24/04/2017 | Año de las Energías Renovables
El desafío de potenciar las energías renovables
Para el desarrollo de un país es fundamental garantizar suministros energéticos suficientes y eficientes. Para ello es clave el rol de la ciencia en la optimización de la diversificación de la matriz energética nacional.
Paneles solares. Foto: CONICET Fotografía | Verónica Tello.
Paneles solares. Foto: CONICET Fotografía | Verónica Tello.
Miguel Ángel Laborde, vicepresidente de Asuntos Tecnológicos del CONICET. Foto: CONICET Fotografía | Verónica Tello.

Por un decreto del Poder Ejecutivo Nacional, el 2017 fue declarado el “Año de las Energías Renovables” con el objetivo de impulsar su uso. Esta medida se suma al “Régimen de Fomento Nacional para el Uso de Fuentes Renovables de Energía Destinada a la Producción de Energía Eléctrica” que apunta a lograr una contribución de esas fuentes hasta alcanzar 20 por ciento del consumo eléctrico de la Argentina al 31 de diciembre de 2025.

Miguel Ángel Laborde, vicepresidente de Asuntos Tecnológicos del CONICET, explica los alcances y ventajas de la adopción de fuentes energéticas como el sol, el viento o el agua para lograr un consumo eficiente y mitigar el impacto negativo en el medio ambiente de las fuentes fósiles.

¿Qué son las energías renovables?

Son todas aquellas energías que no provienen ni del gas natural, ni del carbón, ni del petróleo o de sus derivados. Algunos las llaman renovables, otros alternativas o complementarias pero lo que si está demostrado es que el uso de las fuentes fósiles aumenta las concentraciones del dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera y eso incrementa el efecto invernadero.

 

¿Cuáles son los tipos de energías renovables?

Hay un espectro enorme que involucra básicamente el uso del sol en forma directa como energía solar o fotovoltaica, e indirecta en la energía eólica. Esos son las dos variantes que uno visualiza más rápidamente, pero también está la que proviene de la biomasa que da lugar no solamente a la generación de energía eléctrica sino también de combustibles “limpios”. Otras son las que no están aún en el mercado nacional como la mareomotriz y la geotérmica.

 

¿Las energías renovables pueden reemplazar a las tradicionales en todos sus usos?

Las energías se pueden clasificar de acuerdo a las fuentes: estacionarias o móviles. Las primeras se refieren a una casa, una empresa o un barrio y en general técnicamente las  renovables pueden proveerles de energía sin mayores complicaciones. El problema está en las fuentes móviles que son los vehículos, donde no se puede usar un panel o un molino en un auto, porque la potencia de estas energías no es alta. La gran ventaja de la nafta es su gran densidad energética por unidad de volumen.

 

¿Los biocombustibles son una solución a este problema?

La primera instancia es mezclar el gasoil o diesel oil con biodiesel, que es un producto muy parecido al que se obtiene del aceite de soja. Es una solución a corto plazo pero el tema de las fuentes móviles es que cuando se quema gasoil, nafta, diesel oil o incluso gas natural, siempre se emiten a la atmósfera gases de combustión que contaminan el ambiente. Los vehículos en las grandes ciudades generan una contaminación local muy importante porque emiten CO2, que es el principal responsable del efecto invernadero y producen también contaminación local como óxidos de nitrógeno, hidrocarburos volátiles y hollín. Cuanto más pesado es el combustible, es decir cuanto mayor es la cantidad de carbono que tiene en relación al hidrógeno, más posibilidad tiene de generar hollín. Si se mezcla el diesel o el gasoil con el bio oil, ocurre lo mismo porque la estructura de carbón es muy similar. Y aunque es más liviana, lo mismo ocurre con la mezcla de nafta y alcohol obtenido a partir de caña de azúcar o maíz.

 

¿Cuál es la mejor solución al problema de los vehículos entonces?

El futuro de los vehículos son los eléctricos a batería, que son silenciosos y no contaminan. Esto sirve para vehículos medianos y pequeños pero tiene dos problemas, una es la autonomía y asociada a esta, la recarga. Es más difícil pensar en un barco o en un avión eléctrico porque se necesitarían materiales muy voluminosos y pesados. La opción es el hidrógeno como combustible. El inconveniente es que se necesita un tanque de hidrógeno a muy alta presión (más o menos dos veces la presión del GNC) y estaciones de servicio que lo despachen. No hay yacimientos ni depósitos de hidrógeno, hay que producirlo.

 

¿Cómo se produce?

El hidrógeno se usa mucho en la industria química, por ejemplo para elaborar fertilizantes, amoníaco y acero, entre otros. Hay dos formas básicas de producirlo, la más común es mezclar gas natural y agua en un reactor a altas temperaturas con un catalizador y ese hidrógeno después de algunas purificaciones se puede usar como materia prima para, por ejemplo, producir urea. El otro método es tomar el agua (H2O), que tiene hidrógeno y oxígeno, y aplicar energía para romper la molécula. Es una técnica mucho más cara que la otra por lo tanto la industria usa el primer método. Hay una tercera vía que es obtener hidrógeno a partir de biomasa, concretamente del alcohol que se obtuvo a partir de maíz o caña de azúcar.

 

¿Qué problemas tiene el uso del hidrógeno como combustible?

Hay que fabricarlo y dependiendo de cómo y a partir de qué materia prima se obtenga es renovable o no. Si se obtiene del agua o biomasa lo es pero si se obtiene del gas, no. Además, tiene problemas de almacenamiento y transporte porque es un gas muy liviano, se escapa y tiene una muy baja densidad por unidad de volumen.

 

¿Cómo se puede almacenar?

Se puede lo almacenar como gas a alta presión, en fase líquida a temperaturas casi tan bajas como el 0 Kelvin, pero es muy costoso y consume energía. Otra opción es almacenarlo en un sólido, ya sea adsorbido en materiales de muy alta porosidad o formando una reacción química entre hidrógeno y un metal, lo que se llama hidruro. Pero para que haya una suficiente cantidad de hidrógeno, hay que disponer de mucho material. El problema del almacenamiento no está totalmente resuelto, y en mi opinión una  solución viable es almacenar el hidrógeno como etanol, un alcohol que no tiene problemas de toxicidad.

 

¿Qué es una pila de combustible?

A diferencia de las baterías clásicas, en las que se carga el electrolito y se usa hasta que se agota, a éstas se las alimenta permanentemente con hidrógeno y oxígeno. En su interior se produce una reacción química entre el hidrógeno y el oxígeno para producir agua y esa energía química se transforma en energía eléctrica. La ventaja es que no hace ruido, no contamina y no hay combustión. Por ejemplo para los Juegos Olímpicos de Japón 2020 quieren usar un vehículo a batería y en lugar de enchufarla a 220v o cargarle nafta, se le carga alcohol mezclado con agua y adentro del coche se produce hidrógeno. Ese hidrógeno alimenta una pila de combustible, que toma oxígeno del aire, para producir energía eléctrica. La ventaja es que mientras el auto va funcionando se va cargando la batería con la electricidad que suministra la pila de combustible.

 

¿Cuál es la situación de las energías renovables en el país?

La Argentina siempre fue un país tecnológicamente dependiente de las energías, este paradigma de cambio podría servir para que el país empiece a trabajar en las tecnologías alternativas, así como durante el Peronismo surgió la Comisión Nacional de Energía Atómica y nos convirtió en un referente en el tema.

 

¿Desde el CONICET que líneas de investigación se trabajan sobre el tema?

Hay varios grupos distribuidos en todo el país. Se trabaja en energía solar térmica y fotovoltaica, en energía eólica, en pilas de combustible, en producción, purificación y almacenamiento de hidrógeno, en biodiesel, biomasa y litio.

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