Propuesta de uso de fuentes renovables como base del desarrollo sostenible

EDUARDO A. RINCON MEJIA*

El actual sistema energético, basado en los combustibles fósiles, es insostenible. Es necesario transitar hacia el uso de las fuentes renovables. Más vale empezar a hacerlo ahora.

He aquí una sencilla propuesta que, de implementarse, permitiría que en la próxima década gocemos de los siguientes beneficios: contar con cientos de miles de puestos de trabajo nuevos y permanentes, tener aire limpio, y una industria nacional fortalecida con desarrollo tecnológico propio, gozar de bosques y selvas arbolados y productivos con arraigo de la gente del campo, tener el problema del suministro de agua casi resuelto y, en fin, lograr una radical mejora de la situación económica y social del país.

La propuesta es basar el sistema energético nacional en las fuentes renovables de energía (FRE), que son abundantes, iniciando de inmediato el tránsito del actual sistema basado en la quema de combustibles fósiles –que es insostenible– hacia este nuevo sistema propuesto, sustentable y limpio, en un periodo de unos 17 años, para que muchos de los que somos ya de edad avanzada, alcancemos a verlo y disfrutarlo.

Problemática.En la tabla 1 se presenta el consumo per capita de energía de México y de algunos países “desarrollados”.Llama la atención que España tiene un consumo por cabeza dos veces mayor que el de México, en tanto que en Estados Unidos cada habitante consume en promedio más de cinco veces lo que un mexicano (y su población es más de 2.5 veces la de México). Los países desarrollados consumen mucha energía no tanto porque sean ricos, sino más bien son ricos porque usan eficientemente mucha energía en sus procesos de producción de bienes y servicios.Podríamos resumir el problema energético nacional en los siguientes puntos:

• Lageneracióndeenergíaeléctricaytérmicaes insuficientepara que los 104 millones de habitantes de México vivan bien. Por ejemplo, para tener el nivel de vida europeo medio, se requeriría de una capacidad de generación instalada de unos 75,000 MW y tenemos sólo 42,000 MW.
• Sedependeexcesivamente de los combustibles fósiles. Cerca del 90 % de la energía primaria proviene de éstos.
• Laenergía,aligualque el ingreso,estámuymal distribuida. Alrededor de 6 millones de mexicanos no disponen de energía eléctrica por habitar lejos de las grandes líneas de distribución y nunca serán electrificados por los medios convencionales debido al alto costo de extender las líneas de transmisión.

4.El esquema tradicional es insostenible. No se puede seguir construyendo termoeléctricas ni grandes hidroeléctricas sin ningún límite. La única opción sostenible es basar el sistema energético nacional enlas FRE.

Tomando en cuenta que para alcanzar los niveles actuales europeos en cuanto a consumo energético se requerirían de 1 kW eléctrico instalado por habitante, y que para el año 2010 la población de México se espera que sea de alrededor de 110 millones de habitantes; considerando además que, para ese año, haciendo un uso muy eficiente de la energía, en parte debido al avance en la tecnología y en parte debido a la concientización de la población para el ahorro, se requerirían de sólo 750 W instalados por habitante. Así, la capacidad debería ser de 82,500 MW, lo que implicaría un crecimiento neto de 40,500 MW, a una tasa anual sostenida del 10.125% anual, lo cual resulta elevada. Pero si planeamos alcanzar el estándar europeo alto en 17 años (para el año 2020), cuando la población de México se espera que alcance los 120 millones de habitantes, la tasa se reduciría a solamente 4.6% anual y debiera ser factible alcanzarlo. La capacidad instalada para generación sería de 90,000 MW y se requeriría un incremento de 48,000 MW por sobre la capacidad actual. Es viable técnica y económicamente basar en las FRE este crecimiento. La demanda de energía térmica es aún más fácil de satisfacer, ya que las tecnologías solares para calentamiento son más maduras y rentables.

Las FRE, dada su naturaleza distribuida y de baja densidad, son ideales para su aprovechamiento en forma descentralizada, adecuado a los usos finales de la energía. No son contaminantes, no contribuyen al efecto de invernadero y son consistentes con las políticas de protección al ambiente, pero muchas de las tecnologías disponibles comercialmente en la actualidad son aún excesivamente caras (como las celdas fotovoltaicas y las grandes centrales termoeléctricas solares) para la mayoría de la población.

Para aprovechar las FRE, se debe realizar mucha investigación básica y desarrollo tecnológico para desarrollar sistemas aún más económicos y eficientes, y adecuados a nuestros recursos y nuestras necesidades que los actuales. Paralelamente se deben alentar la demanda y fortalecer el mercado para estos sistemas, a la vez que se establecen los compromisos políticos, se efectúa la adecuación legal, se abre el juego a nuevos participantes y se difunde entre toda la población los beneficios de las FRE. De hecho, existen ya diversas tecnologías disponibles para aprovecharlas.

TECNOLOGIAS DISPONIBLES

Calentadores solares planos. En México existen unos 50 pequeños fabricantes que se pretenden integrar a la Sección de Energías Renovables de la CANACINTRA. Aunque el recurso solar en México es muy grande, por cada 1,000 habitantes contamos sólo con 4.6 m2de colector solar, en tanto que en Grecia hay 260 m2por cada 1,000 habitantes.

Cada metro cuadrado de calentador solar para uso doméstico ahorra anualmente unos 160 kg. de gas LP. Si se logra la meta de instalar 5 millones de m2de colectores solares en menos de 10 años, el gas LP equivalente dejado de consumir en los siguientes 20 años sería de 16 millones de toneladas.

Hoy, casi todas las casas mexicanas consumen gas LP para calentar agua (a menos de 40° C), lo que constituye un enorme desperdicio desde el punto de vista termodinámico, energético y económico. Con colectores solares planos se alcanzan temperaturas superiores a los 70° C aún en días nublados. Todos los hogares mexicanos deberían emplear calentadores solares y deberíamos dejar el gas LP para aplicaciones industriales. Existen planes para dotar masivamente al D.F. con estos colectores. El CONALEP, junto con la CANCINTRA y la Asociación Nacional de Energía Solar (ANES), elaboran un programa de capacitación para técnicos en la instalación de equipos solares.

Sistemas fotovoltaicos. Se emplean en edificios, sistemas de irrigación, iluminación y bombeo enlugares donde no hay electricidad de la red. En México se han instalado ya más de 60,000 pequeños sistemas fotovoltaicos enel campo.

 

Hornos y comales solares. Se han diseñado estufas y comales muy eficientes, baratos y confiables, que permiten cocinar cualquier tipo de alimentos aún en días semi-nublados. Se tienen avanzados planes para dotar a los estados y municipios del país con estos dispositivos, que permitirán disminuir el uso de leña y ahorrar combustibles fósiles.

Plantas geotérmicas. México tiene un potencial de generación de unos 12,000 MW a partir de pozos geotérmicos. Se aprovechan cerca de 1,000 MW, con lo que nuestro país ocupa el tercer lugar mundial en este rubro.

Sistemas eólicos. Si se toman las decisiones adecuadas, para el año 2030 podría suministrarse más de 30,000 MW a partir de la energía del viento, empleando en gran medida tecnología nacional. En México se pueden construir todos los componentes de la mayoría de los aerogeneradores que podrían instalarse en zonas como La Ventosa, Oaxaca, y en Baja California, Quintana Roo, Zacatecas y casi todos los estados con litorales, creando una pujante industria que crearía centenares de miles de empleos. Se tienen listos proyectos para la instalación de 350 MW en el Istmo de Tehuantepec, 30 MW en Cozumel y 60 MW en La Rumorosa, B.C. Se han iniciado los trámites para la autorización de otros 300 MW y existen compañías de más de 12 países interesadas en establecer plantas eoloeléctricas en México.

Pequeñas centrales hidráulicas. Se podrían instalar con mini, micro y pico centrales hidroeléctricas unos 20 mil MW.

Plantas termosolares de potencia con concentración solar. Se tiene un proyecto para dotar de 40 MW solares a una nueva planta de ciclo combinado a instalarse en el noroeste del país, con financiamiento del Banco Mundial.Sería una de las plantas termosolares más grandes del mundo, pero también se pueden desarrollar sistemas mucho más pequeño, usando ciclos termodinámicos como el de Stirling o el de Brayton.

Biomasa. La energía colectada por las plantas verdes por la acción fotosintética puede ser aplicada para la producción de combustibles “verdes” para el transporte (etanol, metanol, biodiesel) o para plantas de generación eléctrica. Tan sólo con el bagazo de caña se podrían generar 1,000 MW. El potencial supera los 40,000 MW.

IMPLEMENTACION

La implementación de esta propuesta corresponde, por la parte gubernamental, a la CONAE, la SENER, la SEMARNAT y a los gobiernos estatales y municipales. Por la parte civil, está la ANES, que este año celebrará su XXVIII Congreso Anual en la ciudad de Oaxaca. Por los industriales, participarían la CANCINTRA, la CANACO, el CONIECO, la ATPAE y muchas otras (idealmente todas) organizaciones de industriales, técnicos y científicos. Por su parte, la ANES tiene las siguientes metas para el año 2010:

(1) Al menos el 30% de los requerimientos térmicos menores a 80° C de la planta industrial mexicana, de servicios y del sector residencial, se deberá satisfacer utilizando las FRE. Dentro de este porcentaje se deberán alcanzar los 4 millones de metros cuadrados de colectores solares planos para el calentamiento de agua en el sector residencial y de servicios.

(2) Se propone que en el sector eléctrico se instalen 6,000 MWcon FRE. Deéstos, 4,000 MW se generarían con aeromáquinas, 1,000 MW con plantas microhidráulicas, 800 MW con desechosmunicipales y productos agropecuarios y 200 MW con sistemas fotovoltaicos y fototérmicos.

(3) El 40% del parque vehicular de las grandes ciudades deberá utilizar biocombustibles (etanol, biodiesel, metano, etc.) o hidrógeno.

(4) Se deberán construir unas 50,000 plantas de biogás en zonas rurales y se deberán integrar a las comunidades rurales y urbanas al menos un millón de estufas y comales solares para la cocción de alimentos.

Entre los proyectos concretos para el uso de las FRE destacan los siguientes:

(a)El desarrollo de un programa de gran alcance para el uso de calentadores solares (para industrias, casas habitación, hoteles, clubes deportivos, nuevas edificaciones, etc.); (b) Apoyar el Programa Nacional de Capacitación para el Uso de las Energías Renovables en México, con la participación de la ANES, la CONAE, la CANACINTRA, el CONALEP, el CONIECO, etc.; (c) Complementar y apoyar el Sistema Nacional de Información Geográfica para la Evaluación de los Recursos Energéticos Renovables en México; (d) El desarrollo de un Programa Piloto de uso de Estufas y Comales Solares en el medio rural y urbano.

Entre las estrategias, considerando aspectos legislativos, normativos y de capacitación, se tienen las siguientes:

 

1.Se debe convencer a las autoridades y al público en general que los sistemas para el aprovechamiento de las FRE son muy rentables, eficientes y confiables, mediante la realización de demostraciones, conferencias y ferias solares, entre otros medios.

2.- Se plantea como una estrategia prioritaria la necesidad de incorporar a la legislación mexicanael concepto de energías renovables y su explotación.

3.- Se propone establecer cambios a la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica, en donde se estipulen precios garantizados a largo plazo y se definan porcentajes de participación de la FER.

4.- Se debe proponer una Ley de Aprovechamiento de Residuos Agrícolas.

5.- La elaboración de normas para el uso de equipos y sistemas que aprovechen las FER, que permitan asegurar un buen nivel de calidad, en particular, elaborar la norma oficial mexicana para sistemas de calentamiento de agua, con la participación activa de los industriales.

6.-Se ha considerado la formación de la Sección de Energías Renovables dentro de la CANACINTRA.

 

CONCLUSIONES

 

• Las FRE son un enorme recurso, disponible en casi todo el país, en el que puede basarse todo el sistema energético en el mediano y largo plazos. Hay que iniciar de inmediato el tránsito hacia un sistema energético nacional basado en las FRE para que en la próxima década su participación en la generación de energía eléctrica (y térmica también) sea mayoritaria comparada con las demás fuentes energéticas.
• Sólo el uso de las FRE puede garantizar un desarrollo sustentable en México, pero es importante su difusión y el desarrollo de tecnologías más económicas para garantizar su uso masivo.
• El desarrollo de nuevas tecnologías para el aprovechamiento de la energía solar y de las demás FRE constituye una gran oportunidad para un nuevo desarrollo empresarial y de negocios, además de ser fuente de empleos y de desarrollo tecnológico.
• El aprovechamiento de las FRE con las tecnologías disponibles ayudará a satisfacer en gran medida la demanda creciente de energía eléctrica y térmica sin impactar negativamente al ambiente.

 

* Es doctor en ingeniería mecánica por la Universidad Autónoma del Estado de México y catedrático de la misma universidad. Es presidente de la Asociación Nacional de Energía Solar.