Revista Digital Universitaria
ISSN: 1607 - 6079 Publicación mensual
 
1 de octubre de 2010 Vol.11, No.10
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Las energías renovables: la energía solar y sus aplicaciones*
Claudio A. Estrada Gasca y Camilo A. Arancibia Bulnes

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Foto: Abengoa Solar
   
Mercado mundial de las ER
Estructura energética en el mundo...
Inversiones en I+D+i en ER...
Tecnologías del aprovechamiento...
Conclusiones
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Introducción


El problema de la energía


La energía es una de las problemáticas que definirán el destino de México y el mundo en el siglo que comienza. Lo que hagamos o dejemos de hacer a partir de ahora determinará nuestra capacidad para satisfacer los requerimientos energéticos del país, en el futuro.

Como se sabe las fuentes primarias de energía que dominan en el mundo son los hidrocarburos y en la actualidad corresponden al 80.8% de toda la energía primaria producida y consumida. En México, la dependencia es mayor, en el año 2007, el 92% de la producción de energía primaria correspondió a combustibles fósiles, (67% petróleo, 23% gas y 2% carbón).1

Los países emergentes (China, India, Brasil, México…) y los países menos desarrollados necesitan para su desarrollo tener acceso pleno a las fuentes de energía modernas, entendidas estas como electricidad y carburantes. De ahí que la demanda energética mundial está en continuo aumento a un ritmo de crecimiento anual del 2%. A medida que crece la población y las economías, millones de personas en todo el mundo disfrutan de los beneficios de un estilo de vida que requiere cantidades de energía cada vez mayores. Según la AIE, en su escenario de referencia, la demanda mundial de petróleo evolucionará de 84 millones de barriles al día en 2005 a 116 millones de barriles diarios en 2030, es decir se incrementará un 38% más en ese periodo. Lo cual es un reto colosal en términos de inversiones, en particular en un contexto de declinación de las reservas y las plataformas de producción de petróleo.

¿Cuando tocará techo la producción mundial? Algunos sugieren hacia el 2012, otros más el 2020 y algunos otros el 2050. A partir de ese momento la producción disminuirá. Cualesquiera que sea la fecha, para los expertos petroleros del mundo es claro que este recurso está declinando rápidamente en relación a la escala temporal humana. Lo más probable es que mucho antes que se alcance este límite, que eventualmente puede ser extendido por los avances tecnológicos, el juego de la oferta y la demanda petrolera y su impacto en la evolución de los precios del petróleo constituirán los factores determinantes de la era del petróleo.
Adicionalmente, ya es un lugar común decir que la producción de gases de efecto invernadero, principalmente el bióxido de carbono debido al uso intensivo de los hidrocarburos, son los precursores del incremento de la temperatura media global y consecuentemente del llamado cambió climático, con todas las consecuencias para los seres humanos que ello implica.

Por todo lo anterior, es urgente una utilización más racional de la energía y la sustitución de los combustibles fósiles por otros tipos de energía.

Ante esta situación energética mundial y nacional, México requiere un cambio de paradigma energético. Es inevitable preguntarse ¿con cuáles fuentes energéticas se pueden enfrentar el agotamiento de los yacimientos de combustibles fósiles que permitan la conservación del medio ambiente para un desarrollo sustentable?
Para comprender mejor el reto energético de las futuras generaciones consideremos que la brecha energética que se generará debido a los hidrocarburos es enorme. Efectivamente: en el año 2008, la energía total que se consumió correspondió a la producción continua de una capacidad instalada mundial equivalente a 15 TW,2 y se estima que para el año 2050 se requerirán tener 30 TW. Esto es, en solo 42 años deberemos de duplicar la actual capacidad de generar energía para satisfacer la demanda creciente de la misma.

Volvemos a preguntarnos ¿existen las fuentes energéticas que puedan satisfacer esta necesidad? La Tabla 1 muestra el potencial aproximado de las energías renovables en el mundo. Las fuentes renovables de energía (FRE) son aquellas que por su cantidad en relación a los consumos que los seres humanos pueden hacer de ellas son inagotables y su propio consumo no afecta el medio ambiente. Ellas son la energía solar, la eólica, la biomasa, la geotérmica, las mini, micros y pequeñas centrales hidroeléctricas y la oceánica. En la tabla destacan las energías proveniente de la biomasa, el viento y el sol con 5, 4 y 60 TW técnicamente factibles y solo 1.4, 0.121 y 0.0135 TW de capacidad instalada al 2008 respectivamente.

Todos los potenciales técnicamente factibles de las fuentes renovables de energía suman aproximadamente 70 TW. Con estas condiciones, es claro que las energías renovables podrían satisfacer la demanda y que la única fuente energética que por si sola podría con todo el requerimiento de 15 TW es la solar.3
La respuesta a la pregunta antes formulada es afortunadamente positiva. Creemos que el uso racional y eficiente de las actuales fuentes energéticas, y las energías alternativas: energías renovables (ER) y energía nuclear, son la solución al problema energético planteado.


Tabla 1. Potencial aproximado de las energías renovables en el mundo.

1IEA, 2008. Renewables Information 2008.

2 TW = 1012 W: 1,000 Complejos GPE de 1,000 MW cada uno

3F. de Winter and R.B. Swenson, 2006. A wake-up call. Solar Today, March/April 2006.

*Este artículo está basado en uno elaborado para el Consejo Consultivo de Ciencias de la Presidencia de la Republica que saldrá publicado en forma impresa, por ese organismo, en febrero del 2011.

 
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