjunto eventualmente generarán 2.25 MW.

Costos: En lo general, los costos difieren notablemente de un sitio a otro, pero son a grandes rasgos comparables a los costos de la energía hidroeléctrica. A un costo estimado de £15 millones (en dólares de los EE.UU. 30 millones) o más, los gastos de capital de la Severn Barrage serían de unos 4 millones de dólares por megavatio. Un informe de 2006 del British Carbon Trust, que estimula la inversión en la energía de no emisión de carbono, pone los costes de la electricidad de flujo de mareas en los $0.20-0.40 dólares por kilovatio-hora, con sistemas de olas que van hasta $0.90 por kilovatio-hora. Ni una de ambas tecnologías se encuentra cercana a la producción a gran escala necesaria para bajar significativamente los costos.

Capacidad: La interacción de la masa de la Tierra con los campos gravitacionales de la Luna y del Sol se calcula que produce alrededor de 3 TW de energía mareomotriz – bastante modesta para provenir de esas fuentes astronómicas (aunque lo suficiente como para desempeñar un papel clave para mantener mezxlados los océanos – ver Nature 447, 522-524, 2007). De esta cantidad, tal vez 1 TW se encuentra en aguas someras suficientes para ser fácilmente explotadas, y sólo una pequeña parte de eso está disponible en forma realista. EDF, una compañía eléctrica francesa que genera energía de mareas en Bretaña, dice que el flujo potencial de mareas en Francia es del 80% de la disponible en todo Europa y, sin embargo, todavía es poco más que un Gigavatio.

El poder de las olas del océano se estima en más de 100 TW. La Asociación Europea de Energía del Océano estima que el acceso global a estos recursos es entre 1 y 10 Terawatts, pero contempla mucho menos de eso como recuperable con las tecnologías actuales. Un análisis en el MRS Bulletin en abril de 2008 sostiene que alrededor del 2% de las costas del mundo tienen olas con una densidad de energía de 30 kW/m, que ofrecen un potencial técnico de alrededor de 500 GW para los dispositivos que trabajan con el 40% la eficiencia. Así, incluso con una cantidad enorme de desarrollo, las olas no podrían obtener cerca de la actual capacidad hidroeléctrica instalada.

Ventajas: Las mareas son eminentemente predecibles, y en algunos lugares las barreras realmente ofrecen el potencial de generación a gran escala que sería importante a nivel nacional. Las presas también ofrecen algunos aumentos en el almacenamiento potencial. Las olas no son constantes -, pero son más confiables que los vientos.

Desventajas: La disponibilidad de recursos varía enormemente con la geografía, no todos los países tienen un litoral, y no todas las costas tiene fuertes mareas o corrientes de marea, o particularmente olas impresionantes. Los sitios particulermente importantes en cuanto a olas incluyen lugares como la costa occidental de Australia, África del Sur, la costa occidental de América del Norte y el oeste de las costas europeas. La construcción de turbinas que puedan sobrevivir durante décadas en el mar en condiciones violentas es difícil. Las presas tienen impactos ambientales, por lo general in undando los humedales intermareales, y los sistemas de olas que flanquean largos tramos de costas espectaculares pueden ser difíciles de aceptar para el público. Las mareas y las olas tienden, por naturaleza, encontrarse en los extremos más alejado de las redes eléctricas, así que para enviar la energía a los centros de consumo representa una dificultad adicional. Los surfistas también han sido considerados…

Veredicto: “Marginal” en la escala mundial

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Referencias:

1. Key World Energy Statistics 2007 (International Energy Agency, 2007).
2. Hohmeyer, O. & Trittin, T. (eds) Proc. IPCC Scoping Meeting on Renewable Energy Sources 20–25 January 2008, Lübeck, Germany (Intergovernmental Panel on Climate Change, 2008).
3. Smil, V. Energy in Nature and Society: General Energetics of Complex Systems (MIT Press, 2008).
4. Metz, B., Davidson, O., Bosch, P., Dave, R. & Meyer, L. (eds) Climate Change 2007: Mitigation of Climate Change (Cambridge Univ. Press, 2007).

Ilustración: J. Taylor

Alternativas energéticas. Electricidad sin Carbón: Energía Solar

Solar

Desde Nature’s News
Por Quirin Schiermeie , Jeff Tollefson , Tony Scully , Alexandra Witze & OliverMorton.
Traducción: KC

Sin quitarle nada al milagro de la fotosíntesis, incluso bajo las mejores condiciones las plantas sólo pueden convertir alrededor del 1% de la radiación solar que llega a su superficie en energía que nadie más puede utilizar. Por comparación, un panel solar fotovoltaico comercial normal puede convertir 12 – 18% de la energía de la luz solar en electricidad utilizable; los modelos de gama alta vienen con eficiencias por encima del 20%. Al aumentar la capacidad de fabricación y disminuir los costos se conducido a un notable crecimiento en la industria en los últimos cinco años: en 2002, 550 MW de células se enviaron a todo el mundo; en 2007 la cifra era seis veces mayor. La capacidad instalada total de células solares se estima en 9 GW más o menos. La cantidad real de la electricidad generada, sin embargo, es considerablemente inferior, ya que la noche y las nubes disminuyen la potencia disponible. De todas las energías renovables, la solar es la que actualmente tiene el más bajo factor de capacidad, en torno al 14%.

Las celdas solares no son la única tecnología para convertir la luz solar en electricidad. Sistemas de concentración de energía solar térmica utilizan espejos para enfocar el calor del sol, por lo general calentando un fluido de trabajo que a su vez impulsa una turbina. Los espejos se pueden establecer en bases especiales, en forma de parábolas que hacen un seguimiento del Sol, o en arreglos que se concentran el calor en una torre central. Hasta el momento, la capacidad instalada es muy pequeña, y la tecnología seguirá estando limitada a los lugares donde hay un buen número de días sin nubes – necesita de insolación directa, mientras que la fotovoltaica puede funcionar con luz más difusa.

Costos: El coste de fabricación de celdas solares es actualmente $1.50 – $2.50 dólares por cada vatio de capacidad de generación, y los precios están en el intervalo de $2.50 – 3.50 dólares por vatio. Los costes de instalación son adicionales; el precio de un sistema completo es normalmente alrededor del doble del precio de las celdas. Lo que esto significa en términos de costo por kilovatio-hora durante la vida útil de una instalación varía en función de la ubicación, pero finalmente resulta en alrededor de $0.25 – 0.40 de dólar. Los costes de fabricación están disminuyendo, y los gastos de instalación también bajarán en la medida en que las celdas fotovoltaicas integradas a los materiales de construcción sustituyan a los paneles dedicados para aplicaciones domésticas. Las actuales tecnologías deberán permitir la fabricación a menos de 1 dólar por vatio dentro de unos años (véase Nature 454, 558-559, 2008).

El costo por kilovatio-hora de energía solar térmica concentrada estimado por los Laboratorios Nacionales de Energía Renovable (NREL) en Golden, Colorado, a unos $0.17 de dólar.

Capacidad: La Tierra recibe alrededor de 100,000 TW de energía solar en su superficie – suficiente energía cada hora para satisfacer las necesidades de energía de la humanidad durante un año. Hay partes del desierto del Sahara, el desierto de Gobi en Asia central, el Atacama en el Perú o la Gran Cuenca en los Estados Unidos donde un Gigavatio de electricidad podría ser generada utilizando las actuales celdas fotovoltaicas en arreglos de 7 u 8 kilómetros de ancho. En teoría, las necesidades de energía primaria del mundo entero podrían ser atendidas por menos de una décima parte de la superficie del Sahara.

Los defensores de celdas solares apuntan a un cálculo de la NREL alegando que los paneles solares en todos los techos utilizables residenciales y comerciales podrían proporcionar a los Estados Unidos con una cantidad de electricidad por año que similar a la que utilizaba el país en 2004. En climas más templados cosas no son tan prometedores: en Gran Bretaña uno espera una insolación anual de unos 1,000 kilovatios-hora por metro en un panel inclinado al sur para tener en cuenta la latitud: con 10% de eficiencia, eso significa que serían necesarios más de 60 metros cuadrados por persona para satisfacer los actuales consumos de electricidad en el Reino Unido.

Ventajas: El Sol representa un eficaz suministro ilimitado de combustible sin costo alguno, que se distribuye ampliamente y no deja residuos. El público acepta la tecnología solar y en la mayoría de los lugares están de acuerdo con ella – que está sujeta a menos preocupaciones geopolíticas, medioambientales y estéticas que las correspondientes de nucleoelectricidad, eoloelectricidad o hidroelectricidad, aunque las instalaciones en un gran desierto podrían provocar protestas.

Las celdas fotovoltaicas pueden ser instaladas en forma fragmentaria – casa por casa y negocio por negocio. En esta configuración, el costo de generación tiene que competir con el precio al por menor de electricidad, más que con el costo de generar por otros medios, lo que da a la energía solar un impulso considerable. La tecnología es también, evidentemente, muy adecuada para estar fuera de la red de generación y, por tanto, en zonas sin infraestructura bien desarrollada.

Ambas tecnologías, fotovoltaica y energía solar térmica concentrada, tienen claro margen de mejora. Es razonable pensar que en una década o dos nuevas tecnologías podrían reducir el coste por vatio de energía fotovoltaica, por un factor de diez, algo que es casi inimaginable para cualquier otra fuente de electricidad libre de carbono.

Desventajas: La última limitación en la energía solar es la oscuridad. Las celdas solares no generan electricidad por la noche, y en los lugares con frecuentes y amplias capas de nubes, generación fluctúa impredeciblemente durante el día. Algunos sistemas concentrados de energía solar térmica le dan la vuelta a esta limitación mediante el almacenamiento del calor durante el día para su uso por la noche (la sal fundida es un posible medio de almacenamiento), lo que es una de las razones por las que pueden tener preferencia sobre medio fotovoltaicos para grandes instalaciones. Otra posibilidad es el almacenamiento distribuido, tal vez en baterías de electricidad y automóviles híbridos (véase la página 810).

Otro problema es que las grandes instalaciones normalmente estarán en los desiertos, y la distribución de la electricidad generada plantearía problemas. En 2006 un estudio realizado por el Centro Aeroespacial Alemán propuso que para el año 2050 Europa podría estar importando 100 GW de un surtido de plantas fotovoltaicas y térmicas solares en todo el Medio Oriente y África del Norte. Pero el informe también señaló que ello exigiría nuevos sistemas de distribución basados en corriente directa y alto voltaje.

Un posible inconveniente de algunas celdas fotovoltaicas avanzadas es que utilizan elementos raros que podrían ser objeto de aumentos en los costos y la restricción de la oferta. No está claro, sin embargo, si cualquiera de estos elementos son realmente limitados – más reservas podrían ser económicamente viables si la demanda fuese mayor – o insustituibles.

Veredicto: En el medio a largo plazo, el tamaño de los recursos y el potencial para un mayor desarrollo tecnológico hacen que sea difícil no ver la energía solar como la más prometedora tecnología libre de carbono. Pero sin opciones de almacenamiento considerablemente mejoradas, esta tecnología no puede resolver el problema en su totalidad.
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Ilustración: J. Taylor

Alternativas energéticas. Electricidad sin Carbón: Geotermia

Geotermia

Desde Nature’s News
Por Quirin Schiermeie , Jeff Tollefson , Tony Scully , Alexandra Witze & OliverMorton.
Traducción: KC

El interior de la Tierra contiene grandes cantidades de calor, en parte de lo que quedó desde la coalescencia del planeta original, algo de lo generado por el decaimiento de elementos radiactivos. Debido a que la roca conduce poco el calor, el ritmo al que las corrientes de este calor llega a la superficie es muy lento; si fuese más rápido, el núcleo de la Tierra se habría congelado y sus continentes cesado su deriva desde hace mucho tiempo.

El lento flujo de calor de la Tierra lo convierte en un recurso difícil de utilizar para la generación de electricidad, excepto en unos pocos lugares específicos, tales como aquellos con abundantes aguas termales. Sólo un par de docenas de países producen electricidad geotérmica, y sólo cinco de esos – Costa Rica, El Salvador, Islandia, Kenia y Filipinas – generan más de un 15% de su electricidad de esta manera. La capacidad instalada de electricidad geotérmica en el mundo es de unos 10 Gigavatios, y está creciendo muy lentamente – alrededor del 3% por año en la primera mitad de esta década. Hace una década, la capacidad geotérmica era mayor que la capacidad eólica, ahora es menor por casi un factor de diez.

El calor de la Tierra también se puede utilizar directamente. De hecho, las pequeñas bombas de calor geotérmicas que calientan las casas y las empresas directamente puede representar la mayor contribución que el calor de la Tierra puede aportar al presupuesto de energía del mundo.

Costos: El costo de un sistema geotérmico depende de la configuración geológica. Jefferson Tester, un ingeniero químico que era parte de un equipo del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), que elaboró un influyente informe sobre la tecnología geotérmica en 2006, explica la situación como “similar a los recursos minerales. Existe una continuidad en los grados de los recursos – desde superficiales, de alta temperatura en regiones de roca de alta porosidad, hasta más profundos, en regiones de baja porosidad que son más difíciles de explotar”. En ese informe se puso el coste de explotación de los mejores sitios – aquellos con una gran cantidad de agua caliente que circula cerca de la superficie – en alrededor de $0.05 dólares por kilovatio-hora. Recursos mucho más abundantes de bajo grado son explotables con la tecnología actual sólo a precios mucho más altos.

Capacidad absoluta: La Tierra pierde calor a entre 40 y 50 TW en un año, lo que sucede en un promedio de un poco menos de la décima parte de un vatio por metro cuadrado. En comparación, la luz solar llega a un promedio de 200 vatios por metro cuadrado. Con la tecnología actual, 70 GW de los flujos de calor mundiales se contemplan como explotables. Con tecnologías más avanzadas, por lo menos dos veces más podrían utilizarse. El estudio del MIT sugiere que con una mayor utilización de sistemas de agua que se inyecta en profundidad utilizando sofisticados sistemas de perforación, sería posible la creación de 100 GW de electricidad geotérmica en los Estados Unidos. Con supuestos similares, se puede a llegar a una cifra global de un Teravatios más o menos, lo que sugiere que la energía geotérmica podría, con una gran cantidad de inversión, proporcionar una cantidad similar de electricidad que la hidroeléctrica hoy en día.

Ventajas: Los recursos geotérmicos no requieren combustible. Son ideales para el suministro de electricidad de base, porque son impulsados por un muy regular suministro de energía. En el 75%, las fuentes geotérmicas cuentan con un factor de capacidad mayor que cualquier otra energía renovable. El calor de bajo grado sobrante tras la generación se puede utilizar para la calefacción doméstica o de procesos industriales.

La prospección y perforación de recursos geotérmicos sin explotar previamente, se ha hecho más fácil gracias a la tecnología de mapas y equipos de perforación diseñados por la industria petrolera. Un importante programa de desarrollo de esta tecnología – Tester sugiere mil millones de dólares durante 10 años – podría ampliar por mucho la capacidad alcanzable en la medida que los recursos de menor grado se accesan.

Desventajas: Los recursos de alto grado son bastante raros, e incluso los recursos de bajo grado no se distribuyen uniformemente. El dióxido de carbono puede fugarse de algunos campos geotérmicos, y puede haber cuestiones de contaminación, el agua que trae el calor a la superficie puede contener compuestos que no deben ser liberados en los acuíferos. En las regiones secas, la disponibilidad de agua puede ser un obstáculo. La explotación en gran escala requiere tecnologías que, aunque sean plausibles, no se han demostrado en sistemas de trabajo robustos.

Veredicto: la capacidad podría incrementarse en más de un orden de magnitud. Sin espectaculares mejoras, es poco probable que superen a las centrales hidroeléctricas y eoloeléctricas para llegar a un Teravatio.

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Ilustración: J. Taylor

Alternativas energéticas. Electricidad sin Carbón: Biomasa

Biomasa

Desde Nature’s News
Por Quirin Schiermeie , Jeff Tollefson , Tony Scully , Alexandra Witze & OliverMorton.
Traducción: KC

La biomasa fue la primera fuente de energía de la humanidad, y hasta el siglo XX seguía siendo la más grande, incluso hoy en día ocupa el segundo lugar sólo atrás de los combustibles fósiles. Madera, residuos de cosechas y otras fuentes biológicas han sido una importante fuente de energía para más de dos mil millones de personas. Mayormente, este combustible se quema en los incendios y las cocinas, pero a lo largo de los últimos años la biomasa se ha convertido en una fuente de electricidad libre de combustibles fósiles. A partir de 2005, el Consejo Mundial de Energía estimó que la capacidad de generación de biomasa será por lo menos de 40 Gigavatios, más grande que cualquier recurso renovable que no sea el viento y la energía hidroeléctrica. La biomasa puede suplir al carbón o en algunos casos al gas en las centrales eléctricas convencionales. La biomasa se utiliza también en muchas plantas de co-generación que pueden capturar el 85-90% del aporte energético mediante la utilización de calor residual, así como la energía eléctrica.

Costos: El precio de la electricidad de biomasa es muy variable dependiendo de la disponibilidad y el tipo de combustible y los gastos de transporte. Los costes de capital son similares a las de las plantas de combustibles fósiles. Los costos de la energía pueden ser tan bajos como $0.02 de dólar por kilovatio-hora al quemar biomasa con carbón en una central eléctrica convencional, pero aumentará a $0.03-0.05 dólares por kilovatio-hora en una planta dedicada de energía de biomasa. Los costos aumentan a $ 0.04-0.09 por kilovatio-hora para una planta de co-generación, pero la recuperación y utilización del calor residual hace el proceso mucho más eficiente. El mayor problema para las nuevas plantas de energía de biomasa es encontrar un socio fiable y materia prima concentrada que esté disponible a nivel local; manteniendo los costos de transporte bajos, implica mantener a las plantas de energía de biomasa vinculadas a los combustibles disponibles a nivel local y bastante pequeñas, lo que aumenta el coste de capital por Megavatio.

Capacidad: La biomasa está limitada por la superficie de tierras disponibles, la eficiencia de la fotosíntesis, y el suministro de agua. Una mesa redonda de la OCDE en 2007 estimó que tal vez hay quinientos millones de hectáreas de tierra de usos no agrícolas que sería adecuadas para zonas de biomasa alimentada por lluvia, y sugirió que para el año 2050 estos terrenos, añadidos con los residuos de cosechas, residuos forestales y desechos orgánicos, podrían proporcionar suficiente material combustible cada año para proporcionar 68,000 Teravatios-hora. Convertidas a electricidad con una eficiencia del 40%, podrían proporcionar un máximo de 3 Terawatts. El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático coloca el potencial en aproximadamente 120,000 Teravatios-hora en 2050, lo que equivale a un poco más de 5 Terawatts sobre la base de una estimación más grande de tierras disponibles.

Estas proyecciones implican algo de hipótesis extremas acerca de la conversión de tierras para la producción de cultivos energéticos. Y aun en la medida en que estos supuestos resulten viables, la electricidad no es el único uso potencial de dichas plantaciones. Al almacenar la energía solar en forma de enlaces químicos, la biomasa se presta mejor que otras fuentes de energía renovables para la producción de combustible para transporte (ver página 841). Aunque la biomasa convertida en biocarburantes no es tan eficaz como quemar directamente las cosas, puede producir un producto de mayor valor. Los biocarburantes podrían fácilmente vencer a la generación de electricidad como el uso preferido de la biomasa en muchos de los entornos.

Ventajas: Las plantas son de carácter neutral en cuanto a carbono – y son renovables, aunque la agricultura haría uso de estos recursos, especialmente si se requiere de grandes cantidades de fertilizante. Las tecnologías que se necesitan para quemar la biomasa son maduros y eficientes, especialmente en el caso de co-generación. Pequeños sistemas que utilizan los residuos de la cosecha pueden minimizar los costos de transporte.

Si se quema en plantas de energía equipadas con tecnología de captura y almacenamiento de carbono, la biomasa pasa de ser neutral de carbono a carbono negativa, succionando efectivamente el dióxido de carbono de la atmósfera y almacenándolo en el suelo (ver ‘captura y almacenamiento de carbono‘). Esto hace que sea la única tecnología de energía que realmente puede reducir los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera. Al igual que ocurre con el carbón, sin embargo, hay costos involucrados en la captura de carbono, tanto en términos de capital para puesta en marcha como en términos de eficiencia.

Desventajas: Sólo hay una cierta cantidad de tierras en el mundo, y mucha de ésta será necesaria para proporcionar alimentos para la creciente población mundial. No está claro si dejar que los mecanismos del mercado impulsen la asignación de tierras entre el combustible y los alimentos sea conveniente o políticamente viable. El cambio climático podría alterar la disponibilidad de tierras adecuadas. Es probable que haya oposición a un mayor y cada vez más intenso cultivo para producción energética. La utilización de desechos y residuos puede eliminar el carbono de la tierra que de otro modo, habría enriquecido el suelo; la sustentabilidad a largo plazo puede no ser factible.

La dependencia a la bioenergía también podría abrir las puertas a la crisis de energía causada por la sequía o la pestilencia, y cambio en el uso de la tierra puede tener sus propios efectos en el cambio climático: la limpieza de tierra para los cultivos energéticos puede producir emisiones a una tasa que los cultivos mismos difícilmente compensarían.

Veredicto: Si un gran incremento en los cultivos energéticos resulta aceptable y sostenible, muchos de éstos pueden ser utilizados en el sector de los carburantes. Sin embargo, en pequeña escala estos sistemas puedes ser deseable en un creciente número de situaciones, y la posibilidad de sistemas de carbono negativo – que son plausibles para la generación de electricidad, pero no para los biocarburantes – es una única y atractiva capacidad.

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Ilustración: J. Taylor