Fuentes de energía.

¡Empezaremos por el principio! Se considera como recurso energético o fuente de energía a toda aquella sustancia sólida, líquida o gaseosa de la cual podemos obtener energía a través de diversos procesos. Se pueden clasificar según su disponibilidad o según su forma de utilización:

Según su disponibilidad:

• Fuentes de energías no renovables: son aquellas que existen de forma limitada en la naturaleza y se agotan cuando se van utilizando. Las más comunes son el carbón, petróleo, el gas natural y el uranio.
• Fuentes de energías renovables: son aquellas que son inagotables ya que se producen de forma continua. Están causadas por fenómenos físicos de gran envergadura. Son así la energía solar, hidráulica, eólica, biomasa y oceánica.
• Fuentes de energía potencialmente renovables: hacen referencia a todos aquellas fuentes de energía que se originan de forma lo suficientemente rápida como para que puedan ser consideradas como renovables, siempre que la velocidad a la que se consumen no sea superior a la velocidad a la que se forman, puesto a que esto provocaría la extinción de estos recursos.

Según su forma de utilización:

• Fuentes de energías primarias: Se obtienen directamente de la naturaleza, como el carbón, el petróleo, el gas natural, el uranio natural, la energía hidráulica, la eólica, la solar o la biomasa. Son las que no han sido sometidas a ningún proceso de transformación.
• Fuentes de energías secundarias: Llamadas también finales, se obtienen a partir de las primarias mediante procesos de transformación de energía, es el caso de la electricidad.
• Fuentes de energías útiles: Son las que realmente adquiere el consumidor a través de los aparatos que utiliza; como es la energía química, mecánica, calorífica, etc.

Un sistema energético comienza con la utilización de las fuentes de energía primarias (petróleo, agua,...). Cuando este tipo de energía pasa a un centro de transformación (una refinería de petróleo, central hidroeléctrica o termoeléctrica, etc.) se obtiene energía secundaria. Es el caso, por ejemplo, del agua (energía primaria) que luego de un tratamiento en una central hidroeléctrica genera energía eléctrica (energía secundaria).

Te preguntarás qué es una energía alternativa. Una energía alternativa, o más precisamente una fuente de energía alternativa es aquella que puede suplir a las energías o fuentes energéticas actuales, ya sea por su menor efecto contaminante, o fundamentalmente por su posibilidad de renovación. Por energía renovable entendemos específicamente aquella que es inagotable, o que la naturaleza la genera de una manera lo suficientemente rápida para ser consumida por el hombre, sin llegar a agotarse. Además, el concepto de energía renovable suele tener asociado el de energía limpia, que no contamina, o lo hace en mucha menor medida que las energías provenientes de combustibles fósiles y nucleares.

Un modelo económico como el actual, cuyo funcionamiento depende de un continuo crecimiento, exige también una demanda igualmente creciente de energía. Puesto que las fuentes de energía fósil y nuclear son finitas, es inevitable que en un determinado momento la demanda no pueda ser abastecida y todo el sistema colapse, salvo que se descubran y desarrollen otros nuevos métodos para obtener energía.

En conjunto con lo anterior, se tiene también que el abuso de las energías convencionales actuales, tales como el petróleo o la combustión de carbón, entre otras, acarrean consigo problemas medioambientales como la contaminación atmosférica y el aumento de los gases de efecto invernadero.

Existe un continuo avance tecnológico en el aprovechamiento de las distintas fuentes de energías renovables, pero podemos citar las siguientes como las que más posibilidades tienen de adoptarse en un futuro, o ya lo están en la actualidad, en función de su procedencia:

• Sol: solar térmica y fotovoltaica.
• Viento: eólica.
• Ríos y corrientes de agua dulce: hidráulica.
• El calor de la Tierra: geotérmica.
• Mar:
  • Maremotriz, aprovechando las mareas.
  • Undimotriz, aprovechando las olas.
  • Las corrientes marinas.
  • Maremotérmica, aprovechando el gradiente térmico, es decir, la diferencia de temperatura existente entre las distintas capas de agua más o menos profundas.
  • Aprovechando el gradiente salino, quizás el más diferente, ya que aprovecha la diferencia de concentración de sal entre las aguas del mar y la de los ríos.
• Biomasa: utilización de la biomasa como combustible y fabricación de biocarburantes.

¿Se agotarán algún día las fuentes de energía?

Los recursos no renovables son todos aquellos recursos que se encuentran en una cantidad limitada en el planeta, y no se generan de nuevo. La mayoría de estos recursos se originan por la acción de los agentes geológicos internos y por tanto su síntesis es extremadamente lenta. Es decir, no podemos esperar a que la naturaleza genere petróleo al ritmo que lo consumimos los humanos.

Desde el desarrollo de la máquina de vapor y el uso generalizado del carbón, hace no más de 150 años, y el petróleo, desde tan sólo seis o siete décadas, nuestra cultura ha venido disfrutando de los combustibles fósiles como una fuente barata y abundante de energía, que ha sido capaz de generar un desarrollo de una magnitud inimaginable para los primeros usuarios de este recurso.

El principal inconveniente de la utilización de estas fuentes es que son agotables y por ello su duración no será muy larga en el tiempo; asimismo, su utilización en muchos casos produce impactos ambientales severos.

Podemos clasificar este tipo de recursos en:

• Combustibles fósiles.
• Combustibles nucleares.
• Residuos sólidos urbanos. No son una fuente de energía primaria, pero en la actualidad una de los posibles tratamientos que se les da a la fracción combustible de los residuos sólidos urbanos es la incineración para la generación de energía eléctrica y térmica.

Seguro que has oído hablar de los combustibles fósiles. ¿Sabes exactamente a qué se refieren? Dentro de este grupo de recursos podemos encontrar al petróleo, el carbón y el gas natural; todos ellos dependen de los procesos geológicos internos para su formación. Estos recursos iniciaron su formación hace millones de años a partir de materia orgánica tanto animal como vegetal que quedó confinada iniciándose procesos de fermentación.

Los combustibles fósiles son unos de los principales recursos energéticos empleados por el ser humano puesto que liberan por combustión una gran cantidad de energía, la cual puede ser empleada para calentar hogares, cocinar, etc. Del mismo modo esta energía puede aprovecharse para mover barcos, aviones y otros vehículos gracias a mecanismos como el motor de vapor, el de explosión o las turbinas. La energía liberada en la combustión también puede ser transformada también en energía eléctrica mediante el proceso desarrollado en las centrales eléctricas.

Uno de los principales inconvenientes de estos combustibles es su elevada emisión de gases de efecto invernadero y otros contaminantes, como los óxidos de nitrógeno y los óxidos de azufre, compuestos orgánicos volátiles, etc., provocando estas emisiones aumentos en la temperatura global, entre otros efectos perniciosos que justifican los esfuerzos llevados a cabo para limitar su uso.

Prácticamente toda nuestra actividad depende de la disponibilidad de petróleo, carbón o gas natural, y el hecho de que estas fuentes energéticas sean contaminantes y tengan unas posibilidades limitadas de seguir soportando nuestra demanda, ha abierto un debate en el que no hay grupo social que no tenga argumentos que aportar.

Todos hemos odio hablar de la energía nuclear ya que es un tema de constante debate en nuestra sociedad. Vamos a estudiar sus principios de funcionamiento para así poder tener una opinión bien fundada. Se consideran combustibles nucleares a determinados elementos como el uranio o el plutonio que se caracterizan por su elevada masa atómica, y por tener un núcleo atómico mucho más grande que el del resto de los elementos, lo cual les hace especialmente inestables y susceptibles de sufrir desintegración radioactiva, dando lugar a un par de átomos, y liberando en el proceso una gran cantidad de energía.

En las centrales nucleares se emplea esta energía para generar energía eléctrica. Pese al gran rendimiento energético de estos combustibles, lo cual es una de sus principales ventajas, existe una controversia a cerca de su utilización, ya que los residuos generados en el proceso son peligrosos debido a su alta radioactividad, la cual se perpetua durante millones de años. Además, incidentes recientes como el desastre en la central japonesa de Fukushima después de un terremoto, ponen en cuestión la seguridad de esta tecnología.

En las centrales nucleares se genera energía eléctrica a partir del calor producido en la reacción nuclear. En su forma más clásica, las centrales termoeléctricas consisten en un generador calor, que puede ser una caldera donde se quemen combustibles fósiles, por ejemplo, o el núcleo de una central nuclear. Este calor se transfiere a unos tubos por donde circula agua, la cual se evapora. El vapor obtenido, a alta presión y temperatura, se expande a continuación en una turbina de vapor, cuyo movimiento impulsa un alternador que genera la electricidad. Luego el vapor es enfriado en un condensador donde circula por tubos agua fría de un caudal abierto de un río o por torre de refrigeración.

¿Cual es el ciclo de vida de los combustibles nucleares? A continuación te presentamos una infografía realizada por el Consejo de Seguridad Nuclear donde podemos aprender su proceso, desde que se extrae de la mina hasta su deposición.

El uranio es un elemento químico presente en la naturaleza en algunas formaciones minerales. El ciclo del uranio es el siguiente.

1. Extracción del mineral

   El mineral de uranio puede obtenerse en excavaciones a cielo abierto o superficie, con métodos similares a la minería de otros metales.

2. Planta de procesamiento

   Los minerales de uranio son llevados a las plantas de procesamiento. En ellas, el mineral de uranio es extraído, purificando y enriquecido, para obtener el combustible adecuado para su fisión en los reactores nucleares actuales. El procesamiento del mineral de uranio, para su posterior uso como combustible nuclear, consta de tres grandes pasos:

   • Molienda y extracción físico-química del uranio.
   • Enriquecimiento.
   • Fabricación del combustible.

   Los minerales se muelen hasta reducir el material a un tamaño uniforme de partícula, para a continuación tratar el mineral y extraer el uranio. La concentración de uranio fisionable es inferior a la requerida para mantener una reacción nuclear de fisión. Por tanto, debe ser enriquecido en uranio fisionable para que pueda utilizarse como combustible. El material se procesa para su uso como combustible nuclear en forma de pastillas cerámicas de uranio enriquecido que luego se apilan en tubos de alienación metálica con características estructurales adecuadas.

3. Central nuclear

   El combustible de uranio es transportado a la planta nuclear. En su reactor se provoca la reacción de fisión que libera una gran cantidad de energía. Los distintos residuos radiactivos que se producen en las centrales nucleares, así como los que generan industrias, hospitales, centros de investigación, etc., se clasifican en dos grandes grupos: "de alta actividad" y "de baja y media actividad".

4. Residuos de baja y media actividad

   Los residuos de baja y media actividad, una vez acondicionados, son confinados en contenedores en instalaciones adecuadas, como el centro de almacenamiento de El Cabril, en Córdoba.

5. Residuos de alta actividad

   Los elementos combustibles una vez irradiados se extraen del núcleo del reactor y se almacena, para su enfriamiento, en piscinas de agua ubicadas en las instalaciones de la propia central nuclear.

   Posteriormente, los elementos combustibles puede seguir almacenándose temporalmente en las piscinas de las centrales nucleares, o en contenedores adecuados que ese sitúan en grandes almacenes temporales hasta la gestión final de los residuos en un almacenamiento geológico profundo.

Posiblemente sepas que existen dos formas de obtener energía mediante reacciones nucleares. La fisión nuclear es el único método procedente de la energía nuclear, empleado actualmente de forma comercial para la obtención de energía eléctrica.

A continuación vamos a ver cuales son los principales partes de una central nuclear.

Edificio de contención: El edificio de contención está formado por gruesas paredes de hormigón armado. Esta estructura contiene el núcleo de reactor.

Sala de turbinas: En la sala de turbinas se realiza la transformación de la energía calorífica generada en el reactor en energía eléctrica.

Torre de refrigeración: La torre de refrigeración es la estructura en la que se enfría el agua utilizada en el proceso de generación y conducción de la energía. El agua de los ríos, lagos o el mar es utilizada por la central nuclear para enfriar el sistema de refrigeración del reactor. En España existen ocho centrales nucleares activas, seis de las cuales son de tipo reactor de agua a presión y dos de agua en ebullición.

Reactores de agua a presión (PWR: Pressure Water Reactor): Un reactor de agua a presión consta básicamente de dos circuitos de agua: uno primario, que conecta directamente con el reactor, y uno secundario, que toma el calor del circuito primario y lo transforma en energía eléctrica mediante una turbina.

Circuito primario: A través de las tuberías del circuito primario, el agua es impulsada al interior del núcleo del reactor. La reacción nuclear calienta el agua a alta temperatura y gran presión. Dentro del reactor se induce la reacción de fisión del material nuclear. Dicha reacción se controla mediante la introducción de sustancias moderadoras disueltas en el agua o en barras. El enfriamiento se produce gracias al intercambio de calor con agua procedente de torres de refrigeración, o con agua del río o del mar. El agua, ya enfriada, es nuevamente impulsada al interior del circuito, para repetir nuevamente el proceso.

Circuito secundario: Dentro del generador de vapor, el agua conducida desde el exterior es calentada más allá del punto de ebullición, gracias al calor del agua del circuito primario. El agua, en forma de vapor, es impulsada hacia una serie de turbinas que, accionadas por la alta presión, giran a gran velocidad. Las turbinas, junto con el alternador, transforman la energía mecánica en electricidad, que luego será convenientemente adaptada y distribuida para su consumo. El vapor de agua proveniente de las turbinas es enfriado en un condensador de agua. El enfriamiento se produce gracias al intercambio de calor con agua procedente de torres de enfriamiento, o con agua del río o del mar. El agua ya enfriada es nuevamente impulsada al generador de vapor, para repetir el ciclo.

Reactores de agua en ebullición (BWR: Boiling Water Reactor): Los reactores de agua en ebullición son similares a los de agua a presión. Se diferencian en que los de ebullición, en lugar de poseer dos circuitos, uno primario y otro secundario, poseen un solo circuito. El agua se transforma en vapor dentro del reactor, para luego ser impulsado directamente a las turbinas. Más tarde es condensado y reimpulsado hacia el reactor para repetir el ciclo.

La energía nuclear evita en gran parte la emisión de gases contaminantes como dióxidos de azufre, nitrogenados y gases de efecto invernadero, que sí producen las centrales térmicas de combustibles fósiles. Pero comparadas con las energías renovables, el impacto medioambiental es claramente favorable a estas últimas. Los combustibles nucleares no son un recurso renovable, y existe una potencial afección al medio ambiente en forma de radiactividad.

En cuanto a la seguridad de las centrales nucleares, se encuentran entre las instalaciones industriales mejor protegidas. El concepto básico de seguridad nuclear se basa en el principio de barreras múltiples colocadas en serie entre los productos radiactivos y el medio ambiente, pero el accidente de la central japonesa de Fukushima ha reabierto el debate sobre su seguridad en escenarios excepcionales, tales como terremotos, tsunamis o ataques terroristas.

Los residuos radiactivos siguen siendo su gran asignatura pendiente. España sufre además el problema añadido de la falta de un cementerio nuclear del que ya disponen otros países. Todas las centrales españolas guardan sus propios desechos de alta actividad atómica, pero la capacidad de estas está llegando a su límite. Aunque ya hay varias localidades que se han propuesto como candidatas para este almacén de residuos, por el momento no se ha tomado ninguna decisión.

En la imagen se muestra una vista aérea del Almacén Centralizado de Residuos de Baja y Media Actividad El Cabril. En estas instalaciones son el único almacén de residuos radiactivos de baja y media actividad de España. Se encuentra situado en una finca de la Sierra Albarrana, en el municipio de Hornachuelos, provincia de Córdoba. Los residuos se clasifican y se almacenan en contenedores de hormigón fabricados a prueba de terremotos, que se guardan en una especie de celdas construidas en enormes naves en superficie (no de forma subterránea como suele pensarse).

En la infografía "Qué es el átomo" vimos que otra forma de obtener energía nuclear es a partir de la fusión. La búsqueda de fuentes de energía que puedan saciar el cada vez mayor apetito energético del ser humano es uno de los principales retos del siglo XXI. Una de las vías que se proponen es la fusión nuclear, la forma en la que las estrellas producen cantidades ingentes de energía. Los científicos han demostrado que puede ser posible "domesticarla" en la Tierra, lo que supondría, según sus defensores, una fuente de energía limpia, barata y prácticamente inagotable.

La idea de construir un reactor de fusión nuclear se remonta a 1985, cuando los entonces presidentes de la antigua Unión Soviética y Estados Unidos, Mijail Gorvachov y Ronald Reagan respectivamente, suscribieron un acuerdo para desarrollar un proyecto conjunto. El ITER (de las siglas en inglés Reactor Internacional Termonuclear Experimental, International Thermonuclear Experimental Reactor, y que también significa "camino" en latín) se formaba en 1986 como consorcio internacional formado por dichos países, Europa, y Japón, como paso previo antes de poner en marcha un verdadero reactor comercial.

El diseño del proyecto fue concluido a finales de 1990, aunque los problemas de financiación han ido minando su futuro, EEUU recortó fondos en 1995, y otros países expresaron sus dudas. La inversión estimada para el coste total, unos 13 mil millones de euros, es sin duda uno de los principales obstáculos a salvar. La situación empeoró en 1998, cuando el Congreso norteamericano puso fin a la financiación que otorgaba su país, lo que supuso que el proyecto sólo quedaba financiado por Canadá, la UE y Japón, con el aporte de la experiencia de Rusia. No obstante, en 2003 se podía respirar con más optimismo, puesto que EEUU volvía al proyecto, y China pedía formalmente asociarse al proyecto contribuyendo con un 10% a la gigantesca iniciativa.

El principal escollo para los socios es, como decíamos, el dinero necesario. No obstante, los ministros de Investigación de la UE han reiterado su voluntad de que el proyecto ITER se desarrolle entre los seis socios internacionales.

En la sección que se muestra en la imagen se puede observar del futuro reactor nuclear de fusión Tokamak. Se trata de un recinto de confinamiento magnético en el que se contiene el plasma en una cámara de vacío con forma toroidal. Los fuertes campos magnéticos se utilizan para mantener el plasma lejos de las paredes, los cuales son producidos por bobinas superconductoras que rodea al contenedor, y por una corriente eléctrica impulsada a través del plasma.

El combustible utilizado, deuterio y tritio, es muy abundante en la naturaleza, prácticamente inagotable para las cantidades necesarias en la reacción de fusión. Los defensores del ITER subrayan que es una tecnología segura y limpia. Los productos de la reacción no intervienen en el proceso, y ante cualquier accidente, el reactor dejaría de funcionar. No produce gases de efecto invernadero. Asimismo, no creará residuos como los de las actuales centrales nucleares sino restos de material activado de media y baja actividad.

El plazo de construcción del reactor es de 10 años y su explotación de otros 20 años, tras los cuales deberá ser desmantelado, una fase que podría alargarse hasta 40 años. A medio camino, hacia el año 2040, se espera que todo esté en condiciones para que la red eléctrica pueda abastecerse de la energía producida por fusión nuclear. Si tuviera éxito, todavía faltarían pasos importantes y mucho tiempo hasta la llegada de reactores comerciales de fusión nuclear, cuya existencia no se prevé antes de 2050.

Puede que hayas oído hablar del hidrógeno como fuente de energía. Esto no es del todo correcto, más que una fuente de energía es un vector energético. Se denomina vector energético a aquellas sustancias o dispositivos que almacenan energía, de tal manera que éstos puedan liberarse posteriormente de forma controlada. Se diferencian de las fuentes primarias de energía en que a diferencia de éstas, se trata de productos manufacturados, en los que previamente se ha invertido una cantidad de energía mayor para su elaboración.

Ejemplos típicos de vectores energéticos son las baterías, las pilas, condensadores, el hidrógeno, el agua contenida en una presa, aunque existen multitud de variantes más, como los depósitos de aire comprimido o resortes.

Como vector energético, el hidrógeno se puede obtener a partir de una gran variedad de energías primarias. En la actualidad, aproximadamente el 95% del hidrógeno producido se hace a partir de energías fósiles, concretamente a partir del reformado con vapor del de gas natural (en el siguiente apartado explicamos este proceso), pero la posibilidad de obtenerlo a partir de fuentes de energías renovables hace la cadena del hidrógeno más sostenible, además de traer implícito un aumento de la seguridad energética, en el sentido de que no dependeríamos de otros países para su obtención.

La economía de hidrógeno es un modelo económico energético alternativo al uso de combustibles fósiles, en el cual la energía, para su uso básico en los medios de transporte, se almacena como hidrógeno (H₂).

Uno de los objetivos fundamentales de la economía del hidrógeno es su obtención a partir de energías renovables. Básicamente el proceso más desarrollado para la obtención del hidrógeno a partir de renovables es la electrólisis, que también se explica en el siguiente apartado.

La utilización de las pilas de combustible ofrecen una gran oportunidad para usar el hidrógeno frente a los combustibles convencionales. Su principal ventaja es una alta eficiencia en el proceso de obtención de electricidad en comparación con los sistemas actuales (máquinas térmicas), además de la ausencia de emisión de gases contaminantes.

Estarás de acuerdo en que el hidrógeno parece una buena opción como vector energético, pero puesto que no se encuentra libre en la naturaleza, se hace necesaria su producción mediante procesos químicos o electroquímicos. A continuación resumimos los principales métodos de obtención:

Reformado con vapor

Con este procedimiento el hidrógeno se obtiene a partir de hidrocarburos, fundamentalmente del gas natural. El principal componente del gas natural es metano (CH₄) y la reacción consiste básicamente en separar el carbono del hidrógeno. El hidrógeno producido, se almacena en tanques. Las unidades a pequeña escala no son comerciales y el hidrógeno contiene algunas impurezas.

La mayoría del hidrógeno empleado por la industria petroquímica se genera de esta manera. El proceso tiene una eficiencia entre el 70 y el 90%.

Electrólisis del agua

El paso de la corriente eléctrica a través del agua produce una disociación entre el hidrógeno y el oxígeno, componentes de la molécula del agua H₂O. El hidrógeno se recoge en el cátodo y el oxígeno en el ánodo. Es un proceso que está disponible comercialmente con una tecnología comprobada. El proceso es mucho más caro que el reformado con vapor, pero produce hidrógeno de gran pureza. Tiene la ventaja de que es modular, es decir, se puede adaptar fácilmente para la producción grandes cantidades de gas, simplemente conectando más unidades entre sí.

Otra ventaja de la electrólisis, es su posible combinación con las energías renovables para producir H₂ a partir de fuentes renovables, compensando la naturaleza intermitente de algunas de estas fuentes. Plantea una competencia directa con el uso directo de la electricidad renovable: la energía generada se vierte a la red o se emplea en la electrólisis.

Gasificación.

La gasificación es un proceso en el que un sustrato carbonoso (por ejemplo carbón o biomasa) es transformado en hidrógeno y otros gases combustibles, mediante una serie de reacciones que ocurren en presencia de otro gas (aire, oxígeno, vapor de agua o hidrógeno). Perfectamente adecuado para hidrocarburos pesados a gran escala, puede utilizarse para combustibles sólidos, como el carbón y líquidos. Las unidades pequeñas son muy escasas, ya que el hidrógeno suele exigir una limpieza sustancial antes de su uso. La gasificación de biomasa aún es objeto de investigación y tiene implicaciones debido a la utilización de grandes extensiones de tierra. El hidrógeno que se obtendría mediante este proceso entra en competencia con los combustibles sintéticos derivados de la biomasa.

Ciclos termoquímicos.

Utilizan el calor barato de alta temperatura procedente de la energía nuclear o solar concentrada. Este proceso sería potencialmente atractivo para su aplicación a gran escala, con bajo coste y sin emisión de gases de invernadero, para la industria pesada o el transporte. Para ello existen diferentes proyectos de colaboración internacional sobre investigación, desarrollo y puesta en operación de plantas que operen con este proceso.

Producción fotobiológica.

Las algas y las bacterias producen directamente hidrógeno en determinadas condiciones. Durante los últimos años se estudia este recurso de gran envergadura potencial aunque con un ritmo de producción de hidrógeno bastante lento. Se necesitan grandes superficies y la mayor parte de los organismos apropiados no se han encontrado todavía. Hoy día está siendo objeto de estudio en distintos centros investigación.

Existen diversas posibilidades de almacenamiento del hidrógeno generado, que resumimos a continuación:

Cilindros de gas comprimido: Es la técnica más utilizada para suministrar hidrógeno hasta presiones de 200 bar y puede considerarse de bajo coste. Solo se almacenan cantidades relativamente pequeñas. Si se aumenta la presión de almacenamiento hasta los 700 bar, se consiguen densidades energéticas comparables al hidrógeno líquido, pero están todavía por debajo de las de la gasolina y el gasóleo. El almacenamiento a alta presión está aún en fase desarrollo.

En la siguiente fotografía podemos observar unos cilindros de almacenamiento de hidrógeno.

Tanques de líquido: También es una tecnología muy empleada y bien conocida. Se consigue una buena densidad de almacenamiento. Se requieren temperaturas muy bajas y por ello un aislamiento mayor de lo normal, por lo que su coste puede ser elevado. Se pierde algo de hidrógeno por evaporación y la energía almacenada todavía no es comparable a los combustibles fósiles líquidos.

Hidruros metálicos: Empieza a estar disponible alguna tecnología de almacenamiento de hidrógeno sobre sólidos metálicos. Es un sistema muy seguro ya que el hidrógeno se almacena sobre el propio sólido. La forma de los depósitos de almacenamiento puede adaptarse a las necesidades de cada aplicación. El rellenado exige un circuito de refrigeración debido al calor de la reacción. Al utilizarse metales para fijar el gas, los pesos se elevan considerablemente y pueden degradarse con el tiempo. Actualmente es una tecnología cara.

Hidruros químicos: Las reacciones de formación de hidruros reversibles son bien conocidas. Son sistemas compactos con reducido tamaño pero plantean problemas con la manipulación de residuos y en lo que se refiere a las infraestructuras necesarias.

Estructuras de carbono: Se están estudiando distintas estructuras con base de carbono, entre las que se encuentran los nanotubos, que permiten una elevada densidad de almacenamiento de hidrógeno, siendo, además, muy ligeras. Pueden resultar baratas en función de su producción, estando actualmente en fase de investigación y desarrollo.

Comentamos al inicio de este capítulo que la utilización de las pilas de combustible ofrecen una gran oportunidad para usar el hidrógeno frente a los combustibles convencionales. ¿De qué modo las pilas de combustible nos pueden ayudar a sustituir los combustibles fósiles por hidrógeno? En primer lugar veamos lo que es una pila de combustible. Una celda o pila de combustible es un dispositivo electroquímico que convierte la energía química de reacción directamente en energía eléctrica, mientras se suministre combustible y oxidante a sus electrodos, sin más limitaciones que los procesos de degradación o mal funcionamiento de los componentes. Como resultado de la reacción electroquímica se produce agua y electricidad. El agua abandona la pila de combustible a través de los electrodos y la corriente eléctrica pasa a un circuito externo.

En principio, cualquier sustancia susceptible de oxidación química, que pueda suministrarse de forma continua a la pila, puede utilizarse como combustible. Del mismo modo, cualquier sustancia que se reduzca químicamente de forma suficientemente rápida puede servir como oxidante. Hidrógeno y oxígeno gaseosos son el combustible y oxidante elegidos en la mayoría de las aplicaciones de las pilas de combustible. El hidrógeno es un estupendo combustible para este tipo de pilas, puede obtenerse a partir de hidrocarburos, y alcanza una alta densidad energética cuando se almacena criogénicamente para aplicaciones en ambientes cerrados. El oxígeno se obtiene directamente del aire siendo su almacenamiento fácil y económico.

Las pilas de combustible se diferencian de las baterías en que éstas últimas son dispositivos de almacenamiento de energía. El máximo de energía disponible se determina por la cantidad de reactivos químicos almacenados dentro de la propia batería que cesará de producir energía cuando se consuman los reactivos químicos. En una batería secundaria, los reactivos químicos son regenerados por recarga, que implica poner energía de una fuente externa en la batería.

La reacción global que tiene lugar en una pila de combustible es la combinación de hidrógeno y oxígeno para formar agua:

2H₂ + O₂ → 2 H₂O

A diferencia de la combustión convencional, en las pilas de combustible, comburente y combustible no entran en contacto directo. En el ánodo tiene lugar la oxidación del combustible, mientras que en el cátodo el oxidante consume los iones positivos del electrolito y los electrones generados en el ánodo, que se mueven por la diferencia de potencial generada entre los dos electrodos.

Los elementos básicos de una celda de combustible son los electrodos, el cátodo y el ánodo; el electrolito, sustancia encargada de transportar los iones producidos en las reacciones redox; la matriz, que contiene el electrolito y que no es necesaria cuando este es sólido; y la placa bipolar, que actúa como colector de corriente y distribuidor de gas.

En el funcionamiento de la celda, los gases pasan hacia el electrolito a través de los poros de los electrodos, los oxidantes a través del cátodo y los combustibles a través del ánodo.

Los investigadores confían en que los motores de hidrógeno ofrecerán ventajas con respecto a los combustibles actuales y serán capaces de competir con otros sistemas de propulsión, ofreciendo el mismo rendimiento y el mismo coste que esperan los usuarios de automóviles, además de mejoras medioambientales.

El motor de combustión interna de hidrógeno se parece mucho a los motores de gasolina. El diseño es básicamente el mismo que el de un motor a gasolina, es decir, un motor que sigue el ciclo Otto, con sus pistones, válvulas y demás sistemas. Esta clase de motores permiten aprovechar las especiales características que presenta el hidrógeno como combustible. Por esto, con un adecuado diseño podemos conseguir un motor con un rendimiento energético mayor que el equivalente en gasolina y totalmente ecológico.

Un automóvil de hidrógeno no requiere el tratamiento de los gases de escape, cuando opera correctamente. La alta velocidad de combustión del hidrógeno ofrece la oportunidad de aumentar el rendimiento de potencia sin incrementar el tamaño del motor. Sin embargo, a diferencia de los combustibles líquidos, el hidrógeno gas tiene una baja densidad de energía por unidad de volumen, lo que significa que el vehículo estará un poco limitado en su autonomía en comparación con los actuales. El aumento significativo de la eficiencia ayudará a mitigar esta desventaja.

El uso de hidrógeno extiende la vida del motor y reduce el mantenimiento, ya que no se acumula carbón en la cámara de combustión ni en las bujías, y los gases resultantes son tan limpios que casi no se necesita cambiar el aceite del motor (sólo hay que rellenarlo periódicamente). Este revolucionario motor tiene casi únicamente emisiones de vapor de agua cuando funciona con hidrógeno.

El almacenamiento del hidrógeno está técnicamente resuelto, bien como líquido, en estado gaseoso o en forma de hidruro. Falta por ver si esta tecnología alcanzará unos precios competitivos.

Otra opción que se está investigando es la utilización del motor de combustión rotativo Wankel. Inventado por Felix Wankel, utiliza rotores en vez de los pistones de los motores alternativos.

En cualquier caso, la ecología de hidrógeno hay que valorarla no solo en los gases producidos en su combustión, sino también en la energía consumida y la contaminación producida en su obtención.

Estarás de acuerdo en que la electricidad ha revolucionado la calidad de la vida humana desde finales del siglo diecinueve permitiendo un uso más sencillo de las fuentes de energía disponibles. Sin embargo, la electricidad es difícil de almacenar. El mejor sistema en lo que a eficiencia y coste se refiere, y más extendido además para el almacenamiento de energía de una red a gran escala, es el almacenamiento por bombeo, que consiste en bombear agua hasta una presa superior y generar la electricidad demandada mediante hidroelectricidad. Sin embargo este método no sirve para aplicaciones móviles de almacenaje de energía.

Existen alternativas más reducidas de almacenaje como condensadores pero tienen el problema de la baja densidad de energía. Las baterías tienen también baja densidad de energía y además tardan en cargarse y descargarse. El almacenamiento en una batería inercial es más eficiente que en las baterías de tamaño similar, pero acarrea preocupaciones de seguridad debido a que puede romperse de forma explosiva, aparte de que la batería de inercia se comporta como un giroscopio, y su eje de giro tenderá a moverse en sentido perpendicular a aquel en el que se le aplica la fuerza.

Casi al mismo tiempo que empezó a funcionar la electricidad, se descubrió una fuente de energía portable. Se trata naturalmente de los motores de combustión interna, los cuales queman hidrocarburos. Los motores de combustión interna arrasaron a sus competidores de esa época, como por ejemplo el aire comprimido, o los automóviles eléctricos accionados por baterías, porque proporcionaron mayores posibilidades, en virtud de la eficacia del motor de combustión interna y de la alta densidad energética del combustible. El alto cociente de potencia másica de los motores de combustión interna también permitió construir un avión de densidad más alta que el aire.

Las actuales preocupaciones con respecto a la disponibilidad a largo plazo de los combustibles fósiles y por el calentamiento global debido a las emisiones de dióxido de carbono (CO₂) han dado lugar a una búsqueda de un combustible alternativo a los combustibles fósiles que no tenga estos problemas.

La economía del hidrógeno utilizaría una fuente energética no basada en combustibles fósiles, utilizando varios métodos para producir el gas de hidrógeno para su uso en los múltiples sectores como fuente de energía almacenada. Si la energía se utiliza para producir hidrógeno, entonces el hidrógeno se podría utilizar como forma de almacenaje de energía substituyendo el gas y el petróleo.

En una economía del hidrógeno, los grandes generadores rurales de hidrógeno de alta eficacia se combinarían con un sistema de distribución (como el sistema de la distribución del gas natural pero capaz de satisfacer los desafíos adicionales del transporte del hidrógeno). En la distribución de energía el usuario intermedio y final podría utilizar las celdas de combustible para satisfacer sus necesidades, substituyendo los actuales sistemas de generación y distribución local, y los vehículos de combustión interna. Sistemas similares se utilizan actualmente con el gas natural para producir electricidad, en instalaciones urbanas con cogeneración donde además se aprovecha el calor residual.

En una economía completa del hidrógeno, incluso las fuentes eléctricas primarias como la energía hidráulica y la energía eólica se podrían utilizar para hacer el hidrógeno, en vez de distribuirla directamente en la red eléctrica.

La demanda creciente de electricidad, la liberalización del mercado, la seguridad de suministro, la descentralización y la reducción del impacto ambiental, son oportunidades para el desarrollo de nuevas tecnologías de generación eléctrica. Las pilas de combustible pueden ser una opción adecuada para entrar a competir con otras alternativas. Para que se llegue a una situación comercial óptima se necesita reducir los costes de fabricación a base de aumentar las unidades fabricadas o mejorar las tecnologías. Pero este aumento de producción es excesivamente prematuro, dado que en la actualidad la mayoría de las tecnologías están en fases de desarrollo.

Cuando se quiere aumentar la producción de energía eléctrica en una instalación de pilas de combustible, se puede hacer de forma sencilla conectando más pilas entres sí. Esto es lo que se denomina carácter modular de los sistemas de pilas de combustible, e incorpora ventajas adicionales, como pueden ser los cambios de escala a potencias mayores por interconexión de módulos, permitiéndoles adaptarse aún mejor a la demanda.

La generación distribuida mediante sistemas de cogeneración y autogeneración es una de las primeras vías en las que las pilas de combustible están haciendo sus más intensos esfuerzos para llegar a situarse en el mercado.

Los fabricantes de automóviles han visto en las pilas de baja temperatura alimentadas con hidrógeno, o de momento con metanol, una opción alternativa al motor de combustión interna, con eficiencias energéticas que pueden llegar a triplicar la eficiencia de los motores actuales, con la correspondiente reducción del consumo de combustible, en unos momentos en los que los precios de éstos tienden a subir progresivamente. Todos los grandes fabricante de automóviles tienen proyectos de investigación relacionados con la tecnología del hidrógeno, algunos de ellos ya en fase casi comercial.

En diversas ciudades europeas ya existe una flota de autobuses urbanos alimentados por hidrógeno, con pila de combustible. En la siguiente fotografía podemos ver el autobús alimentado por hidrógeno en la planta de abastecimiento de Madrid.

La energía y el medio ambiente son indispensables para el desarrollo sostenible. Estos problemas son mundiales, puesto que el cambio climático, la disminución de la diversidad biológica y el agotamiento de la capa de ozono no pueden ser resueltos por las naciones individualmente. De mantener la tendencia actual de un crecimiento económico y de población continuado sin nuevas tecnologías y sin cambios drásticos sobre cómo se utilizan los recursos, nuestro planeta no podrá sostener la economía mundial.

El sector energético, dado su carácter de soporte del sistema productivo de la sociedad y de los usos que configuran nuestra vida cotidiana, es uno de los más íntimamente relacionados con la problemática asociada al desarrollo sostenible. El crecimiento económico, el consumo energético y el impacto medioambiental están relacionados, por lo que se plantea la necesidad de lograr el equilibrio entre los tres aspectos: cómo mantener la calidad de vida, con menos consumo energético y cómo se puede producir, transformar y consumir energía minimizando el impacto ambiental.

Todas las fases de la actividad energética, desde la extracción o producción de la energía primaria, transporte, transformación, distribución y consumo de productos finales, tienen alguna potencial incidencia sobre el medio ambiente. Los impactos ambientales que se producen son de toda índole, pueden ser de alcance local o global, o tener efectos de corto o de largo plazo. Así, por ejemplo, las emisiones de partículas procedentes de las centrales de generación tienen un alcance local, mientras que sus emisiones de CO₂ lo tienen global. Los impactos de los vertidos de las refinerías suelen tener un alcance de corto plazo, mientras que el problema de los residuos radiactivos es de largo plazo.

Los precios de la electricidad, del gas natural o de los productos petrolíferos no recogen actualmente la totalidad de los costes de los impactos ambientales que llevan asociados. Se dice entonces que los costes ambientales no están internalizados en el precio de la energía. Los precios, por tanto, no informan del verdadero coste social de las actividades energéticas, por lo que pueden darse asignaciones ineficientes de recursos ya que el coste medioambiental no se repercute sobre los agentes que contaminan, sino sobre la sociedad en su conjunto.

¿Sería posible incluir todos los costes ambientales en el precio de la energía? Por ejemplo, ¿podemos incluir en el precio de la energía las pérdidas en la producción agrícola y en la salud humana, producidas por la lluvia ácida? Esto es lo que se denomina internalizar costes, pero desafortunadamente la tarea de internalización de costes ambientales tropieza con dos serias dificultades, la existencia de incertidumbres en la cuantificación de los costes medioambientales y la escasa experiencia en la aplicación de mecanismos regulatorios de internalización. Por ello, el objetivo de internalización debe tomarse conceptualmente como referencia pero ha de acometerse con gradualidad y prudencia.

La regulación económica trata de paliar en lo posible los llamados fallos de mercado relacionados fundamentalmente con el ejercicio del poder de mercado en situaciones de concentración y la no consideración de los costes ambientales. En este sentido, la regulación tiende a internalizar los costes ambientales mediante mecanismos de tipo indirecto, para evitar en lo posible distorsiones al mercado. Por medio de estos mecanismos, se procura la internalización de los costes ambientales hasta el nivel que la sociedad demanda, sin interferir directamente en el funcionamiento de los mercados energéticos. En otras ocasiones, la sociedad no admite determinados impactos, y el poder político prohíbe "directamente" el desarrollo de la actividad o la fabricación del producto, imponiendo determinadas calidades mínimas a los combustibles, como ocurre por ejemplo en el caso de la tradicional gasolina super (con plomo), cuya comercialización quedó prohibida en los países de la UE a partir del año 2002.

Los instrumentos más importantes de internalización de los costes ambientales que se emplean cada vez con mayor asiduidad en los sectores energéticos liberalizados son los siguientes:

Instrumentos de tipo fiscal, como los tributos, impuestos y tasas ambientales, asociados a la actividad de transformación potencialmente contaminante, a las emisiones de contaminantes o al uso o consumo de energía. Estos instrumentos se complementan con deducciones, desgravaciones y subvenciones a las actividades menos contaminantes. En nuestro país, aparte del impuesto sobre el valor añadido, los productos petrolíferos y la electricidad soportan unos impuestos especiales, que incrementan de forma apreciable su precio, aunque no puedan ser considerados imposiciones ambientales propiamente dichas.

Instrumentos de tipo económico, como los incentivos económicos que pretenden fomentar la transformación tecnológica favoreciendo las actividades con menor impacto medioambiental relativo, como pueden ser las primas a las energías renovables, a la cogeneración o a los programas de gestión de la demanda. Estos incentivos se han mostrado tremendamente eficaces en nuestro país, fundamentalmente en el desarrollo de las instalaciones eólicas y de cogeneración.

Instrumentos de mercado, como son el comercio de derechos de emisión (SO₂ o CO₂) o las subastas de capacidad de energía renovables o los certificados verdes.

Ya hemos visto que los procesos de transformación de energía pueden causar impactos negativos en el medio ambiente, y hemos comentado alguno de ellos. En este apartado vamos a centrarnos en los impactos causados por la generación y distribución de energía eléctrica.

Uno de los principales impactos son las emisiones atmosféricas contaminantes generadas en las centrales térmicas. Estas son responsables del 90% de las emisiones de contaminantes atmosféricos (SO₂ y NO_x principalmente) procedentes de las grandes instalaciones de combustión, que son los principales causantes de las lluvias ácidas. El 10% restante es responsabilidad del sector del refino.

Siguiendo con la generación de energía eléctrica, otro tipo de centrales que hemos visto son las centrales nucleares, que son las responsables del 95% de los residuos radiactivos de media y alta actividad. Los residuos de baja y media actividad son entregados a Enresa y posteriormente almacenados en el centro de El Cabril (Córdoba), mientras que los combustibles irradiados están siendo almacenados, hasta el momento, en las piscinas de las plantas nucleares que los originan, a la espera de que los procesos de investigación actualmente desarrollados permitan bien su almacenamiento en un único cementerio nacional o incluso europeo, o bien su tratamiento mediante transmutación atómica para desactivarlo o convertirlo de nuevo en combustible aprovechable.

Además de la generación, el transporte y distribución de la energía eléctrica también puede ser causante de efectos negativos en el medio ambiente. Además del impacto estético, están en estudio los posibles efectos por radiaciones electromagnéticas de las redes de alta tensión. Para paliar estos efectos, las solicitudes de autorizaciones para instalaciones de transporte de energía eléctrica deberán acreditar, entre otros requisitos, el adecuado cumplimiento de las condiciones de protección del medio ambiente.

Por último, un factor muy importante para reducir la afecciones ambientales de la generación de energía eléctrica es la reducción del consumo de electricidad. En este aspecto se continúan fomentando programas y mecanismos de gestión de la demanda que adoptan diversos modelos, variando desde la promoción de la información al consumidor hasta la concesión de un incentivo o crédito para la adquisición de equipos eficientes con el objeto de conseguir un ahorro energético. Se emplean a veces mecanismos de mercado para asignar los incentivos.

¿Cuál es el impacto ambiental del consumo de gas natural? Aunque también es utilizado como materia prima en la industria química, el principal uso del gas natural es como combustible. Es el más limpio de los combustibles fósiles, al tiempo que se han desarrollado para su utilización final equipos y nuevas tecnologías con elevados rendimientos.

Podemos destacar dos impactos ambientales derivados del consumo de gas natural:

Efecto Invernadero.

Los gases originados por la actividad humana que provocan el calentamiento global del planeta por el conocido efecto invernadero son el CO₂, CH₄, NO_x, CFC y vapor de agua. El gas natural es fundamentalmente CH₄. El sistema de suministro de gas natural en Europa occidental está considerado uno de los más limpios, seguros y eficientes de los sistemas de suministro de combustible del mundo. Las fugas medias estimadas son de alrededor del 0,7 % del total suministrado, lo cual supone que dicha zona únicamente es responsable de un 2 % del total del metano emitido a la atmósfera como consecuencia de la actividad humana. Todo esto, sin tener en cuenta que aproximadamente un 25 % de las fugas se oxida en el terreno antes de salir a la atmósfera.

Su combustión, al igual que la del resto de combustibles fósiles produce principalmente CO₂ y vapor de agua. El motivo de calificación de "más limpio" es debido a su composición química. La proporción de hidrógeno/carbono es mayor que en el resto de combustibles.

Esto conlleva unas emisiones de CO₂, producto de la combustión, de un 25-30 % menores que en el caso del petróleo, y un 40-50 % menores que en el caso del carbón, por unidad de energía producida. Teniendo en cuenta las altas eficiencias de los procesos de combustión del gas natural y las avanzadas tecnologías de recuperación de calor en los mismos, las proporciones de contaminación emitidas finalmente son aún menores.

Lluvia ácida.

En cuanto a los óxidos de nitrógeno (NO_x) y el dióxido de azufre (SO₂), que originan la lluvia ácida, el gas natural contiene muy poco azufre, por lo que sus emisiones de SO₂ son insignificantes, si se comparan con las cantidades emitidas por el petróleo o el carbón. De igual forma, las emisiones de NO_x son muy pequeñas, sobre todo por la utilización de quemadores de bajo NO_x.

Además de los impactos ambientales generados en el consumo del gas natural, también hay que tener en cuenta los derivados de la obtención y transporte del propio gas. Vamos a ver a continuación los posibles impactos ambientales en cada una de las fases de obtención y transporte.

Extracción del gas natural.

Durante la etapa de extracción del gas, los impactos en el medio ambiente que se producen son de carácter puntual, resumiéndose en la modificación del paisaje, la producción de ruidos y la generación de restos vegetales e inertes, derivados del proceso.

Procesado.

Para su consumo, el gas natural no requiere complicados procesos de transformación, sino que se utiliza prácticamente en el mismo estado de extracción.

Transporte como gas natural licuado (GNL).

Cuando el transporte se realiza en forma de GNL, mediante buques metaneros, el gas sufre un proceso de licuefacción y posterior regasificación. La principal repercusión medioambiental es un aumento del consumo de energía utilizado en estos procesos. La regasificación consiste en un cambio de fase líquido-gas en la que se utilizan intercambiadores de calor con agua de mar, y que en sí misma no produce residuos ni emisiones, por lo que estas plantas presentan un impacto ambiental reducido.

Transporte y distribución por gasoducto.

El transporte y distribución de gas mediante gasoductos tiene un impacto ambiental prácticamente nulo durante la fase de operación, ya que discurren por el subsuelo y, por tanto, no afectan al entorno.

El impacto ambiental de mayor importancia tiene lugar durante la construcción de redes de gasoductos, fase que se planifica cuidadosamente para proteger el patrimonio arqueológico y el paisaje característico de las zonas por donde discurren, de forma que, finalmente, la única evidencia de su existencia son las señalizaciones de su trazado. Entre las medidas de actuación para la reducción de impactos se encuentran la protección de las zonas de alto valor ecológico en la elección del trazado, la preservación de la fauna autóctona mediante la elección del año más apropiada, la reducción del ancho de pista de trabajo, la protección de los cursos hídricos y la restauración del medio una vez finalizadas las obras.

En el transcurso de la actividad gasista, y fundamentalmente en el desarrollo de las actividades de transporte, distribución, regasificación y almacenamiento, se pueden presentar pequeñas emanaciones de gas natural al exterior en muy pequeñas proporciones. No obstante, para reducir este fenómeno, además del control mediante la instalación de equipos de medición, se están llevando a cabo las siguientes actividades:

• Recuperación del gas natural que se vaporiza en tanques y cisternas.
• Sustitución de antiguas redes y acometidas por otras nuevas de acero y polietileno.
• Utilización de métodos de conexión en carga.

Los productos petrolíferos utilizados en el transporte y en la industria, son responsables del 60 % de las emisiones de CO₂ de nuestro país. Los potenciales impactos ambientales de las intervenciones humanas destinadas al desarrollo de petróleo cubre todos los aspectos relacionados como son: la búsqueda, exploración, desarrollo y producción de los recursos de petróleo.

Típicamente, los estudios geológicos y geofísicos se realizan en áreas muy amplias, a fin de identificar los objetivos favorables para exploración. Esto es seguido por un estudio más intensivo, probando y perforando las áreas seleccionadas, para localizar y evaluar los recursos de petróleo y gas. Los medios de producción incluyen los pozos y bombas, distribuidos en todo el campo, las líneas de recolección y transporte, los tanques de almacenamiento y algunas unidades de procesamiento primario.

Los caminos de acceso, las operaciones sísmicas y los pozos exploratorios tienen el potencial para causar deterioro en los recursos culturales y los ecosistemas frágiles, y pueden afectar negativamente a las comunidades nativas, si su ubicación y diseño no son adecuados. Si estas actividades se planifican, se diseñan y se realizan, correctamente, los impactos deben ser temporales.

Los accidentes catastróficos que pueden ocurrir, incluyen la destrucción del pozo y la liberación incontrolada de petróleo y/o gas, y posiblemente un incendio (con los productos de la combustión) en la refinería o la planta de procesamiento de gas, son fuentes de contaminación importantes, tal como se ha visto en algunos accidentes acaecidos en plataformas petrolíferas.

El sector energético español consumió en 2009 un total de 5,85 EJ de energía primaria, emitió 275 Mt de CO2 (un 93% del total español), y generó una demanda de unos 53.000 millones de euros (un 2,7% de la demanda interna total), con un valor añadido de 28.000 M€ correspondiente a un 2,7% del PIB.

La actual crisis económica se hace presente en 2009 si cabe con más fuerza que en 2008 tanto a nivel internacional como en España. El crecimiento del consumo energético se ha desacelerado a nivel global, con reducciones en países desarrollados. En España, en niveles absolutos se observan en 2009 reducciones en el consumo de energía primaria (de crecimientos interanuales del orden del 3% se pasó a un descenso del 1,8% en 2008 y a una caída del 8,2% en 2009).

La intensidad energética española sigue mejorando, gracias fundamentalmente a la crisis en la construcción y otros sectores industriales; no obstante, nuestra intensidad energética sigue siendo superior a la de la Unión europea de los 15. Esto quiere decir que, en comparación con nuestros países vecinos, gastamos más energía para producir la misma cantidad de bienes o riqueza. Evidentemente esto no es bueno, hay que tender a consumir menos energía produciendo lo mismo.

Las emisiones de CO₂ (las emisiones por uso de la energía, que son del orden del 80% de las totales), disminuyeron el 8,5% en 2009, debido principalmente a la reducción en el consumo de energía, y también al incremento de las energías renovables en el mix energético y a la mayor contribución de la energía hidráulica. También ha disminuido la intensidad de carbono (emisiones de CO₂ por unidad de PIB medido en dólares corrientes). Sin embargo, estas reducciones son inferiores a las de otros países de nuestro entorno: los países desarrollados también han reducido sus emisiones de CO₂ y la intensidad de las mismas.

El nivel de dependencia energética de España respecto al exterior sigue siendo muy alto, superior al 84 %, muy por encima de la media europea, a pesar de las mejorías en 2009 debido a la menor demanda de energía importada (principalmente carbón, crudo y gas natural) y al crecimiento de las energías renovables. Aunque el alto nivel de diversificación de suministradores de gas natural y petróleo mitiga mucho los riesgos de esta dependencia, el sector energético sigue expuesto a un importante riesgo de precio para estos combustibles.

Habrás observado que en los últimos años los precios finales de la energía han subido en general, aunque todavía sin superar los niveles europeos en muchos casos. De nuevo, cabe preguntarse si las señales que transmiten estos bajos precios de combustibles o de productos finales son apropiadas para avanzar hacia un modelo energético sostenible.

En lo que respecta a la participación de las distintas tecnologías, debe destacarse en 2009 el notable moderación en la instalación de generación fotovoltaica (209 MW nuevos frente a los 2.764 MW instalados en 2008) debido al cambio que se produjo en el marco regulatorio. Lo que no se frenó fue la instalación de capacidad eólica (2.532 MW instalados en 2009, con un total nacional acumulado de 18.865 MW al final del año), aunque ya se empieza a observar una desaceleración en 2010.

Se han continuado conectando al sistema nuevos ciclos combinados, (cuya construcción empezó antes de que se notaran los significantes efectos de la crisis) por lo que el sistema peninsular presentaba en 2009 un margen de reserva de régimen ordinario del 39% sobre la punta de demanda horaria. Como consecuencia posiblemente de todo ello, el carbón ha visto reducida su participación en el sistema de forma drástica.

La producción de energía eléctrica es el sector donde más valor añadido (en términos de capital y trabajo) se crea. Esta creación de valor debe analizarse conjuntamente con el impacto ambiental y sobre la seguridad energética. Y en este sentido, el aumento de la contribución de las energías renovables es el elemento más positivo para la sostenibilidad del sistema.

El transporte por carretera sigue suponiendo una de las grandes fuentes de insostenibilidad económica y ambiental de nuestro modelo energético: consumió una energía equivalente al 21,8 % de la energía primaria total y aportó el 23,7 % de las emisiones españolas de CO₂ por uso de energía. Sin embargo, su participación en los gastos del sistema energético es menor.

También es necesario profundizar en el sector terciario. Los sectores residencial y de servicios son asimismo importantes consumidores de energía – 11 % y 6,4 %, respectivamente si se expresan como proporción del total de energía primaria consumida, y causantes en conjunto del 15 % de las emisiones de CO₂ en España. Su intensidad energética sigue siendo alta, su consumo se reduce menos que el de otros sectores, y además tienen una participación en los gastos del sistema mayor que lo que les correspondería por consumo (posiblemente debido a su menor elasticidad de consumo, y los mayores precios a los que están expuestos).

El año 2010 ha resultado ser un año sin grandes cambios en política energética: persisten las incertidumbres ya apuntadas en 2009 acerca de los marcos de apoyo a las energías renovables, sobre el estímulo al carbón nacional, y a ellas se añaden algunas más. A continuación tratamos los aspectos más relevantes.

Existe en general un marco de incertidumbre para los inversores en energías renovables, aumentado si cabe por los dos Reales Decretos publicados a final de 2010 en los que se revisan las primas para las instalaciones existentes, y se rebaja su cuantía para las instalaciones futuras. No se conoce el marco de retribución para los parques eólicos que se puedan instalar a partir de 2013. No es de extrañar por tanto que las inversiones en estas tecnologías hayan disminuido drásticamente en este año. Así, la potencia eólica instalada en 2010, 1.516 MW, ha sido la menor de los últimos siete años. A pesar de ello la potencia eólica total instalada de 20.676 MW es superior al objetivo de 20.155 MW fijado en el Plan de Energías Renovables 2005-2010.

Desde el punto de vista económico, la continuación (y crecimiento) del déficit tarifario sigue constituyendo un enorme problema: compromete la sostenibilidad económica del sistema, condiciona el desarrollo regulatorio y sigue contribuyendo a transmitir una señal errónea al consumidor.

Por lo que respecta a las administraciones, en el lado positivo cabe citar los avances hacia un modelo energético consensuado a medio plazo. La Subcomisión de Análisis de la Estrategia Energética Española para los Próximos 25 Años, creada en 2009 en el Congreso de los Diputados, publicó unas conclusiones entre las que cabe resaltar como positivas la petición al Gobierno de una Ley de Ahorro, Eficiencia Energética y Energías Renovables, con la implantación progresiva y razonable de las renovables en un marco de seguridad jurídica (aunque con unos objetivos reducidos respecto a los expresados en otros foros) y el estímulo de la eficiencia, en especial en los sectores de la edificación y el transporte. Entre otras conclusiones de esta subcomisión también cabe destacar la necesidad de que el precio de la energía recoja plenamente los costes incurridos, el fomento de las interconexiones, un marco regulatorio adecuado para fomentar la innovación y la implantación de redes eléctricas inteligentes y el desarrollo de la generación distribuida.

Otro elemento positivo a mencionar es el avance de las interconexiones: la eléctrica con Francia, o la próxima entrada en servicio del gasoducto Medgaz, para que refuerce nuestra capacidad de importación de gas. Finalmente, también debe celebrarse la aplicación de un IVA reducido a la rehabilitación energética de viviendas.

En el ámbito internacional, las conclusiones de la reciente cumbre del clima de Cancún apuntan a un cierto optimismo respecto a las señales de reducción de emisiones de CO2 del sector energético. En este sentido, la Unión Europea sigue trabajando en el desarrollo del sistema de comercio de emisiones a partir de 2013, en particular la asignación de permisos al sector energético.