Estimad@s Clientes y/o amantes del LEAN:
Genero el presente escrito con el objetivo de divulgar el trabajo
de dos grandes especialistas, uno de ellos, Emilio de las Heras, habla desde el
punto de vista estrictamente de la evolución de los costes de las diferentes
energía y el otro, Mark Jacobson, explica lo que sale en sus simulaciones sobre
el cambio global, con resultados que, como él dice, le han sorprendido a él
mismo
Por último, para dar un toque de optimismo, hago mención a
una noticia científica sorprendente: un nuevo material convierte el CO2 en un
combustible limpio, con una eficiencia sin precedentes
Solar y Eólica más
baratas que Gas, Carbón o Nuclear
(Escrito de Emilio de las Heras, publicado en Expansión)
Durante 2015, el 99% de todas las nuevas instalaciones de
generación de electricidad en los EEUU ha sido renovable:
La gráfica siguiente muestra la tendencia de esos costes
LCOE del Megawatio x hora eólico terrestre y solar fotovoltaico, desde 2008 a
2016. Con datos de los EEUU, el KWh eólico en la mejor localización sale a 3,3
céntimos y el del fotovoltaico a 5,8 y bajando exponencialmente, de un año para
otro.
La gráfica siguiente muestra la comparación actualizada de
los LCOE de las diferentes energías. Arriba, las renovables, abajo las
convencionales.
La convencional más barata, Gas natural en ciclo combinado,
sale entre 5,2 y 7,8 céntimos/KWh. El carbón, entre 6,5 y 15 céntimos. Y la
nuclear, entre 9,7 y 13,6. Todo ello sin contar ni las subvenciones ni los
costes externos. Remarco aquí los costes externos de las fósiles estimados
en billones en coste sanitario y daños por cambio climático y los costes
externos de la nuclear, como son el seguro de accidentes y los costes de
desmantelamiento.
Como sea, la energía más barata es la que no se
consume: Eficiencia, entre 0 y 5 céntimos el KWh, luego
la eólica terrestre, entre 3,2 y 7,7 y la solar fotovoltaica
industrial ("utility scale"), entre 4,3 y 7 céntimos.
El que tenga interés en ver las gráficas con todo detalle
puede verlas en el documento Lazard
LCOE 9.0, disponible en internet.
'Un mundo de energía 100% limpia es posible'
( Entrevista con Mark Jacobson, director del programa de
Atmósfera y Energía de la Universidad de Stanford)
Mark Jacobson, profesor de Ingeniería Civil y Medioambiental
y Director del Programa de la Atmósfera/Energía en la Universidad de Stanford
(EEUU), ha creado un modelo para lograr la transformación energética del mundo
en 2050, sin necesidad de utilizar fuentes fósiles o nucleares, y sin aumentar
el número de plantas hidroeléctricas.
Jacobson, que creó su primer modelo en 2001, se considera un
optimista gracias a la información que ha podido recopilar a lo largo de los
años. «Hemos estudiado 139 países en el mundo para convertir sus fuentes de
energía en 100% eólica, hidráulica y solar y hemos llegado a la conclusión de
que sí es posible. Es económica y técnicamente factible. El coste es muy
modesto y salvará vidas, eliminará emisiones que contribuyen al cambio
climático, estabilizará los precios de la energía y creará empleo; sí, habrá un
balance positivo neto de empleos».
Jacobson cree que además de reducir la contaminación
y las emisiones de CO2, disminuirá los riesgos de ataques terroristas por la
descentralización de la energía. «Se reducirá la necesidad de importar
energía, y los conflictos internacionales por fuentes de energía. Estoy tan
seguro que soy muy optimista. La cuestión no es cómo, sino cuándo».
El estudio ha sorprendido al propio Jacobson, cuyos modelos
informáticos tridimensionales de la atmósfera-biosfera-océano han servido para
simular contaminación de aire, clima, y energía renovables. «Descubrimos que al
electrificar todo, reducimos la demanda de energía considerablemente. En
el sector del transporte se puede reducir la demanda entre un 60 y 80%. En
todos los sectores la demanda se reduce en un 35% de media en todo el mundo
sólo con electrificar; sin cambiar tus costumbres puedes ahorrar energía. En
España, si se convierte al 100% para 2050 y se realizan modestas mejoras en
eficiencia energética, reducimos la demanda en un 38%».
Aunque el coste por kilovatio sea mayor con energía
limpia, como se consume menos, el coste final es menor. «Un
coche eléctrico puede costar más que su equivalente de gasolina, pero si es
conducido 24.000 kilómetros al año durante sus 15 años de vida, la media de
EEUU, se ahorran unos 18.000 euros en combustible. El coche tendría que costar
18.000 euros más que uno de gasolina para que no tuviera sentido».
También fue sorprendente descubrir que no hace falta
tanto terreno para la conversión total. En EEUU necesitaría 0,5% de su
terreno para plantas solares de gran escala, y para todo lo demás, porque la
energía eólica prácticamente no ocupa suelo.
Los resultados del estudio se han difundido en el marco de
la reciente Cumbre del Clima de París con la ayuda de Solutions Project, la
organización que Jacobson fundó junto con el actor Mark Ruffalo y el apoyo
financiero de Leonardo DiCaprio. «Definitivamente esperamos cambiar la
conversación mostrando cómo puede hacerlo cada país. Este no es el único
camino, pero es un camino. Podemos conseguirlo. Nosotros mostramos lo que se
necesita, el coste, el número de empleos que se generan, las reducciones en la
contaminación y los ahorros conseguidos por la reducción del cambio climático».
Y todo utilizando tecnología actual, desde vehículos de hidrógeno por célula de
combustible a aviones propulsados por hidrógeno criogénico como el space
shuttle.
Con que EEUU se pasara a la electricidad al 100%, el
mundo se ahorraría 3,1 billones de euros en gastos derivados del cambio
climático cada año. «Los ahorros de gastos relacionados con el cambio
climático a nivel mundial son unos 14 billones de euros al año. Según unos
estudios recientes, el coste social del carbono es mucho más alto de lo que
antes se pensaba. Antes eran 30 euros por tonelada de CO2. Ahora son 250 por
tonelada de CO2».
En cuanto al empleo, Jacobson explica que no hay pérdida de
puestos de trabajo, sino una transferencia de empleos, de la industria de
energía fósil a la energía limpia, con un balance positivo. En España, por
ejemplo, se crearían 182.000 empleos «para construcción y operación de energías
limpias durante 40 años después de reconvertir los empleos perdidos».
Además se eliminaría la contaminación del aire en
España. «Estimamos, según los cálculos que combinan concentraciones
actuales de contaminantes, población y riesgo relativo, que las muertes
prematuras por contaminación en España son unas 27.000 al año; por enfermedades
cardiovasculares, respiratorias y complicaciones causadas por asma. El coste
total de la contaminación del aire en España es de unos 92.000 millones de
euros, o un 7,7% del PIB. Se eliminaría este coste, unos 1.825 euros por
persona. Además, cada persona ahorraría 140 euros al año en electricidad. El
ahorro en gastos relacionados con el cambio climático sería de otros 1.825
euros al año».
Eso en España. Cuando EEUU se electrifique al 100%, los
ahorros climáticos serán de 7.300 euros por estadounidense. «La idea es que
cuando los estados y los países empiecen a adoptar este tipo de planes,
avergüencen a otros países y estos empiecen a actuar más rápido, porque se
darán cuenta de los beneficios. California y Nueva York ya han adoptado el 60%
de nuestro plan de 2030 porque para entonces serán 50% viento, agua y sol.
Hawai también va hacia el 100% en el sector de energía eléctrica, un quinto de
la energía total, pero aún así un sector completo, para 2045. Y según haya más
países que sigan este plan, los demás se darán cuenta que no se quieren quedar
atrás, porque van a ahorrar en gastos, mejorar la salud y aumentar ingresos.
Los que se queden atrás estarán subdesarrollados».
New material converts CO2 into clean fuel with
unprecedented efficiency
A new
material made from microscopic layers of cobalt can convert carbon dioxide gas
into formate - a fuel that can be burned with no toxic
byproducts and used as a clean energy source.
Developed
by a team of researchers in China, the material could be one way to deal with
the 36 gigatonnes of CO2 we release into the atmosphere
each year due to fossil fuel use. Scientists have been struggling for decades
to come up with an energy-efficient way to transform CO2 into something useful,
and early testing points to this new material as being one of the most
promising options we’ve seen so far.
"This
represents a fundamental scientific breakthrough," Karthish Manthiram, a
chemical engineer from the California Institute of Technology who was not
involved in the research, told William Herkewitz at Popular Mechanics.
"Certainly
it will be a years-long process before this is worked into a successful,
commercial device. But at this stage of development, by all conceivable
metrics, this reaction looks very positive."
The
material is just four atoms thick, and is made up of ultra-thin layers of pure
cobalt metal and a cobalt oxide-cobalt metal mix. When it undergoes the process
of electroreduction, which involves feeding a small
electric current through the material to change the molecular structure of the
CO2 inside, it produces a clean-burning fuel.
As Herkewitz explains, when an electric current is
applied to the cobalt nanomaterial, it causes the molecules inside the material
to interact with the CO2 molecules that are running freely through
it. This causes hydrogen atoms to attach to carbon atoms from the CO2,
prompting an extra electron to be propelled into one of its oxygen atoms.
"With that, the CO2 becomes CHOO-, or formate," he says.
Lab tests
with the material confirmed that it can maintain "stable current densities
of about 10 milliamperes [of formate] per square centimetre over 40 hours, with
approximately 90 percent formate selectivity at an overpotential of only 0.24
volts".
I know you
want to, but don’t freak out about what all that actually means just yet.
This
"overpotential" is the amount of energy lost due to the slowness of
electrochemical reactions sustained by electrodes such as this one. The smaller
the overpotential, the better, but in order to make something efficient, it has
to maintain that small overpotential while also keeping the rate of fuel
production up. This is where many attempts at CO2 electroreduction have fallen
short in the past.
Manthiram,
who is himself working on his own CO2 electroreduction solutions,told Popular Mechanics that not only can this new
material sustain that low overpotential while also achieving a high rate of
formate production, it manages to keep everything stable too. "It's very
rare and difficult to find a material that satisfies all three of those
constraints," he said, adding that this material is "the best
we've seen" so far.
The team,
from China's Hefei National Laboratory for Physical Sciences, describes the
material in the journal Nature. The next step will be to
demonstrate how it can be incorporated into commercial technology so we can
start using up some of the CO2 that's floating around in our atmosphere, causing trouble.
Read these next:
- Scientists are building a
system that could turn atmospheric CO2 into fuel
- A Canadian start-up is removing
CO2 from the air and turning it into pellets
- Physicists achieve early stages
of a new, solid state of hydrogen
Que disfrutéis lo que queda del fin de semana
Un cordial saludo
Alvaro Ballesteros
