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Lic. Eduardo Barreiro – Consultor

PRIMERA PARTE : USO SUSTENTABLE DE ENERGIAS FÓSILES

ENERGIAS ALTERNATIVAS Y MEDIO AMBIENTE

PRESENTACIÓN San Miguel deSan Miguel deTucumánTucumán

12/05/2004

LIC EDUARDO BARREIRO

Bueno vamos dar comienzo a la presentación de cuatro temas. El primer tema

es como se usan las Energías Fósiles, que son, que reservas tenemos a nivel

mundial, después Energías Alternativas y su uso y después Cambio Climático,

que es el más condicionante para el uso energético.

Nuestro hogar. Tiene aire, agua, y

un clima hospitalario

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Acá tienen nuestro planeta tiene aire, agua y un clima hospitalario, todavía.

Población al 6/5/2004: 6.367.113.857

According to the International Programs Center, U.S. Bureau of the Census (5/8/04 at 4:24:53 PM EDT) is 6,367,113,857

Fíjense, esta es la población al lunes pasado. El 31 de mayo de 2004 era de

6300 millones de personas. Desde la presentación de Tucumán hasta ahora,

tres semanas creció en 13 millones la población mundial. Acá tienen la cita, yo

tengo la manía, viene de cuando publico trabajos científicos, de poner las citas

que digo, porque así pueden acceder a Internet y bajar los mismos trabajos.

2000 millones de personas no tienen acceso a la energía eléctrica

Delivering Sustainable Energy Services for Poverty Reductionand Economic GrowthRT6- Dominique Lallement, Manager Energy Sector Management Assistance Program, World Bank

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Fíjense, ésta es una foto que ha circulado por Internet, es muy interesante, es

una composición de cinco satélites con iluminación en distintos lugares del

mundo. Vean cuales son las zonas iluminadas de la Tierra, en esas zonas

viven nada más que la sexta parte de la población mundial.

Hay 2000 millones de personas, que no tienen acceso a la energía eléctrica.

Evidentemente esto no es sustentable, no se puede seguir así, hay que llevar

acceso a toda la población mundial.

Distribución mundial de personas sin energia eléctrica

Acá tienen la distribución de la gente que no tiene acceso a la energía eléctrica.

En China por ejemplo, hay 223 millones de personas sin acceso a la energía,

India 800 millones, África 500 millones sin acceso. Esta es la gente que está

dependiendo de la biomasa. En América hay casi 100 millones de personas

que como fuente energética principal tiene biomasa, leña.

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Evolución de consumos mundiales (IEA 2003)Evolución de consumos mundiales (IEA 2003)

¿Qué consume la humanidad y cuánto? En cuanto a consumo de combustible,

esto es del año pasado y representan el consumo en millones de tep de 1973 a

2001. Fíjense que el consumo pasó de 6000 millones de tep a 10.000 millones

de tep. La distribución cambió, el gas natural creció bastante pasó de 16,2 M

tep a 21,2 M tep, el petróleo bajó de 45 a 35, el carbón bajo algo, casi se

mantuvo constante y aparece un fuerte incremento de la energía nuclear de

0,9% a 6,9%.

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Evolución del consumo mundial de energía

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Evolución de la demanda de energía mundial. Este gráfico es muy interesante,

porque lo que mide es la relación entre el consumo energético mundial y el

producto bruto mundial. A mayor PBI, mayor consumo energético. Pero fíjense

que cada una de las crisis de los precios del petróleo, del 73, 79, 90 del 2000,

ha hecho que la pendiente de la curva de consumo vaya decayendo, que por

unidad de PBI se consuma menos energía. Esto es al revés de lo que pasa en

la Argentina. Nosotros estamos, estuvimos hasta este año, vamos a ver lo que

pasa este año con un incremento por cada punto del PBI de 1,6 del consumo

energético. Entonces, estamos al revés del mundo. Porque hay una incorrecta

señal de precios sobre el consumo energético. Pero recuerdan lo que pasa en

el mundo, se ven planchados en la Argentina al revés.

0,0,2727% (484.363 MMm3, 1/1/03)% (484.363 MMm3, 1/1/03)Participación ArgentinaParticipación Argentina

Acá tenemos las reservas de petróleo mundial, y fíjense la distribución de las

reservas, la zona de Oriente Medio, donde existen prácticamente del 70% de

las reservas del petróleo del mundo. Cuando uno mira esta gráfica, entiende el

porque de algunos acontecimientos políticos mundiales y guerras que han

surgido. Donde están las reservas energéticas, ahí.

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Producción proyectada de Producción proyectada de petróleo : Origenpetróleo : Origen

También es muy interesante, es del 2004, acá está la cita de una reunión que

organizó la IFP (Instituto Francés de Petróleo) y la autora es Marianne Haug,

Directora de la DIE, por los próximos 30 años, de donde va a salir el petróleo

que va a consumir la humanidad. Acá está el consumo total de petróleo. La

parte amarilla son países no OPEC, y la parte roja son países OPEC. Todo el

consumo de petróleo convencional va a salir de la OPEC, lo cual nos lleva a

pensar que no va haber precios bajos de la energía nuevamente. La energía no

va a bajar.

00,51%,51% 816.581816.581 MMm3MMm3Participación Participación Argentina Argentina (2001)(2001)

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En cuanto al gas, la cosa está un poco más distribuida. Si bien, Medio Oriente

tiene reservas muy grandes, también hay bastantes reservas en Asia. Porque

Rusia y Euroasia tienen reservas muy grandes. La Argentina tiene una

participación del 0,51 % de las reservas mundiales, está es la participación al

2001 y la cifra es, reservas probadas más el 50 % de las probables. Las

reservas probadas son de 660.000 millones de m3. Esa reserva es escasa

respecto de la producción. Ahora lo vamos a ver más adelante. Estábamos en

ese tiempo en 14 años de la relación reserva/producción. Eso quiere decir que

el número de reservas sobre el consumo de ese año da un número que es 14,

pero como el consumo va aumentando un año es 14, el año siguiente es 10, a

lo mejor es 7 porque se incrementa el consumo.

Argentina (14 años)

Bueno, esto es lo que decía. Fíjense el número de años de reservas /

producción, que tienen las distintas zonas, esta es la zona del Medio Este y

esta es Argentina, estamos muy mal, en cuanto a reservas de gas. En junio

tienen que aparecer las reservas de 2003 y yo creo que el 14 debe haber

bajado a 12 o menos inclusive.

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Enormes reservas de carbón. más de 250 años de reservas probadas

Acá tiene las reservas de carbón, hay muchas, pero el carbón tiene el

problema, que es el que más dióxido de carbono produce. Pero están bastante

distribuidas. China es uno de los principales consumidores y tiene reservas

propias. Estados Unidos también consume bastante carbón.

HIDROELECTRICIDADHIDROELECTRICIDAD

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Este gráfico muestra como evolucionó la producción de hidroelectricidad que es

una de las fuentes que dispone la humanidad que no produce dióxido de

carbono. Yo estuve esperando ansiosamente que BP saque la estadística

correspondiente al 2004, porque me temo que está bajada sea un efecto visible

de cambio climático. Ósea menos lluvias implican menos generación de

hidroelectricidad. Hay que confirmar con los datos de este año.

La captura y el almacenaje del bióxido de carbono(CO2) provenientes del uso de combustibles fósilesserán los medios de disminuir emisiones del CO2 y permitir el uso de combustibles fósiles, especialmente carbón. Considerable esfuerzo privado y público seránecesario para desarrollar la tecnología a nivelcomercial. Esto se debe sustentar en acuerdospolíticos abarcativos para asegurar la colaboracióneficaz de esfuerzos nacionales e internacionales y, en última instancia, incentivos apropiados para el desarrollo de la implementación industrial.Findings of Recent IEA Work 2003http://www.iea.org/impagr/zets/http://www.ieagreen.org.uk

Había dicho que uno de los temas más graves de la generación de energía es

la producción de dióxido de carbono. ¿Cómo vamos hacer si el futuro

energético depende de los combustibles fósiles? ¿Cómo podemos generar

energía sin perjudicar el medio ambiente?. Bueno captura y almacenaje de

dióxido de carbono proveniente del uso de energías fósiles, van hacer los

medios para disminuir las emisiones de dióxido de carbono y permitir utilizar

combustibles fósiles especialmente carbón. Hay que hacer muchísimo esfuerzo

y muchísimas inversiones más todavía, pero ya se han comenzado esas

inversiones para poder implementar industrialmente la captura del dióxido de

carbono.

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¿Cómo se usarán las energías convencionales para disminuir el CO2?

Uso eficiente de la energía.Aumento de rendimientosUso eficiente de la energía.Aumento de rendimientos..

Cambio a combustibles de menor contenido de C; por ejemplo, de carbón a gas natural. Se ahorran 420 kg de CO2 por Mw producido, comparando una planta convencional con un Ciclo Combinado a gas.

Conversión de los HC en hidrógeno, separando el CO2 (steam reforming).

Secuestrar el CO2 producido en la combustión. VER:http://www.netl.doe.gov/coalpower/sequestration/main.html

¿Cómo vamos a utilizar las energías fósiles y las energías convencionales para

disminuir el dióxido de carbono?

Primero, el más importante de todos, uso eficiente de la energía. Significa no

prender las luces que están inútilmente prendidas, pero implica muchas cosas

más, implica que a nivel industrial hay que optimizar el uso de la energía

porque la industria consume el 33 % de la energía total producida en la

Argentina.

Segundo, cambio a combustibles de menor contenido de carbono, por ejemplo,

de carbón a gas natural. Es una tendencia mundial. Se ahorra 420 kg de CO2

por Mw producido, comparando una planta convencional con un ciclo

combinado a gas natural.

Conversión de hidrocarburos en hidrógeno, separando el dióxido de carbono

por steam reforming y utilizando el hidrogeno como combustible y secuestrar el

dióxido de carbono producido en la combustión.

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En el largo plazo, el carbón sólo puede mantener su porción en el consumo de energía mundial si es empleado controlando el CO2 producido. Se están desarrollando tecnologías basadas en la gasificación del carbón con uso posterior del hidrógeno como carrier y secuestro del CO2.Zero Emission Coal Alliance (ZECA) ( DS1-1)

Aumento de

eficiencia

Esto por ejemplo, es como se aumentó la eficiencia de una central térmica a

carbón. Esto está en kg tce/ KWh de generación entre 1995 y hoy, y lo que se

prevé como tecnología futura fíjense que la disminución en uso de carbón es

más o menos la mitad, porque aumenta la eficiencia de los sistemas de

generación.

Ejemplo de secuestro de CO2 en una central de Ciclo Combinado

TECHNOLOGICAL RESPONSES TO CLIMATE CHANGE IN THE ENERGY SECTOR PAUL FREUND (DS1-20) (IEA)

Absoción con aminas

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Acá tienen un sistema de secuestro. ¿Cómo se hace para secuestrar el dióxido

de carbono de una central de ciclo combinado a gas?. Bueno, esta

transparencia, es una planta convencional de ciclo combinado. En esta central

de ciclo combinado se quema gas natural generando electricidad, pero los

gases de escape de la turbina pasan, calientan agua, forman vapor, y con ese

vapor vuelvo a generar. Hasta ahí, es una central de ciclo combinado

convencional, lo que se va agregar es un sistema que captura dióxido de

carbono para almacenamiento. Ahora vamos a ver donde lo guardo.

Ejemplo piloto de secuestro en una central de producción de energía eléctrica en Inglaterra. Sólo se secuestra el 10 –15 % del CO2 presente.

Se estima el costo adicional de captura (con aminas) en 2000 dólares por KW, con una reducción del 12,5 % de laenergia generada . Sin contar el transporte.

Ver : http://www.ieagreen.org.uk/doc4b.htm

Acá tienen una foto de una central en Inglaterra, que tiene este sistema piloto

de captación de dióxido de carbono. Solamente es un sistema piloto y está

secuestrando al 10 – 15%, pero fíjense el incremento de costo. Se estima un

u$s 20.000 x Kw, el de una planta de ciclo combinado son u$s 500 – 600. U$s

2.000 va a costar captar dióxido de carbono y además con una reducción

importante del 12,5% de la energía eléctrica generada.

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Como se puede eliminar el CO2 separado del proceso de obtención de energía?

Inyección para recuperación secundaria en yacimientos agotados (EOR). Inyección en yacimientos agotados de gas. Ya hay realizaciones comerciales.

Adsorción sobre capas no comerciales de carbón mineral reemplazando metano adsorbido (en relación 2:1) Se está haciendo, y se produce gas (coalbed methane).

¿Cómo se puede eliminar el dióxido de carbono? Bueno hay varios sistemas,

varios lugares donde poner el dióxido de carbono.

El primero, y más interesante porque tiene costos bajos es la inyección para

recuperación secundaria de yacimientos de petróleo agotados EOR (Enhance

Oil Recovery).

Segundo, inyección en yacimientos agotados de gas. Ya hay realizaciones

comerciales, realizadas inclusive en Argentina de inyección de dióxido de

carbono contenido en el gas para mejorar la recuperación de petróleo y en el

caso del gas, hay varias realizaciones comerciales a nivel mundial, pero no en

la Argentina.

Absorción sobre capas no comerciales de carbón mineral reemplazando

metano absorbido. El carbón mineral tiene bastante metano absorbido pero el

dióxido de carbono es más a fin con el carbón mineral que el metano.

Entonces, uno puede inyectar ese dióxido de carbono, se absorbe sobre

carbón y hasta el metano absorbido que tenía y se produce ese metano hay

dos proyectos industriales que están funcionando en Estados Unidos. En

relación 2:1 ese gas se llama coalbed methane.

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Como se puede eliminar el CO2 separado del proceso de obtención de energía?

Inyección en el mar a grandes profundidades (1500/3000 metros y más). No están estudiadas las consecuencias sobre el bioma.

Inyección en acuíferos salinos profundos terrestres.

Inyección en yacimientos de hidratos de metano, (reemplazando metano) GEOLOGICAL STORAGE OF CO2: WHAT’S KNOWN, WHERE ARE THE GAPSAND WHAT MORE NEEDS TO BE DONEJohn GaleIEA Greenhouse Gas R&D Programme, Cheltenham, Glos. GL52 7RZ, UK {http://www.ieagreen.org.uk/doc4b.htm}

¿Cómo se puede eliminar el dióxido de carbono separado del proceso de

obtención de energía?

Bueno la otra opción es inyectar ese dióxido de carbono en el mar, a grandes

profundidades 1500/3000 metros. A 1500 m se disuelve el dióxido de carbono

pero a 3000 m. estamos por encima de las condiciones críticas y el dióxido de

carbono queda liquido con el tiempo se va a ir disolviendo y va a volver a la

atmósfera, pero se calcula en cientos de años para que el dióxido de carbono

que se inyecta al mar vuelva a la tierra. ¿Cuál es el problema? El problema es

que todavía no están estudiadas las consecuencias sobre el bioma, no se sabe

que puede pasar si se inyecta.

La otra alternativa es inyección en acuíferos salinos profundos terrestres. Hay

acuíferos salinos terrestres que absorben dióxido de carbono. Lo está haciendo

la gente de Noruega. Ya han inyectado como 50-60 MM m3 de dióxido de

carbono en un proyecto industrial.

Inyección en yacimientos de hidratos de metano reemplazando metano. El

metano y el agua forman un sistema cristalino estable a altísimas presiones y

bajas temperaturas en los fondos subterráneos del mar. La cantidad de metano

que hay en esos sistemas, es del orden de entre 3 y 30 veces más de metano

que hay en todos los territorios emergidos. Entonces, en la inyección de dióxido

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de carbono en estos yacimientos de hidratos de metano también reemplazará

metano y permitirá producir gas natural. Hay por lo menos 5 o 6 proyectos

pilotos que se están haciendo en Estados Unidos, Canadá y norte de

Inglaterra.

Es muy interesante porque las reservas de gas como hidratos de metano son

prácticamente 10 veces más que las reservas de gas conocidas.

Hay espacio suficiente para el almacenaje? El uso de combustibles fósiles produce 24 GTon/año de CO2( 24.000 millones de toneladas)

TECHNOLOGICAL RESPONSES TO CLIMATE CHANGE IN THE ENERGY SECTOR PAUL FREUND (DS1-20) (IEA)

¿Hay espacio? ¿Cómo es la relación del dióxido de carbono que producimos

en la tierra y el espacio que tenemos para inyectar?

En la tierra, estamos produciendo en este momento 24 GTon/año de dióxido de

carbono o sea, 24.000 millones de toneladas que van a la atmósfera. Es

invisible, no lo vemos, pero van y son los que causan el efecto invernadero.

Fíjense las capacidades que tenemos, esto es un trabajo de Paul Freund que

estuvo acá en Buenos Aires. Subterráneos y en el océano, yacimientos

agotados de petróleo son de 125 GTon, más de cinco años, en yacimientos de

gas 700 GTon, en reservorios salinos es entre 400 y 10.000 GTon, y en el

océano del orden de las 4.800 GTon. La cantidad posible de inyectar metano

es muy grande comparado con la producción, así que una alternativa hasta que

lleguemos a otro tipo de energía que libere dióxido de carbono.

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Y cuanto será el costo asociado? (yacimientos de petróleo)TECHNOLOGICAL RESPONSES TO CLIMATE CHANGE IN THE ENERGY SECTOR PAUL FREUND (DS1-20) (IEA)

¿Cuánto cuesta esto? En caso de recuperación asistida de petróleo el costo es

negativo, cuando lo inyecto en yacimientos de petróleo agotados, fíjense que

esto es hasta aproximadamente 100 Gt, el costo en realidad, la ganancia es del

orden de u$s 20.- x ton. Inyectada de dióxido de carbono. Es negativo o sea da

ganancia.

Y cuanto será el costo asociado?(Yacimientos de gas)

TECHNOLOGICAL RESPONSES TO CLIMATE CHANGE IN THE ENERGY SECTOR PAUL FREUND (DS1-20) (IEA)

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En yacimientos de gas, tiene un costo que es muy bajo. La ventaja es que la

capacidad es mucho más grande.

Segunda parte: EnergiasAlternativas

Vamos a empezar a ver cuales son las energías alternativas que hay a los

combustibles fósiles.

Nebojša Nakićenović International Institute for Applied Systems Analysis(IIASA) and Vienna University of Technology Energy Drivers in Future Scenarios, Univ de Pilar, Buenos Aires, Argentina – July 2003

Una energía desplaza a otra, con tendencia a minimizar el CO2 producido.

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Esta curva que la presentó Nebojša Nakićenović (International Institute for

Applied Systems Analysis (IIASA) and Vienna University of Technology Energy

Drivers in Future Scenarios), que fue presentado en el Seminario que hicimos

en la Universidad Austral, en Pilar, en julio del año pasado. Es como se han ido

reemplazando los distintos combustibles que utilizó la humanidad a lo largo del

tiempo entre 1850 y su extrapolación, la que hace Naki, hasta el año 2100.

Fíjense que cada combustible llega a un máximo, y después en la era del

petróleo con un máximo consumo, va a seguir la del gas, la energía nuclear y

después vienen las energías renovables, la biomasa disminuye hasta hacerse

más o menos constante.

Las previsiones para el desarrollo de energías no contaminantesdependerán de decisiones mundiales sobre el medio ambiente....Energía primaria para generación eléctrica.

Escenario de diversificación/renovables (G8) Escenario “todo queda como hoy”

¿Es muy importante la cantidad de energías renovables que vamos a utilizar en

el futuro? No, acá podemos ver que todavía vamos a seguir dependiendo

fuertemente de las energías fósiles, el petróleo, gas, carbón, la energía

hidráulica.

¿Qué es lo que se prevé como reemplazo de las energías fósiles para el

futuro? Hay dos escenarios. En el escenario todo queda como hoy, no se firma

Kyoto, no hacemos absolutamente nada con el medio ambiente, etc., el

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reemplazo será muy pequeño del orden del 5% al 6% de todas las energías

alternativas.

En el escenario de diversificación renovables hay un reemplazo mayor, pero de

cualquier manera, va a ser del orden del 15%, 16%, 18%, en el año 2030.

Las energias renovables son una fracción Las energias renovables son una fracción

pequeña de la energia totalpequeña de la energia total

RENEWABLES IN GLOBAL ENERGY SUPPLY An IEA Fact Sheet November 2002

Fíjense cuanto es el total de las energías renovables en el consumo mundial de

energía. Esto es de Noviembre de 2002. Es solamente el 13,8%, de los cuales

los combustibles renovables específicamente biomasa son el 11%, de este

13%, la hidroecetricidad es 2,3% y todos los demás, geotérmica, solar, viento y

mareas son nada más que el 0,5%.

Energías no convencionales : Eólica y otras

Parque eólico de Comodoro Rivadavia. 27 molinos, 17 Mw

Costo de renovables (G8)

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Bueno este es el caso de la energía renovable que tiene mayor difusión. Creo

que es la más barata de todas, es la energía eólica.

No tenemos que ir muy lejos para verlo. Tenemos un Parque Eólico en

Comodoro Rivadavia que tiene 27 molinos y una potencia instalada de 17 MW

llega a proveer entre el 20 y 30% del total de energía que consume la ciudad

de Comodoro Rivadavia En este gráfico se ve como van a ir bajando los costos

desde 1990-2000 y 2005 de cada una de las energías.

La más baja es el viento, la energía fotovoltaica todavía es muy cara. La

biomasa va a bajar todavía y la geotérmica también, el problema es que no

está en todos lados.

World Market Update 2002 (http://www.btm.dk/)

Energía Eólica. Capacidad instalada y energia generada acumulada

El costo actual es de 700/750 dólares por Kw instalado

Acá está el crecimiento que tuvo la energía eólica en el período 1997-2002.

Crece con una enorme velocidad. Estamos cerca del 35% acumulativo desde

1997 al 2005. Es la que más crece, con un costo actual de u$s 700/750 x Kw

instalado.

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World Market Update 2002 (http://www.btm.dk/)

Esta es la misma curva del grafico anterior.

World Market Update 2002 (http://www.btm.dk/)

¿Adonde se instala? Fundamentalmente en Europa, algo en estados Unidos, y

muy poco en el resto del mundo.

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ENERGÍA

SOLAR

http://maths.newcastle.edu.au/phys2000/

¿Cuál es el problema con la energía eólica y con todas las energías

alternativas? La seguridad del abastecimiento.

Tengo viento y genero energía. Entonces tengo que duplicar el capital para

tener energía segura. Necesito poner el molino de viento pero necesito tener un

motor diesel, una hidro o un ciclo combinado algo como reemplazar cuando no

hay viento. Entonces, el primer problema de la energía eólica es que a veces

está y a veces no, lo mismo pasa en general con la energía solar.

Este es lo que se llama un gráfico de insolación, que es la energía por m2,

según el mes del año y la hora del día que el sol irradia sobre la tierra, en El

Cairo, bastante cerca del Ecuador. Fíjense en la parte central, estamos

hablando de 1000/1400 W/m2, lo cual es muchísimo. ¿Hay formas de emplear

la energía solar de manera continua? Bueno, sí la hay.

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LA TORRE SOLAREn la localidad de Mildura, a 350 kilómetros al noroeste de Melbourne.1000 m de altura-200 MW800 millones de dólares

8,6 Km de díametro

1000 m de altura

Enviromission AustraliaGenerará 24 horas diarias Comienza a ser construído en 2005http://www.theage.com.au/articles/2003/11/09/1068329420916.html?from=storyrhs (10/11/2003)

Entonces, hay formas de aprovecharlo, esta es una de las formas más

interesantes, bien actual. Es de noviembre del año pasado, fijense,es un

emprendimiento que se llama la Torre Solar, que se está llevando a cabo en

Australia, en una localidad desértica. Va a ser de 200 MW con un costo de

unos 800 millones de dólares.

¿En qué consiste la planta? Es un sistema de captación de energía solar, en

dónde se va a calentar una trama de tubos de agua. El sistema de captación

tiene 8,6 km. Esta trama de tubos de agua caliente va a producir una corriente

conectiva por esta chimenea que mide 1000 metros de altura. La chimenea,

fíjense la escala, y adentro de la chimenea hay turbinas que se mueven. Lo

interesante de esto, es que como el agua está caliente a la noche o cuando no

hay sol, todavía sigue calentando el aire, entonces va a generar durante las 24

horas y va a comenzar a ser construida en el año 2005. La última noticia

respecto de éste proyecto es que en el mes de febrero de este año se han

incorporado capitales Chinos – 15 millones de dólares – para desarrollar este

proyecto porque les interesa desarrollarlo en China también.

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Celdas solares fotovoltaicas (PV). Los mercados están creciendo fuertemente a más de 20% anual. La industria factura más de 1,000 millones de dólares desde 1997 cuando se fabricaron por primera vez más de 100MW en el año.

Los sistemas fotovoltaicos instalados proporcionan electricidad a un costo en el rango U$ S 0.30 a 0.50 por Kwh. El costo de instalación es de 5000 a 8000 U$S/Kw.

Se estima que para 2008, el costo de generación habrá bajado a 1/6 del actual, y el mercado que crece a más del 20 % anual, llegará a los 1600 MW/año, con una inversión de 5000 millones de dólares(17 WEC : MARCH OF SOLAR PHOTOVOLTAICS TOWARDS A MORE IMPORTANT PLACE IN THE WORLD ENERGY BALANCE, ANTA, Javier and BALBUENA, Miguel Ángel.

BP SOLAR Madrid, Spain)

Otra alternativa son las celdas solares fotovoltaicas. Las celdas fotovoltaicas

son interesantes en los lugares donde no hay viento. Las hemos visto en todos

lados. Aprovechan la luz, la energía. ¿Cuál es el problema? El costo. Los

sistemas fotovoltaicos están costando entre u$S 0,30 y u$s 0,50 centavos por

Kw/h. Es 20 veces el costo de la electricidad en la Argentina hoy y el costo de

instalación es de 5.000 a 8.000 dólares el KW instalado, 10 veces el costo de la

generación de una fuente basada en un combustible fósil.

Pero hay determinados lugares aislados de la red, donde para generación

distribuida, este sistema se está usando bastante. Fíjense que en 1997, ya se

fabricaron más de 1000 Mw de celdas fotovoltaicas en potencia instalada y se

estima que para el 2008, el costo de generación habrá bajado a la sexta parte

de la actual y si el mercado crece al 20% anual llegaría a los 1600 Mw con una

inversión de u$s 5.000 millones, es otra alternativa, que también es bastante

interesante.

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Las investigaciones hoy se hacen sobre celdas multijuntura están enfocadas al uso del arseniuro de galio en uno (o en todos) de los componentes de las celdas. Han alcanzado eficiencias de alrededor del 35% bajo luz solar concentrada.

http://ciencia.nasa.gov/headlines/y2002/solarcells_spanishA.htm

Celdas Fotovoltaicas

Así funciona una celda fotovoltaica y está es la frontera en la investigación de

celdas fotovoltaicas. En lugar de tener una sola capa que genera a partir de la

luz, se ponen tres capas que absorben en distintos sectores del espectro, la

eficiencia, es del orden del 35% bajo luz solar concentrada, que es el doble y

medio de un panel solar que vemos al costado de la ruta, donde están los

teléfonos de seguridad.

¿¿¿Y el hidrógeno??El hidrógeno es un “carrier energético”. No es una energia primaria. No hay “yacimientos” de hidrógeno, ni “minas” de hidrógeno. Hace falta mucha tecnología para volverlo util. El costo actual es de 30 dólares por MMBTU de fuentes fósiles, y de 72 dólares por MMBTU de fuentes renovables.Debe ser obtenido en base a otras energias primarias. Se obtendrá por steam reforming o por electrólisis de agua.Ademas de su uso como si fuera un combustible convencional, se usará en las celdas de combustible.

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¿Qué pasa con el hidrógeno? El hidrógeno está de moda. El hidrógeno para

empezar, no es una energía primaria, es un carrier energético, como la

electricidad. No hay “ríos” de hidrógeno, “yacimientos” de hidrógeno, ni “minas”

de hidrógeno, etc. Hace falta tecnología para producir hidrógeno. Se puede

producir de dos fuentes, del reforming del gas natural o a través de electrolisis

del agua. Pero a través de electrolisis del agua, el costo del agua a utilizar es

espantoso, porque tiene que ser un agua super pura porque sino los electrodos

se contaminan muy rápidamente. Fíjense los costos reales, el costo actual del

hidrógeno o por steam reforming, en cualquier refinería, hay muchas plantas de

steam, porque es la forma de obtener hidrogeno para hidrogenar, sale de

reforming del gas, el costo actual es de u$s 30 MMbtu, U$s 30, estamos

discutiendo en la Argentina, si la tarifa del gas en boca de pozo debe ser en

algún momento de u$s 1.- MMbtu par alas empresas. Acá estamos hablando

de u$s 30.-, y de fuentes renovables, por ejemplo un molino conectado con una

celda que electrolice agua de mar, es del orden de los u$s 72.- MMbtu. Desde

el punto de vista práctico esto no existe. Es un tema para seguir trabajando.

Además, debe ser obtenido en base a otras energías primarias.

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Acá tenemos un gráfico que es de “Panorama 2004”, en Francia donde se

compararon los costos de producción de hidrógeno tanto de producción, como

de transporte, distribución y almacenamiento. Fíjense lo que son, esto es para

dentro de muchos años, las divagaciones de algunos científicos con respecto

del hidrogeno son divagaciones, porque todavía no son realizables.

Energía de las olas

http://www.oceanpd.com/Company/default.html

¿Cómo se hace para sacar energía del mar, de las olas? Este es un sistema

muy interesante que acaba de ser tirado al mar, el primero de ellos en octubre

del año pasado, en donde tiene cuatro sectores y tres juntas, el total de

longitud es de 150 m y esto se dobla y al doblarse comprime aceite que se

pasa a través de una turbina.

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Sistema impulsor y generador a escala completa. Cada módulo es de 250 Kw de potencia y se arman en grupos de 3.

Dibujo de los internos. El aceite a alta presión pasa por un tanque pulmón para homogeneizar presiones y luego por una turbina que impulsa un generador eléctrico

Ven se produce un movimiento de compresión por la flexión del sistema y ese

movimiento de compresión mueve, lleva aceite comprimido a través de una

turbina y ese aceite pasa a través del generador y genera electricidad. Cada

módulo tiene 250 Kw. y se arman en grupos de tres.

Acá tienen el sistema que fue tirado al mar.

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29

Arreglo de 30 Mw de potencia ocupando 1 Km2 de mar

Cada uno de los equipos está anclado y conectado a un cable colector común

Esto es como trabaja en una pileta de generación de olas piloto. Este no está

hecho en el mar, pero cada vez que pasa la ola esto se flexiona, se comprime y

va generando energía. Lo que se van hacer son arreglos, por ejemplo un

arreglo de 1 Km2 de mar, va a producir una potencia de 30 MW, ocupando 1

Km2 de mar. Obviamente hace que este mar no sea navegable, pero no tiene

ningún problema sobre el bioma. Es muy interesante.

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30

Cada uno de estos sistemas tiene 150 m de largo y cada uno de los sectores

tiene dos generadores de 250 Kw por cada una de las uniones y tiene 3

uniones con lo cual, la potencia total es de 750 Kw. Muy interesante.

Energia de las mareas

http://www.iclei.org/EFACTS/TIDALEN2.GIF

Ver informe : http://www.parliament.the-stationery-office.co.uk/pa/cm200001/cmselect/cmsctech/291/29104.htm#a1

La Rance: 24 turbinas, 240 MW instalados http://www.bigelow.org/virtual/h

andson/water_level.html#dam

La energía de las mareas también se puede emplear de otra forma. Es la forma

más vieja, tomamos un golfo, dejamos que entre agua, cuando subió entra y

genera y cuando sale también. La única central que existe es La Rance, en

Francia, que tiene 24 turbinas y 240 Mw instalados y el costo de la instalación

fue de u$s 2200 el Kw instalado. Espantosamente caro. Motivo por el cual, no

se continuó con este tipo de centrales.

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Energia de las mareas:

Prototipo instalado de 300 Kw

http://europa.eu.int/comm/energy_transport/atlas/htmlu/tidaltech.html

Esta es otra de las ideas que hay, que es tomar un molino y darlo vuelta al

revés y dejarlo en el agua. Eso se puede poner en una corriente marina o en un

lugar donde entre y salga agua. Cuando baja la marea se cambia el sentido de

rotación de las aspas y otra vez genera electricidad. Hay uno que lo están

desarrollando los ingleses, que es también un prototipo de 300 Kw. de

potencia. Lo interesante es que va a tener mayor generación de energía por

unidad de potencia instalada, porque siempre hay flujo de marea de ida y

venida, así que es otra de las alternativas para emplear energía de las mareas.

Celdas de combustible

Natural Gas , a fuel of choice.COP 5, 1999

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¿Qué son las celdas de combustibles? ¿Por qué son interesantes? Porque

tienen un rendimiento termodinámico enorme. Estas dos que son las más

interesantes, son las celdas de carbonato fundido y las celdas de óxidos

sólidos fundido. Acá hay un montaje tipo de estas celdas.

FUEL CELL TECHNOLOGY – READY FOR TAKE- OFF?

THOMAS HEISSENBERGER AUSTRIA FERNGAS 18th WEC

Hay varios tipos de celdas, las más interesantes son estas porque trabajan con

gas natural, no con hidrógeno. Todas las demás trabajan con hidrógeno, que

es caro y entonces la energía que generan es cara.

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33

O2-O2(g) H2(g)

½ O2 + 2e- O2-

e-

O2- + H2 H2O + 2 e-

ElectrolitoÁnodoCátodo

H+ O2(g)H2(g)

H2 2 H+ + 2 e-

e-

2 H+ + 2 e- + ½ O2 H2O

ElectrolitoCátodoÁnodo

CONDUCTOR IÓNICO POR H+ CONDUCTOR IÓNICO POR O2-

Este es el principio de trabajo, hay dos tipos de sistemas de conducción,

conducción iónica x protones o por O2. En el caso de las celdas de hidrógeno,

funcionan con éste mecanismo. Las celdas a gas natural funcionan con este

otro mecanismo.

Esquema de las celdas de óxido sólido de una cámara. Las mismas operan en mezclas de hidrocarburos y aire, con electrodos selectivos a cada gas. Se ha conseguido densidades de corriente de 0,05 W/cm2, operando a 900°C.

Generación de energía eléctrica a partir de gas natural empleando celdas de combustible de óxido sólido de temperatura intermedia---Dr. Diego G. Lamas Dra. Noemí E. Walsöe de Reca et al. Centro de Investigaciones en Sólidos (CINSO), CITEFA-CONICET

HIDROCARBUROS + AIRE

ÁNODO

CÁTODO

ELECTROLITO

4O2- (electrolito) + CH4(g) --------------2 H2O(g) + CO2(g) + 8e- (ánodo)

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Acá tienen una celda de metano con que se produciría la reacción que sería de

gas, es 4O2- más metano que da agua más dióxido de carbono más 8

electrones en el ánodo. Es interesante, esto da la cantidad de corriente

eléctrica que es del orden de 0,05 MW/cm2, operando a 900 grados. Hay un

grupo que está trabajando acá en el Centro de Investigaciones en Sólidos

(CINSO), CITEFA-CONICET, que mereció el premio Repsol YPF el año

pasado, El Dr. Lamas y la Dra. Reca.

Reacción de metano con oxígeno en la Solid Oxide Fuel Cell

Esta es la reacción de la celda anterior.

A altas temperaturas de funcionamiento (hasta 1000°C), los iones oxígeno se forman en el "electrodo del aire" (el cátodo). Cuando un gas combustible (CH4) pasa sobre el "electrodo del combustible" (el ánodo), los iones de oxígeno emigran a través del electrolito cristalino para oxidar el combustible. Los electrones generados en el ánodo se mueven a través de un circuito externo, creando electricidad. Se elimina la necesidad de unreformer externo para producir H2. Se muestra un equipo piloto de 250 Kw.

http://www.fe.doe.gov/programs/powersystems/fuelcells/

Sistemas de doble cámara e implementación piloto

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35

Esta es la implementación en forma piloto, del sistema de celdas directas a gas

natural. En el mundo hay del orden de 26 de estos equipos construidos. Los

equipos son del orden de entre 10 y 250 Kw y tienen un rendimiento

termodinámico muy alto, no solamente en la producción de corriente eléctrica

del orden del 50% - 60%, sino que el calor se utiliza también para calentar agua

o generar vapor. En ese caso, el rendimiento total de la celda es del orden del

85% al 90%.

Funcionan a 1000 grados de temperatura, es un problema de electro catálisis,

porque todavía no se han encontrado ánodos y cátodos que no se contaminen

con el coque. Se está investigando mucho desde el punto de vista básico, pero

cuando se logre para mí, es la salida más interesante para el mediano plazo,

porque trabajan con metano, no necesito hidrógeno.

Development and Design of Enzymatic Biofuel Cells Vijaykumar Rajendran*, Frisia Colon & Plamen Atanassov

Chemical & Nuclear Engineering University of New Mexico Albuquerque, NM 87131-1341

El cátodo es una Cu-fenol oxidasa, el ánodo es una glucosa-oxidasa inmobilizada con niqueloceno. Tambien existe bioceldas que trabajan con etanol o metanol. Se alcanzan corrientes de 0,05 mW/cm2

Este es un tema interesante, fíjense de donde se puede sacar electricidad. Esto

es de azúcar, glucosa, se puede producir electricidad a partir oxidación de la

glucosa, en una celda de combustible donde también obtener electricidad.

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Energia Nuclear: Fision GLOBAL NUCLEAR ENERGY IN A SUSTAINABLE DEVELOPMENT PERSPECTIVECHRISTIAN STOFFAËS; SHIGEYUKI KUNINOBU; HIROSHI MORIMOTO ELECTRICITÉ DE FRANCE, PARIS; THE TOKYO ELECTRIC POWER COMPANY, TOKYO; THE KANSAI ELECTRIC POWER COMPANY, OSAKA (DS2-10)

Energía nuclear

Vamos hablar ahora un poco de la energía nuclear. Tema controvertido si los

hay, sobre todo en la Argentina. Ya les dije que la energía nuclear es del orden

del 7% de la energía que se consume en el mundo.

¿Cómo estamos en el mundo con la energía nuclear? En este momento hay 39

países que tienen plantas instaladas, con 434 unidades instaladas que están

generando 349 Gw y es el 17% de la energía generada en estos países.

Energía nuclearLa energía nuclear no emite dióxido del carbono ni contaminantes a

la atmósfera. El dióxido del carbono de emisiones equivalentes para el ciclo entero de generación nuclear, desde el uranio a la energía, pasando por la construcción de los reactores, está en el rango de 10-30 gramos de CO2 por Kwh. (2-6 gramos de carbono) –el mismo que el viento y la energía solar –dos ordenes de magnitud debajo de los combustibles fósiles (450 gr. de CO2 para gas natural (en CC 360 gr., N. del A.), 900 gr. para carbón). La energía nuclear es un instrumento importante de reducciones potenciales en la emisión de gases de efecto invernadero. Hay 37 plantas nucleares en montaje en el mundo. No es nuestra alternativa para hoy: Tenemos gas natural Pero también tendremos que concluir Atucha II. Alrededor de 700 MW más, a 335 millones de dólares o menos.

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¿Cuál es la gran ventaja de la Energía Nuclear? No produce dióxido de

carbono, es la única fuente energética que dispone la humanidad sin dióxido de

carbono, se mide en TW. La producción de dióxido de carbono en la energía

nuclear es del orden de 2 a 6 gramos de carbono equivalente por Kw.

producido, que es lo mismo que el viento y la energía solar.

La energía nuclear es muy interesante como sistema de reducción de emisión

de gases del efecto invernadero. Tenemos 37 plantas nucleares en montaje en

el mundo. El mundo no ha dejado de hacer plantas nucleares, sobre todo la

India, China y Japón sigue haciendo y Rusia también, tiene cuatro plantas en

montaje. No es nuestra alternativa porque tenemos gas natural, pero tenemos

que concluir Atucha II, porque son del orden de 700 MW con una inversión

según las últimas estimaciones del gobierno son de u$s 450 millones.

Participación en la generación de energía eléctrica en los primeros 15 países en %

7573

574747

4644

4339

3636

3534

3331

FranciaLituaniaBélgica

BulgariaEslovaquia

SueciaUcrania

Rep.HungríaArmenia

EsloveniaSuiza

JapónFinlandiaAlemania

Aquí vemos, la energía nuclear que producen algunos países. Francia, tiene el

75%, de toda su energía eléctrica generada a partir de energía nuclear.

Lituania 73%, Alemania está en el 31% de la energía eléctrica generada a partir

de energía nuclear.

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38

Esta es la curva mundial de generación de energía nuclear. Hay algunos que

hablan de pausa nuclear. Yo no veo ninguna pausa, esto está creciendo al

2,5% anual. La energía nuclear crece más que el promedio de energía

consumido por la humanidad, que es el 1,5%.

Fisión nuclear• 92 U 238 →→→→ + 2αααα4 + 90 Th 234

• 2αααα4 + 92U238 →→→→ 94Pu241 + 0n1

• 0n1 + 92 U 235 →→→→ 56Ba141 + 36Kr92 + 3 0 n 1 (FISIÓN)

La fisión de 1 Kg de U235 provee la nisma cantidad de energia que 600 toneladas de petróleo Reacción en cadena

235 1 90 143 1

92U +

0 n --->

38Sr +

54Xe + 3

0n

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¿Cómo es el proceso de generación? El uranio 238 genera átomos mas

isótopos más livianos, vario, plutonio, y energía por un proceso de fusión. La

fusión de 1 kg. de uranio produce la mismas cantidad de energía que 600

toneladas de petróleo.

La producción de energía por fisión produce una serie de elementos radiactivos, que son el 1 % en peso del combustible agotado, de vida prolongada: cerca de 100.000 años para degradarse a la radiactividad natural. Estos son: PlutonioPlutonio, NeptunioNeptunio, Americio, CurioCurio, (transuránidos)Tecnecio, Iodo, Cesio y otros.Eliminando los transuránidos, la vida radiactiva se reduce a pocos cientos de años.Esa es la idea básica de la transmutación. Tecnología Esa es la idea básica de la transmutación. Tecnología en desarrollo.en desarrollo.El cobalto, el talio, el tecnecio y otros usados en medicina son ejemplos de transmutación aplicadatransmutación aplicada.

¿Cuál es el problema de la energía nuclear? Que deja aproximadamente el 1%

de combustible agotado de isótopos de vida muy prolongada. Plutonio,

neptunio, Americio, Curio, (transuránicos), tecnecio, etc. Este tecnecio, yodo,

cesio, y otros que no son transuránicos, tienen vida muy corta. Los que tienen

vida media muy larga son los transuránicos. Vida media de 10.000 -15.000

años. Entonces, ¿cuál es la idea de transmutar estos elementos en isótopos

para que tengan vida media mucho mas corta?. Esta tecnología está en

desarrollo y no es desconocida. El cobalto radioactivo, que nosotros mismos

usamos para hacernos radiografías, estudios de corazón, etc. son ejemplo de

transmutación aplicada. Entonces si sabemos como se hace para transmutar

esto, ya vamos a aprender como transmutar estos también.

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Posición de Suiza,al 18/05/2003

• Se produjo una consulta popular con dos preguntas: • ¿Debe prohibirse la continuación de los permisos

de generación nuclear, hoy autorizados sólo hasta 2010?

• Respuesta de la ciudadanía: No, 66 %No, 66 %• Se debe autorizar la construcción de nuevas

centrales nucleares?• Respuesta de la ciudadanía: Si, 58 %Si, 58 %Esto no lo informarán las organizaciones

“ecologistas” que lo propusieron .

Esto es interesante también, ciertas organizaciones ecologistas muy conocidas

en el mundo impulsaron una consulta popular con dos preguntas.

La primer pregunta era: ¿Debe prohibirse la continuación de los permisos de

generación nuclear, que hay autorizados sólo hasta 2010?. La respuesta fue

NO, no debe prohibirse la continuación de los permisos.

La segunda: Se debe autorizar la construcción de nuevas centrales nucleares?

La respuesta contundente, SI, deben autorizarse, la construcción de nuevas

centrales.

¿Por qué? Porque el pueblo suizo está absolutamente convencido y con

conocimiento de los efectos del efecto invernadero y la energía nuclear, si bien

produce residuos radioactivos, los controla la humanidad, no produce este

efecto. Las organizaciones ecologistas que lo propusieron perdieron y como

perdieron, salió muy chiquito en los diarios.

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Corte mostrando el repositorio de Yucca Mountain, Estados Unidos.

Comienza a construirse este año, y el presupuesto es de 523 millones de dólares.

El problema de los residuos nucleares.El problema de los residuos nucleares. Estados Unidos almacena mas de 80.000 toneladas; el mundo, cerca de 250.000 toneladas.

¿Cuál es la otra alternativa mientras se desarrolla esta tecnología? El

enterramiento, el sistema de repositorio subterráneo. La visión que dan algunos

es que el enterramiento, es hacer un pozo y tirarlo adentro. No es así, ello es

ridículo, absurdo. Este es el proyecto de Yucca Mountain, que está en

construcción en Estados Unidos y que este año se está construyendo con un

presupuesto inicial de u$s 523.-. Es un sistema que se hace en capas,

geológicamente muy estables, de túneles subterráneos, adentro de estos

túneles corren trenes con los residuos.

Túneles del repositorio

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Fíjense el esquema, hay vagones y acá están los residuos nucleares. Estos

túneles tienen ventilación, porque los residuos nucleares producen algo de

calor, de manera que se vayan degradando adentro de los túneles.

Acá tienen uno de los esquemas, acá están los sistemas de combustibles.

SECUENCIA DE UN ACCIDENTE SIMULADO CON UN CONTENEDOR DE RESIDUOS RADIACTIVOS.

La máquina se desplazaba a 140 Km/hora. El container resultó indemne.Esta es sólo una de las pruebas a los que los containers se someten.

Fíjense la seguridad que tienen los sistemas estos de transporte de los

combustibles irradiados, que le han tirado una maquina de ferrocarril a 140km.

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y se rompió el camión, la máquina, etc. pero al contenedor no le pasó nada, no

pierde.

Actinide and Fission Product Partitioning and Transmutation Seventh Information Exchange Meeting Jeju, Republic of Korea 14-16 October 2002 http://www.nea.fr.html/pt/welcome.html.

Esto es lo que les decía de la vida media. Si yo no trato los residuos de un

reactor, 10.000 años después todavía tiene 60 veces más de concentración de

radiación que lo que es la radiación del uranio natural, del dióxido de uranio

natural que existe en la naturaleza. Pero si yo lo tratara, se iría a unos cientos

de años. Esta es la idea, desarrollar un proyecto de transmutación que permita

tratar esos residuos radioactivos y enterrar esos residuos radioactivos hasta

que en algunos 150 –200 años, se llegue al valor del uranio natural.

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44

Estos son los países que están estudiando la transmutación.

Por supuesto, en el hemisferio norte de la tierra, en el hemisferio sur, no se

está haciendo ningún estudio.

NEA Annual Report 2002 http://www.nea.fr

Distintos tipos de generación son los de la denominada generación 4, son los

distintos esquemas que están en estudio, por ejemplo por General Electric, van

aparecer aproximadamente en el año 2015 y son reactores muchísimo más

elaborados y que van a producir energía a costos mucho menores que ahora.

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45

Este es un esquema, de cómo se va a operar el sistema cuando esté

desarrollada la técnica de transmutación, porque la transmutación de los

residuos, va a producir a su vez energía. Ciertos residuos transuránicos, que se

llaman Fast Spectrum Waste Burners, van a poder producir energía también.

Este es el esquema que se está planteando Estados Unidos.

EVOLUCIÓN DE REACTORES NUCLEARES EN LA ARGENTINA

Reactores de Exp. Reactores dePotencia

ReactoresExportados

1958196019661967196819701974

19781981198219841988199219972000

RA1 (Constituyentes)RA0 (Córdoba)RA2 (Constituyentes)RA3 (Ezeiza)

RA4 (Rosario)

RA6 (Bariloche)

Entrada en ServicioATUCHA I

Firma ContratoATUCHA II

Entrada en ServicioEmbalse

RP0 (Perú)

RP10 (Perú)NUR (Argelia)MTR (Egipto)(Australia)

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¿Cómo fue la industria nuclear en la Argentina? Los reactores experimentales,

de potencia, y los reactores exportados, ya tenemos 4 reactores exportados y

estamos discutiendo la exportación a Australia.

PORCENTAJE DE ENERGIA ELECTRICA GENERADA EN EL PAIS POR TIPO DE

GENERACIÓN

T E R M IC A4 6 ,5 4 %

D IE S E L0 ,3 6 %

H ID R O4 4 ,5 3 %

N U C L E A R8 ,5 1 %

S O L A R0 %

E O L IC A0 ,0 6 %

TIPO DE GENERACION TERMICA:38.615 GWhDIESEL:296 GWhHIDRO: 36.950 GWhNUCLEAR: 7.059 GWhSOLAR: 0,043 GWhEOLICA: 49 GWh

FUENTE: INFORME DEL SECTOR ELECTRICO 2002 SECRETARÍA DE ENERGÍA

A nivel argentino, la generación del año 2002, la energía nuclear fue el 8,5% y

digamos que en este momento, por desgracia salió Embalse, pero cuando

entre Embasle en dos o tres semanas más, nos va a salvar el invierno bastante

bien.

Impacto Ambiental de las Centrales Nucleares

Las centrales nucleares NO PRODUCEN gases tales como CO2 (Dióxido de Carbono), SO2 (Dióxido de Azufre) y NxOy (Óxidos Nitrosos) PRINCIPALES RESPONSABLES DE LA LLUVIA ACIDA Y EFECTO INVERNADERO.La generación Térmica convencional, si no hubiera operado la C.N.E., habria liberado a la atmosfera:

84.115 TnNxOy

42.841 TnPartículas

626.942 TnSO2

35.226.329 TnCO2

ToneladasGases

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Acá tienen la falta de impacto de las centrales nucleares sobre la atmósfera, la

generación térmica convencional si no hubiera operado la CONEA (La Central

Nacional de Energía Atómica), hubiera liberado del orden de 35 Mton de

dióxido de carbono a la atmósfera, cosa que no se hizo porque tenemos los

dos reactores funcionando.

Esta es la relación de emisión por Kw producido para carbón, antracita, para

gasoil, para gas natural y para uranio.

Vista de un Elemento Combustible Tipo “CANDU”

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Estos son los elementos del tipo Candu, que operan en la Central Nuclear

Embalse.

Hay que terminar Atucha II

Este es el proyecto de Atucha I, terminado y en funcionamiento, este es el

estado actual estado de Atucha II, está el 85% terminado. Faltan u$s 450

millones para terminarlo, se calcula un período del orden entre 45 – 50 meses.

Bibliografía

• http://www.worldenergy.org/wecgeis/publications/default/tech_papers/17th_congress/THE ROLE OF NUCLEAR POWER IN A SUSTAINABLE FUTURE

• http://aaa.lanl.gov/atw/index.html• http://www.nei.org/index.asp?catnum=1&catid=13• http://www.nei.org/index.asp?catnum=1&catid=1• http://www.pnl.gov/atw/ReportToCongress/index2.html• http://www.nei.org/index.asp?catnum=1&catid=14• http://www.radwaste.org/index.html• http://www2.bnl.gov/ton/index.html• Alemania http://ens-news.com/index.asp Environment

News Service (edición del 22/10/02) • Inglaterra http://www.pm.gov.uk/output/page6261.asp

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Ahí tienen la bibliografía para los que les interesa la energía nuclear.

Fusión Nuclear: La energía de las estrellas

La fusión nuclear brindará 106 veces la energía de cualquier combustión química.

Vamos hablar ahora de la fusión, de la energía de las estrellas.

Esto es interesante, pero es para el futuro, es para los estudiantes. Yo no la

voy a ver, muchos de los que estamos en esta sala no la vamos a ver, al

menos comercialmente. Pero, ¿cómo trabaja la fusión? La fusión va unir un

átomo de deuterio y un átomo de tritio ambos, elementos existentes en agua de

mar para formar un átomo inestable, que me va a dar helio y un neutrón en

forma de energía, 14MeV electrón por cada uno de los neutrones producidos.

106 veces más que cualquier combustión química.

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50

Fusión Nuclear: La energía de las estrellas

Se necesitan cientos de millones de grados para que la reacción sea autosostenible. El plasma en reacción es confinado magnéticamente en un esquema toroidal.

¿Cómo se va hacer?. Para lograr la fusión hace falta temperaturas de más de

50 millones de grados, obviamente, no hay material que lo pueda contener. El

estado de la materia a 50 millones de grados se llama plasma. Ese plasma,

tiene por suerte la propiedad de ser magnético, entonces por un sistema de

magnetos verticales y toroidales, se va hacer un sistema toroidal de

mantenimiento del plasma que se llama Tokamak y que fue desarrollado por

los rusos.

Fusión Nuclear: reactor piloto en construcción

Sector ya construído.http://www.iter.org

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51

Acá tienen un esquema del reactor piloto, que se va a montar posiblemente en

Francia, en España o en Japón, ya que son los tres países que están

compitiendo. El costo de este reactor va a ser u$s 6.000 millones, este es el

piloto, este es un sector que ya está construido, para que tengan una idea de lo

que cuesta este proyecto. Acá lo que se va a estudiar, es como se hace para

confinar el plasma y como se hace para sacarle la energía a ese plasma.

Porque yo tengo que sacar una cantidad de energía por m2 de superficie del

interior del toroide, que es del orden de 10 veces más de lo que saco de la

mejor caldera diseñada hasta hoy por el ser humano. Entonces, hay que

estudiar muy bien como se hace eso, y además como se controla.

Energía comercialEnergía comercial

Fusión nuclearFUSION AS A FUTURE POWER SOURCE: RECENT ACHIEVEMENTS AND PROSPECTS (DS 6-5)T. HAMACHER AND A.M. BRADSHAWMAX-PLANCK-INSTITUT FÜR PLASMAPHYSIK,GARCHING/GREIFSWALD, GERMANY

ROLE OF FUSION ENERGY FOR THE 21 CENTURY ENERGY MARKET AND DEVELOPMENT STRATEGY WITH INTERNATIONAL THERMONUCLEAREXPERIMENTAL REACTOR (ITER) DS6-10KIKUCHI MITSURU; INOUE NOBUYUKIJAPAN ATOMIC ENERGY RESEARCH INSTITUTE; KYOTO UNIVERSITY, JAPAN

¿Para cuando? Todavía falta, pero es una proyección de los japoneses, de

Hamacher, que están trabajando en el tema. Ellos calculan que entre el año

2040 y 2050, ya va a haber energía comercial. Se supone que el reactor piloto

va a estar montado para el año 2012-2013 y va a operar durante 10 años para

determinar los parámetros y recién después empezar el sistema comercial. Y

además, están calculando que el primer reactor comercial, va a ser un reactor

de 3000 MW. de potencia. Es más o menos la cuarta parte de toda la potencia

que consume la Argentina.

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52

Tendencias Energéticas• La energía nuclear y los proyectos hidroeléctricos

grandes para generar electricidad de base son hoy los medios más eficaces para reducir las emisiones de CO2.

• Los recursos renovables pueden ser la base de la generación distribuida local. La matriz energética mundial verá la penetración de estos en las próximas décadas.

• La introducción y uso de energías renovables debe ser acelerada por medio de más investigación y desarrollo soportada por privados y gobiernos.

Entonces, ¿cuáles son las tendencias energéticas?

La energía nuclear y los proyectos hidroeléctricos grandes para generar

electricidad de base son hoy los medios más eficaces para reducir las

emisiones de CO2.

Los recursos renovables pueden ser la base de la generación distribuida local.

La matriz energética mundial verá la penetración de estos en las próximas

décadas.

La introducción y uso de energías renovables debe ser acelerada por medio de

más investigación y desarrollo soportada por privados y gobiernos. Falta mucha

inversión de capital.

TERCERA PARTE: ENERGIA Y MEDIO AMBIENTE

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53

Vamos hablar ahora de cual es el condicionante para el consumo energético,

los problemas de medio ambiente.

Futuro Energético:Energía y Medio Ambiente, del mundo a nuestro pais.

“Si el cambio climático global antropogénico debido a la emisión de gases de efecto invernadero ocurre a la velocidad que los modelos climáticos predicen, y la humanidad no hace nada, hacia el

2050 la temperatura promedio terrestre podría ser superior en 2,5 °C a la actual”

“Living in one world”,World Energy Council, June2001

Me gusta empezarlo con esta frase que es del Consejo Mundial de la Energía

“Si el cambio climático global antropogénico debido a la emisión de gases de

efecto invernadero ocurre a la velocidad que los modelos climáticos predicen, y

la humanidad no hace nada, hacia el 2050 la temperatura promedio terrestre

podría ser superior en 2,5 °C a la actual”

Esta es una posición de mínima y es optimista para mi, como vamos a ver más

adelante. Es del libro “Living in one World”, World Energy Council, June 2001

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54

Orígenes de la emisión de CO2 a la atmósfera

http://www.ieagreen.org.uk/capture.htm

Este es el origen del dióxido de carbono en la atmósfera, la generación

eléctrica, la movilidad y la industria.

La razón del cambio energético: el cambio climático. Temperatura promedio

•DS1-20:

•Paul Freund: Technologicalresponses to climate change in the energy sector

Esto es la primera consecuencia que se ve del cambio climático, el cambio de

la temperatura promedio termométrica, y va desde 1860 en adelante. Fíjense

donde estaba el promedio de temperatura, empieza a subir, parece que se

estabiliza en la primera parte del siglo XX y después sube, sube, sube y en

este momento estamos como mínimo en 0,4 grados por encima de lo que era

Seminario Rosario

55

en 1960-61 y casi un grado por encima de lo que era el promedio del siglo

pasado.

Cambios de régimen de lluvias que predice uno de los modelos de cambio climático.

Cambios en la temperatura global promedio predecida por los diferentes modelos

Algunos pueden llegar a decir que no, que es un cambio en la radiación solar,

de ningún modo. Esto es desde el año 1000 la temperatura promedio en la

tierra. La temperatura promedio, se obtiene a partir de los anillos de

crecimiento de los árboles y de los corales, la temperatura promedio siempre

estuvo por acá, ahora creció y ya estamos por acá. Y ¿adonde vamos a ir a

parar? Depende de como evolucione la emisión de dióxido de carbono. Pero

esta es la de mínima son 2,5 grados y las de máxima dan 6-7 grados. 6-7

grados, y entonces si que, no existe más la vida en la forma en que la estamos

concibiendo en la tierra. Entonces, la humanidad tiene que hacer algo, porque

sino en el año 2100 la vida no va a seguir siendo como es.

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56

Esta es la razón del calentamiento global

Technical Summary of the IPCC Working Group I Report, NINETEENTH SESSION OF THE INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC) Geneva, 17-20 April 2002 (http://www.metoffice.com/research/hadleycentre/ipcc/index.html)

La razón del calentamiento global, es la emisión de los gases del efecto

invernadero. Esta es la curva de emisión de dióxido de carbono, que no es el

único, fíjense la emisión de metano como crece, la emisión de oxido nitroso

que tiene 210 veces más como gas de efecto invernadero que el dióxido de

carbono, y la emisión de oxido de azufre. Todos han estado creciendo,

entonces lo que en el año 2000, todavía yo escuchaba como dudas acerca del

origen antropogénico del efecto invernadero, han quedado esas dudas

absolutamente descartadas. El problema es antropogénico, no es que el sol

emite más, ni la mancha solar, es antropogénico y lo debemos analizar así.

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¿Quienes son los responsables de las emisiones ?¿Quienes son los responsables de las emisiones ?

¿Quiénes son los responsables de las emisiones? Los países de la OECD, que

son los países desarrollados, que son los que más emiten hasta ahora, este es

el total de emisiones mundiales (verde). Estos son los países en desarrollo

(rojo), y estos son los países de las economías en transición (amarillo). Fíjense

que los países en desarrollo como China o India, se extrapolan con un

crecimiento muy grande en cuanto a la emisión de gases invernaderos, los

países desarrollados, también van a continuar la emisión, la emisión de los

países desarrollos es mucho mayor pero en el futuro los países en desarrollo

también van a emitir mucho, así que las políticas van a tener que ser para todo

el mundo.

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Esta es interesante. Algunos piensan que la temperatura en la Tierra es lo que

es, por la distancia que está del sol. No, no tiene que ver la distancia que está

del sol. Tiene que ver con el tipo de atmósfera. Venus tiene una atmósfera que

contiene 96% de dióxido de carbono, y una temperatura promedio en la

superficie de 420 grados centígrados. La Tierra tiene 360-370 partes por millón,

con una temperatura promedio de 15 grados y Marte, casi no tiene atmósfera,

todo el dióxido de carbono está metido en el terreno y la temperatura es –50

grados. Entonces nosotros estamos caminando para este lado. Aumentando la

concentración, obviamente, que antes de llegar a las condiciones de Marte, ya

no habrá más vida en la Tierra.

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Cambios de régimen de lluvias que predice uno de los modelos de cambio climático.

Source: INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC)

Esto fue predicho en el año 2000 que era lo que se esperaba, respecto de las

temperaturas en la Tierra. Fíjense lo que es Europa, se había predicho que iba

haber incremento de temperatura. En el verano del año pasado, en Francia

murieron 20.000 personas de calor, todos viejos. De que hablaban los

periodistas? De cambio climático? No, hablaron de la falta de solidaridad de los

jóvenes que no cuidaban a los viejos. La verdadera razón no era esta, la

verdadera razón era que en Paris hubo 43 grados, en toda su historia no hubo

una temperatura similar. Los modelos climáticos, están prediciendo lo que

realmente pasa.

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Cambios de régimen de lluvias que predice uno de los modelos de cambio climático.

http://www.nmw.ac.uk/tec2000/presentations/Young/sld005.htm

Cambios de régimen de lluvias que predice el modelo de cambio climático.Technical

Summary of the IPCC Working Group II Report, NINETEENTH SESSION OF THE

INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC) Geneva, 17-20 April 2002

(http://www.metoffice.com/research/hadleycentre/ipcc/index.html) Les muestro otro modelo climático. Este es el de las lluvias. Y acá cerca

nomás, vean las zonas azules son las de alto incremento de lluvias, predicho y

esto es del año 2002. ¿Qué pasó en Santa Fe el año pasado? Lo que decían

los modelos climáticos, va haber inundaciones porque va a llover mucho. En

Santa Fe, el año pasado en 45 días cayeron 1600 mm de agua, era

absolutamente grave lo que pasó.

Pero estaba predicho por los modelos climáticos. Los modelos climáticos cada

vez se equivocan menos.

Nuestro hogar. Tiene aire, agua, y un climahospitalarioDebemosmantenerloasi.No tenemos otro.

Esta es nuestra Tierra, tiene aire, agua y clima hospitalario, lo tenemos que

mantener así porque no tenemos otro. Muchas gracias.

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