Energía, Medioambiente e Innovación
Santiago Sabugal
Endesa
Al invitarme a dar la charla inaugural de estas jornadas sobre mantenimiento en el sector de la energía, se me da la oportunidad de reflexionar en voz alta sobre el devenir del mudo la energía, como éste está condicionado por los acuerdos sobre el cambio climático, y como el cumplimento de los retos planteados están a su vez condicionados a que se produzcan importantes innovaciones científicas y tecnológicas.
El mundo de la energía es casi mágico; desde el Bing Bang inicial, con una explosión inmensa de energía que dio lugar al universo tal y como hoy lo conocemos, pasando por las grandes migraciones buscando climas más cálidos y hasta nuestros días, la energía ha jugado un papel esencial protagonizando cambios económicos y sociales a lo largo de la historia. Todas las revoluciones industriales fueron impulsadas por las revoluciones de la energía: el uso del carbón para alimentar las máquinas de vapor, el descubrimiento de la electricidad, el uso generalizado del petróleo y actualmente las energías renovables.
La Cuarta Revolución Industria, hoy en marcha, no es una excepción, es también una revolución energética provocada por el cambio climático y por el justo deseo de un mayor acceso a la energía en especial de los casi mil millones de personas que hoy no tienen acceso a la electricidad. Esto dará lugar a que en el 2040 el consumo global de electricidad crecerá del orden de un 80% con respecto a la cifra actual.
La evolución del mundo energético está condicionada por los acuerdos tendentes a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y con ello a atenuar el cambio climático. Estos acuerdos que comenzaron con el Protocolo de Kioto en 1987, se materializan hoy con los acuerdos de Paris del 2015 en los que se fija el objetivo de que el aumento, en el presente siglo, de la temperatura media global sea inferior a 2oC, con respecto a la era preindustrial, y para ello la concentración en la atmosfera del principal gas de efecto invernadero, el CO2, no debería superar las 450ppm.
Para conseguir estos objetivos se acuerda prescindir de los combustibles fósiles a lo largo del presente siglo y en este contexto la UE acuerda reducir sus emisiones de CO2 para el 2050 entre un 85 y un 90% con respecto a las de 1990. Y aquí empieza el lio.
Ciñéndonos a nuestro país, en 1990 las emisiones de Co2 fueron de 288 MT. Si las hemos de reducir, aunque solo sea el 85% significa que en 2050 solo debemos emitir 43Mtm. Conseguir esto implica una revolución que afectará a todos los sectores económicos y posiblemente el de la producción de energía sea el que tenga los medios más adecuados para encarar este reto.
Pero ¿cómo afrontaremos la reducción de emisiones en el transporte pesado, en el transporte marítimo, en el transporte aéreo, en la siderurgia, en la fabricación de cemento, cerámica, vidrio... y así un largo etcétera?
Vamos a repasar los métodos conocidos de reducción de emisiones de CO2 haciendo un breve desglose, estado actual y perspectivas de cada uno de ellos.
AHORRO Y EFICIENCIA ENERGÉTICA ENERGIAS RENOVABLES
ENERGIA NUCLEAR
CAPTURA Y ALMACENAMIENTO DE CO2
- El ahorro y la eficiencia energética es el sistema más sencillo para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y hoy se constata una cierta dinámica de mejora de la eficiencia energética, pero también que queda mucho por hacer, y un ejemplo de ello es que aún no se acabó de trasponer a nuestra legislación la Directiva europea de ahorro y eficiencia energética de 2012. Tenemos 25M de viviendas de la cuales 2/3 fueron construidas antes de 1990 y lo que hay para incentivar su mejora son acciones aisladas y pobres algo así como paños calientes para curar una pulmonía. Tenemos multitud de edificios públicos en una situación precaria de aislamiento e iluminación.
No hay una ley que obligue en los nuevos proyectos a presentar un estudio de medidas de eficiencia energética con el mismo rango que se exige para los aspectos medio ambientales.
Queda mucho camino por recorrer para mejorar la eficiencia, pero con iniciativas legales acertadas, incentivos fiscales y créditos asequibles, es posible por esta vía conseguir una importante reducción de las emisiones de CO2.
- Las EERR parecen la panacea y ciertamente han supuesto un enorme avance en la reducción de las emisiones de CO2. Pero si las estimaciones del IPCC son correctas, estas energías suministraran en el 2050 entre el 49 y 67% de la energía primaria a nivel global y aquí se plantean varias preguntas:
- ¿Cómo se van a reducir las emisiones de CO2 en el resto de la generación de energía?
- ¿Cómo se regulará la variabilidad de las EERR?
- ¿Como se reducirán las emisiones de CO2 en los procesos industriales energéticos.
No hay propuestas ni previsiones. A corto plazo los ciclos combinados asumirán la función de regular la variabilidad de las EERR, pero estos emiten CO2 y no es posible capturarlo ya que, dada la pequeña concentración de este gas en los gases de escape, lo hacen difícil técnicamente e inviable económicamente.
Me atrevo a hacer una sugerencia que tuvo vigencia hasta principio de los años noventa: ¿Por qué no pasar al Operador del Sistema la operación de las centrales hidráulicas con embalse para regular una parte importante de las EERR?
Parece que esperamos en el milagro de las baterias, y puede que llegue, pero hoy por hoy los números no cuadran. La densidad energética de las baterias está en 250Wh/Kg con el objetivo de duplicarse en los próximos diez años.
En España hay unos 8.000MW de bombeo que podrían aportar para regular durante un periodo de 10h 80.000MWh. Si con las baterias optimizadas, prescindiendo del coste, quisiéramos duplicar la energía de regulación actual del
bombeo, para suministrar 80.000MWh se necesitarían 160.000Tm de baterias, con el problema del coste y de los ciclos de vida útil. No parece que esta sea la solución, aunque podría ser una pequeña parte de ella para regulaciones puntuales de poca potencia y tiempos cortos.
Esto nos indica que hay que desarrollar otras formas de almacenar y regular la energía, como volantes de inercia de alta capacidad, ciclos combinados de oxicombustión con gas natural o de hidrógeno, centrales de biomasa, o centrales térmicas con captura de CO2.
- Si consideramos la energía nuclear, no parece que los vientos ideológicos sean propensos para renovar el parque nuclear y disponer de grandes máquinas inerciales que den estabilidad al sistema. Está sin resolver el problema de los residuos de vida larga, a parte de la susceptibilidad social en cuanto a posibles averías con fuga radiactiva y la proliferación de armas nucleares. Pero estos problemas no deberían impedir el agotar la vida útil de las centrales nucleares existentes, que hoy en los países más avanzados, apuntan a los sesenta años y más.
La energía nuclear limpia de fusión es una apuesta de largo plazo; el reactor ITER se encenderá en 2025 y está previsto que alcance plena carga en 2035 para evaluar, a continuación, su viabilidad tecnológica y económica. Esta fuente de energía, si prospera, será para avanzada la segunda mitad de este siglo.
- Y nos queda la captura y almacenamiento de CO2. Hubo un planteamiento de doce proyectos pilotos de captura y almacenamiento de CO2 desde la UE que la crisis del 2008 se llevo por delante. Uno de esos proyectos era español y tuve el honor de proponerlo desde Endesa. Fue aceptado y se basaba en un Lecho Fluido Supercrítico con oxicombustión. Dicho proyecto se complementaba con el almacenamiento de CO2, proyecto este que finalizó con el descubrimiento y caracterización de una estructura idónea para el almacenamiento de CO2.
La tecnología de captura de CO2 es conocida y tanto la Agencia Internacional de la Energía como el IPCC manifiestan que sin la capturas y almacenamiento de CO2, no se cumplirán los objetivos propuestos para el cambio climático. De hecho, calculan que en el 2030 alrededor de 600MT de CO2 deberán ser eliminadas con esta tecnología. Del renovado interés por esta tecnología da fe la jornada que sobre captura y almacenamiento se celebró la semana pasada en el Club Español de la Energía.
En el caso de los proyectos basados en oxicombustión y de fácil captura del CO2, el encarecimiento del KWh es debido al coste de producir oxígeno.
Pero si de verdad se quieren cumplir los acuerdos de Paris y reducir de forma drástica las emisiones, hemos de profundizar en otros combustibles como el hidrógeno y su obtención de forma limpia a partir de agua y energía, bien por hidrólisis o por termólisis, lleva anejo como subproducto la obtención de oxígeno, y con estos dos gases sí que podemos abordar la reducción de CO2 en la siderurgia, en el transporte pesado y, en procesos industriales con consumo energético, producir energía eléctrica con combustibles fósiles con captura de CO2 y contribuir con estas centrales a la regulación de la variabilidad de las EERR.
El titulo de esta charla es Energía, Medio Ambiente e Innovación y ya ven que no he parado de mencionar aspectos que requieren Innovación, Investigación y Desarrollo en temas tales como:
- Legislación audad que impulse la eficiencia en las edificaciones y en todos los nuevos proyectos.
- Nuevas baterias.
- Nuevos sistemas de almacenamiento de energía.
- Nuevos sistemas de producción de hidrógeno y oxígeno.
- Captura y almacenamiento de CO2.
Para innovar en estos campos es necesario concienciarse que, si queremos ser alguien en el contexto del mundo industrial, tener una industria moderna competitiva, sostenible, generadora de empleo de calidad y ser algo más que
unas subcontratas ilustradas, debemos apostar por la Investigación y el Desarrollo de forma decidida y dar un salto cualitativo capaz de ilusionar a la ciudadanía en cuestiones que determinan su prosperidad. Para ello se debería alcanzar o mejor aún superar la media del porcentaje del PIB que los países de la UE dedican a I+D+i que es del 2,03%- frente a un teórico 1,2% de España y mirar hacia los países que más invierten en Investigación y Desarrollo como Corea (4,5%), Suecia (3,25%), Austria (3,09%, Bélgica y Alemania (2,5%).
Presupuestos como los del CSIC de 631M€, CIEMAT con poco más de 82M€, CDTI con 730M€ entre préstamos y subvenciones, hablan por si solos del empeño que ponemos para dar el salto al que deberíamos aspirar, y lo que es más penoso, llevamos casi diez años en los que, del presupuesto total anual destinado a Investigación y desarrollo, unos 7.000M€, apenas se ejecuta anualmente un cincuenta por ciento, entre otras cosas porque el modelo de créditos no atrae ni a las empresas ni a los investigadores.
Con este planteamiento estamos lejos de imitar los logros en los años sesenta y setenta de Corea con respecto a Japón.
Y termino esta charla animando a los asistentes a estas jornadas, a profundizar e intercambiar experiencias en el mundo del mantenimiento, estando atentos a los acontecimientos que han de venir en los próximos años en el mundo de la energía.
Muchas gracias.
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