La electrificación benéfica y Usted

Marcelo Caplan

Profesor en el Departamento de Ciencias y Matemáticas – Columbia College Chicago – USA

Lo mas probable es que Usted este leyendo este articulo desde su computadora o su teléfono. ¿No es así? Si estoy en lo cierto Usted esta “leyendo el diario” pero sin el artefacto físico, el periódico, y en su lugar utiliza un recurso que para funcionar necesita electricidad.

Si sigue analizando los recursos que usa durante una jornada que yo la denomino regular (lo que hacemos regularmente todos los días), Usted vera que su día esta energizado por la energía eléctrica. Desde el suministro de agua, la refrigeración de los alimentos, muchos de los medios de transporte que utiliza (trenes, elevadores y más), los medios de comunicación (teléfono, internet, social media) y la iluminación esta alimentada por energía eléctrica, lo que nos hace replantearnos: ¿Cómo sería mi día si no tengo acceso al suministro de energía eléctrica? Lo invito a reflexionar sobre ese punto.

Estoy casi seguro que Usted llegará a la misma conclusión que yo he llegado. Mi día regular sin electricidad es algo imposible de visualizar. Solo veo claramente lo que NO PODRE HACER, dado que en esta situación carezco de lo que hoy, para la sociedad de la 4ta Revolución Industrial es de vital importancia: ¡Acceso a una fuente de energía versátil y accesible en todo momento y en cualquier lugar! Ese es el nivel de dependencia que tenemos hoy con respecto a la electricidad.

Por otro lado, la generación de electricidad que la sociedad demanda para poder seguir su desarrollo nos llevó, tras una serie de situaciones problemáticas, a la situación en la que estamos hoy: el calentamiento global y sus consecuencias negativas para las futuras generaciones. Vamos a transitar por esas crisis desde sus orígenes hasta el día de hoy para poner la electrificación benéfica, en contexto para que Usted la vea, y pueda (o no) identificarla como una potencial solución al problema.

La gran demanda de electricidad empezó en los años 1950. El medio principal para generar electricidad en este momento era el uso de instalaciones hidroeléctricas para convertir la energía potencial del agua que fluye en electricidad o la quema de combustibles fósiles transformando la energía térmica en energía eléctrica. Con el tiempo y el acceso, la sociedad se acostumbra a tener una fuente de energía barata, de fácil acceso y conversión, la energía eléctrica, para alimentar no solo las industrias sino también nuestra vida privada. La dependencia de los combustibles fósiles fue claramente visible en las crisis del petróleo de la década de 1970-80.

La creciente demanda de energía eléctrica y las limitaciones del parque de generación disponible trajeron a otro actor nuevo en este campo: el uso de la energía nuclear para abastecer la demanda de electricidad. La generación de electricidad utilizando la energía liberada por la fisión del átomo se convirtió en la década de 1970-80 en una industria en crecimiento. Los países desarrollados desarrollaron, adoptaron y adaptaron esta tecnología. Francia tenía alrededor del 80% de su consumo de energía generado por energía nuclear. En 1990, Estados Unidos generaba más del 20% de su consumo de energía eléctrica utilizando energía nuclear. El camino hacia una “fuente ilimitada de energía” está en su camino, con ciertos “problemas” que también deben ser abordados como los desechos nucleares. De repente, el accidente en el reactor nuclear de Chernobyl – Rusia. tuvo lugar.  

El desastre de Chernobyl detuvo de inmediato el desarrollo de nuevas plantas de energía nuclear y, con ello, limitó la construcción de unidades de reemplazo para plantas de energía obsoletas. En los años siguientes, la sociedad tiene más demanda de energía eléctrica y menos generación; por lo tanto, aumenta el desarrollo de centrales eléctricas dependientes de combustibles fósiles que utilizan no solo carbón sino también gas natural. En esta etapa en el tiempo es posible decir que en los Estados Unidos una gran mayoría de la población tiene acceso a la energía eléctrica y los productos básicos que trae a sus comunidades.

En 1988 Hansen, director del Instituto de la NASA para Estudios Espaciales, inició la discusión sobre el calentamiento global y el cambio climático. Aunque la ciencia detrás del calentamiento global es clara y la comunidad científica la respalda, el problema del calentamiento global todavía no se ha abordado por completo. Puede ser que la inacción política sea la falta de comprensión y la división en la opinión pública que resultó de una campaña deliberada, y aún controversial, de desinformación para reorientar la discusión pública sobre el cambio climático. En resumen, a pesar de la ciencia y los datos disponibles, la sociedad continúa generando electricidad a partir de centrales eléctricas de combustibles fósiles, aumentando la liberación de dióxido de carbono (CO2), uno de los gases causantes del calentamiento global.

Desde la introducción de la discusión sobre el calentamiento global en los años 90, a pesar de no ser la corriente principal, varias instituciones y empresas privadas comenzaron a desarrollar tecnología que puede utilizar otras formas de energía y convertirlas en electricidad, como la eólica y la solar. Estas fuentes de energía tienen dos beneficios importantes en comparación con los combustibles fósiles:

1) La energía solar y eólica son renovables, cuando los combustibles fósiles se limitan a una cantidad existente y 2) Sus procesos para convertir la energía solar / eólica en electricidad no liberan dióxido de carbono. u otros gases nocivos para la atmósfera. Por estas razones, la energía solar y eólica recibió el nombre de “energía verde” al ser fuentes de energía respetuosas con el medio ambiente. Estas tecnologías no son nuevas. La pregunta a examinar es: ¿Cuál puede ser la razón por la que no están más desarrollados y tengan una mayor participación en el inventario de generación eléctrica?

Hay dos razones técnicas principales:

1) La generación solar / eólica no es confiable cuando otras fuentes, especialmente la generación eléctrica de gas natural lo son! La energía solar se puede convertir solo cuando el sol está brillando y depende de las condiciones del clima local (fuera de nuestro control) y lo mismo con la energía eólica, la producción de energía eléctrica, aunque predecible, no está bajo nuestro control.

2) Las estaciones de generación solar / eólica, aunque más baratas de construir y operar, están produciendo una pequeña cantidad de energía eléctrica en comparación con las plantas de energía más grandes (¡de combustible fósil o de energía nuclear!)

Estas dos razones hacen que estas tecnologías de generación verde no fueran acogidas por las empresas de generación y distribución de energía eléctrica. La red eléctrica convencional no estaba preparada para recibir energía producida por múltiples fuentes pequeñas que producen una cantidad de energía incierta y descontrolada en cualquier momento. Esto significa que ahora el cuello de botella no está en la generación de electricidad sino en la tecnología de distribución disponible: la red eléctrica de principios del siglo XXI no está “actualizada” para atender las necesidades de la sociedad del siglo XXI. La red eléctrica necesitaba una revisión seria para poder aceptar y distribuir eficientemente la energía eléctrica generada por “fuentes verdes” poco confiables.

En 2011, el Congreso de los Estados Unidos promulgó la Ley de Modernización de la Infraestructura Energética, modificada en 2016 la Ley de Seguridad e Infraestructura de América del Norte, en la que el Gobierno Federal ordenó la mejora de la infraestructura eléctrica, lo que llevó al desarrollo de la hoy llamada “Smart Grid” o red de distribución inteligente. Esta red mejorada puede aceptar y distribuir la energía generada por los pequeños productores.

Con el acceso a fuentes confiable de energía renovable (eólica y solar) a la red eléctrica, es posible decir que cada día la energía distribuida por la red es un poquito “mas verde” es decir menos dependiente de combustibles fósiles. En síntesis, la energía eléctrica que usamos hoy y usaremos mañana será cada vez mas amiga del medio ambiente.

Por lo tanto, una iniciativa para reducir el calentamiento global es el desarrollo de nuevas estrategias en las que los dispositivos alimentados por combustibles fósiles hoy, sean reemplazados por dispositivos eléctricos alimentados por una “red eléctrica que es cada vez más verde”. Este proceso se llama Electrificación Benéfica. La Electrificación Benéfica tendrá un impacto en el transporte, las industrias y la vida residencial. Una de las grandes transformaciones que podemos ver ahora es el desarrollo de una nueva forma de proporcionar energía al transporte: el desarrollo del vehículo eléctrico, EV y su red de apoyo.

Veamos con ejemplos sencillos, como Usted puede colaborar a reducir las emisiones de CO2, contribuyendo a frenar el calentamiento global, basado en el principio de la Electrificación Benéfica.

1-Use la energía eléctrica en las horas de la noche entre las 1:00 am y 5:00 am.  A esa hora la mayoría de la energía eléctrica es generada por fuentes que no se pueden parar, por ejemplo, energía nuclear, o estaciones termo-eléctricas que utilizan carbón. Por otro lado, la energía generada no se puede efectivamente almacenar, por lo que lo que no se usa, se pierde. ¡Si Usted programa su lavarropa, u otras aplicaciones que usan gran cantidad de energía para que funciones en esas horas, ya estará contribuyendo a que no sea necesario usar generadores para proveer esa energía durante el día! Si tiene dispositivos que funcionen con baterías, cárguelas en las horas señaladas. Y si tiene un auto eléctrico, este es el momento justo para cargar la batería.

2- Desenchufe los dispositivos que no está utilizando. Aunque Usted piense que su televisor esta apagado, no lo está.  Esta en un modo llamado stand-by, esperando a que Usted lo prenda. El dispositivo (televisión, estéreo, computadora, cargadores de teléfonos, etc.) siguen consumiendo energía que no esta siendo utilizada para nada. A estos consumidores se les atribuye el nombre de Vampiros energéticos.

3- Dado que cada día la electricidad generada es más “verde”, y su costo es cada vez más accesible, es una buena política reemplazar elementos que funcionan con combustibles fósiles por similares energizados por electricidad. En muchas construcciones en los Estados Unidos se esta reemplazando la cocina de gas natural por cocinas eléctricas, lo mismo que los sistemas de calefacción/refrigeración.

4- Un cambio fundamental en los próximos años será la introducción del auto eléctrico, como medio de transporte. No solo que el auto eléctrico se mueve usando energía “mas verde” que los de combustión interna, sino que limita la polución del medio ambiente. Le sugiero que haga el siguiente ejercicio: imagínese que tiene un auto eléctrico. En promedio un ciudadano viaja 80 kilómetros diarios. Un auto eléctrico standard puede rendir 6 kilómetros por kilowatt.hora (Kwh). Por lo tanto, la cantidad de energía que el auto usa en el día es aproximadamente 14 Kwh. Si lo pone a cargar a un ritmo de 4Kwh por hora su batería estaría totalmente cargad en menos de 4 horas, y su costo diario al precio de la electricidad hoy aproximado de 20 centavos de dólar por Kwh sería de 2,80 dólares. Para cubrir la misma distancia con gasolina necesitaría por lo menos 8 litros de gasolina (dos galones) al precio de hoy aproximado de $3.3 dólar por galón, significa que tendré que gastar 6,60 dólares para cubrir la misma distancia, y en el proceso introducirá 18 kilogramos de CO2 a la atmosfera.

En otras palabras, la electrificación benéfica no es una solución inmediata al problema del calentamiento global, pero es una de la cual Usted puede tomar acción y contribuir, a su manera y en lo que pueda, a mitigar el problema y contribuir a que le dejemos un mundo mejor a nuestras hijas e hijos.

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