Un trabajo en Energy Policy analiza cómo cubrir las demandas energéticas del futuro, tras la debacle del petróleo. Los autores, investigadores del CSIC, proponen combinar turbinas eólicas terrestres y marinas, concentradores solares en los desiertos, centrales hidroeléctricas y atenuadores de olas. España tendría un 7.5% de su territorio (más que toda la Comunidad Valenciana y Murcia juntas) ocupado por parques eólicos. La escasez de materiales como el cobre deja poco margen para crecimientos adicionales de la producción energética
Aunque no hay acuerdo unánime sobre la fecha, casi todos los expertos coinciden en que llegará un momento en el que los combustibles fósiles, básicamente petróleo, no podrán cubrir la demanda creciente. Este punto límite, que se ha denominado Peak Oil, podría darse en las próximas décadas y será una perturbación importante para la sociedad si no construye una energía primaria alternativa.
Un grupo de investigadores del Instituto de Ciencias del Mar del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha realizado un análisis del problema y ha desarrollado una propuesta. Los firmantes del trabajo, Antonio García-Olivares, Joaquim Ballabrera-Poy, Emili García-Ladona y Antonio Turiel, explican en la revista Energy Policy que la solución, “pasa por una combinación de fuentes energéticas renovables, basada en tecnologías probadas que podrían ser implementadas ya con la tecnología actual, y que además no utilizan materiales escasos en su construcción”.
Concentradores solares en los desiertos
Los autores proponen una combinación de turbinas eólicas terrestres y marinas (3.840.000 en total) para producir el 51% de la demanda, concentradores solares (unas 60.000 centrales de 300 MW) en todos los desiertos subtropicales del planeta para el 40% de la demanda, centrales hidroeléctricas para el 9% restante de la demanda y atenuadores de olas anexos a las turbinas eólicas marinas.
La energía solar fotovoltaica no está incluida como parte fundamental de la combinación, explican, por su dependencia de materiales (cadmio, indio, selenio, galio y plata) que son escasos. No obstante, sí que podría contribuir en el futuro, con tecnologías que no requieren metales raros y que actualmente están en desarrollo.
El artículo estudia las regiones más adecuadas para construir los parques eólicos y las plantas solares, así como el espacio requerido. Tomando la Unión Europea como referencia, la instalación de sus molinos eólicos requeriría el uso de un 3,5% de su plataforma continental, el área de mar poco profunda frente a la costa: el espacio requerido podría ser, estiman los científicos, de unos 89.000 kilómetros cuadrados.
También se requeriría superficie adicional del continente. Para el caso de España, con 504.750 km cuadrados, tendría 37.856 km cuadrados (un 7,5% de su superficie, más que toda la Comunidad Valenciana y Murcia juntas) ocupado por parques eólicos. Una fracción visible de los desiertos subtropicales sería ocupada por las centrales de concentradores solares.
Para abastecer a Europa, sería necesario disponer en el Sahara de un área circular de 350 km de diámetro con centrales para la demanda diurna, así como otra de 180 km de diámetro para centrales con acumulación de calor para la demanda nocturna, respectivamente.
Punto crítico: materiales escasos
El artículo estudia también los materiales requeridos para generar y transportar la energía a larga distancia, así como para los medios de transporte. Se ha obtenido el orden de magnitud de los principales materiales necesarios y se han comparado con las reservas geológicas actuales de esos materiales.
Los materiales básicos para una completa electrificación de la sociedad son acero, cemento, nitratos, neodimio, cobre, aluminio, litio, níquel, zinc y platino. De ellos, el litio, el níquel y el platino son más escasos y podrían convertirse en limitantes para el futuro.
En el caso de las baterías basadas en litio y níquel, sería necesario reciclar dichos metales de forma más efectiva que ahora y, aun así, el parque de vehículos debería reducirse en unos 1.000 millones de automóviles, explican los autores.
En el caso de generadores eólicos, algunos de ellos usan neodimio, una tierra rara que no es escasa pero se produce a un ritmo muy lento y casi enteramente por un solo país, China. Por eso, el gran despliegue de turbinas eólicas debería ser planificada usando alternativas tecnológicas que evitan el uso de neodimio y de otras tierras raras.
Otra conclusión importante del trabajo es que el 60% de las reservas actuales de cobre tendrían que ser empleadas en la implementación de esta solución, lo que dejaría poco margen para crecimientos adicionales en la producción energética.
La escasez de cobre, junto con los materiales citados antes, podría constituir una barrera física que imposibilitaría seguir con el crecimiento exponencial del consumo de energía que hemos mantenido hasta ahora.
Es probable, dicen los investigadores, que “la manida metáfora de ‘recuperar la senda del crecimiento’ tenga los días contados”.
Sin embargo, “no hay otra alternativa visible más que una solución renovable”, dicen. Y añaden: “el momento de empezar el enorme reto tecnológico, que requeriría varias décadas de grandes esfuerzos, es ahora, cuando la energía aún no escasea”.
Articulo de referencia: A global renewable mix with proven technologies and common materials. Antonio García-Olivares, Joaquim Ballabrera-Poy, Emili García-Ladona, Antonio Turiel. Energy Policy doi:10.1016/j.enpol.2011.11.018