La declaración del 2012 como Año Internacional de la Energía Sostenible para Todos es un ultimátum de la Asamblea General de Naciones Unidas por las fuentes renovables y el tránsito hacia la definitiva sustitución de los combustibles fósiles. La declaratoria lanza un mensaje: hay que redescubrir el Sol para mitigar el impacto del cambio climático, explica Mario Arrastía, especialista del Centro de gestión de información y desarrollo de la energía (Cubaenergía).
Dos de las fuentes renovables de mejor aplicación son la eólica y la marítima, y con los avances de la ciencia también es posible convertir la energía del Sol en electricidad, en combustible para transportarnos y en biocombustibles que no compitan con los alimentos, asegura Arrastía.
Ya se conocen las potencialidades de la energía eólica y cómo utilizar la fuerza del viento. También se trabaja en el aprovechamiento del gradiente térmico marítimo, aún en ciernes en materia comercial, pero con grandes facilidades de aplicación. A estas fuentes de energía renovable se suma la bioenergía basada en la captación, transformación y acumulación de la radiación solar a partir de la fotosíntesis, así como la solar fotovoltaica sustentada en el efecto que convierte la luz del sol en electricidad.
Por otro lado, el interés por la fusión termonuclear ha ido creciendo en la medida en que se vislumbra el futuro agotamiento de los combustibles fósiles y crecen los temores generados por los reactores nucleares de fisión, como los de Chernobil y Fukushima. Se asegura que la fusión, al no liberar radiación duradera, apenas contaminaría el ambiente, pues su naturaleza es diferente: se trata de fundir núcleos atómicos y no de fisionarlos.
Varios países han logrado reproducir la fusión termonuclear con fines militares en lo que se conoce como bomba H o bomba de hidrógeno, pero la fusión controlada plantea todavía desafíos tan grandes que muchos se preguntan si algún día se conseguirá. El gran problema es que la fusión tiene lugar a temperaturas de más de 150 millones de grados Celsius y no hay recipiente o contenedor en el planeta que pueda soportar tales temperaturas. La fusión es por lo que el Sol se mantiene brillando desde hace más de cuatro mil millones de años, gracias a la conversión de dos átomos de hidrógeno en uno de helio, lo que libera una enorme energía en forma de neutrones.
En los últimos decenios se desarrollaron diversos proyectos de investigación, basados todos en la idea de un potentísimo campo magnético que permita la fusión sin contacto con una pared. Esto se realiza dentro de un tokamak, una cámara al vacío en forma de cilindro y de aro cuyo interior encierra el campo, lo que permite realizar el proceso de Fusión por Confinamiento Magnético (FCM). Los elementos para estos reactores son el deuterio y el tritio (dos isótopos del hidrógeno), que se pueden extraer del agua de mar. (1)
Las energías alternativas en Bolivia
La matriz energética boliviana actual tiene como fuentes principales la termoelectricidad (58,9%), la hidroelectricidad (39,3%) y la biomasa (1,7%), según la Política de Energías Alternativas para el Sector Eléctrico en el Estado Plurinacional de Bolivia. El documento oficial revela que el país tiene un gran potencial para la generación de electricidad mediante fuentes de energía alternativas como la eólica, solar, geotérmica, hídrica, biomasa y otras.
Bolivia es un país privilegiado porque cuenta con al menos ocho fuentes de energía renovables, aseguró el experto en geotermia de la Escuela de Minas de la Universidad de Colorado Masami Nakagawa, en un seminario auspiciado por la Facultad de Ciencias Exactas e Ingeniería de la Universidad Católica Boliviana (UCB). Es extraordinario el potencial nacional sobre todo en energía solar y micro hidroenergía, destaca el estudio titulado Rol e impacto socioeconómico de las energías renovables en el área rural de Bolivia, realizado por el investigador Miguel Fernández del Cedla.
La investigación del Cedla señala que el 97% del territorio boliviano es apto para aprovechar la energía del sol, mientras que el potencial hídrico y eólico es considerable. Es así que Bolivia podría superar sus grandes asimetrías energéticas entre las ciudades y el campo con sistemas fotovoltaicos y termosolares, micro centrales hidroeléctricas, aerogeneradores de pequeña potencia, biodigestores, biomasa y agrocombustibles.
El gobierno de Evo Morales invirtió alrededor de 185 millones de dólares en estudios y proyectos de generación de electricidad entre 2006 y 2010, y tiene previsto invertir otros 1.000 millones de dólares en el próximo quinquenio. El año pasado el Estado boliviano delineó las Políticas de Energías Alternativas para el Sector Eléctrico con el objetivo de promover y fortalecer el desarrollo de fuentes alternativas, e invirtió más de 62 millones de bolivianos en proyectos específicos, informó el viceministro de Electricidad y Energías Alternativas Roberto Peredo.
El Programa de Electricidad para Vivir con Dignidad tiene como meta universalizar el acceso al servicio de electricidad en áreas rurales y periurbanas hasta el año 2025. (2) Se estima que en 2007 casi 3 millones de habitantes rurales de Bolivia (unos 500 mil hogares) no accedían a la energía eléctrica. El Cedla dice que al menos 200 mil hogares rurales podrían ser atendidos con sistemas fotovoltaicos o pequeños aerogeneradores, y otros 100 mil hogares con mini redes con diversas fuentes (diesel, energía hidráulica, biomasa, sistemas híbridos, etc.).
Energía solar
Las regiones del altiplano y los valles interandinos bolivianos reciben una alta tasa de radiación solar diaria de entre 5 y 6 kilovatios hora por metro cuadrado (kWh/m2día), dependiendo de la época del año. En los llanos la tasa de radiación media se sitúa entre 4,5 y 5 kWh/m2día. Esta energía es suficiente para proporcionar diariamente 220 vatios de energía eléctrica (Wh/día) mediante un panel fotovoltaico de 50 vatios pico (Wp), indicala investigación de Miguel Fernández.
Los altos valores de radiación solar en Bolivia se deben a la posición geográfica del país en la zona tropical del Sur, entre los paralelos 11° y 22°. La Cordillera de los Andes modifica en alguna medida la radiación solar, beneficiando con una mayor tasa a las zonas altas como el altiplano, a diferencia de algunas fajas orientales de la Cordillera de los Andes que constituyen menos del 3% del territorio nacional.
El Plan estatal de generación de energía solar cuenta actualmente con tres componentes: 1. El proyecto Infraestructura Descentralizada para la Transformación Rural (IDTR), que instaló 918 Sistemas Fotovoltaicos domiciliarios y 52 sociales; 2. El programa Euro-Solar que puso en funcionamiento 59 sistemas híbridos (solar fotovoltaico) para uso de telecentros; y 3. El Programa Global Partnership Output Based Aid (GPOBA) que se encargó de la provisión e instalación de 7.067 Sistemas Fotovoltaicos domiciliarios y 1.650 picolamparas.
En diciembre del año pasado, en un concurso convocado por la fundación no gubernamental SODIS, con sede en Bolivia, cuatro estudiantes de ingeniería de la Universidad de Washington (C.J. Cheng, C. Matlack, P. Huang y J. Linnes) demostraron en el terreno la efectividad del tratamiento solar para desinfectar el agua y hacerla apta para el consumo humano. (3)
No obstante sus ventajas manifiestas, y a pesar de los esfuerzos de las organizaciones humanitarias, la adopción del método solar de desinfección ha avanzado muy lentamente a escala global. El grado de contaminación, la turbidez del agua y la intensidad promedio de la radiación pueden diferir de un lugar a otro, y lo usual es que no se pueda verificar de inmediato si el agua tratada está de veras apta para el consumo. Esas razones llevaron a SODIS a organizar el concurso, con vistas a encontrar un procedimiento adecuado para comprobar en cada sitio la eficacia de la desinfección.
Los ganadores del concurso diseñaron un equipo robusto, de larga vida y a un costo muy competitivo de sólo 3,4 dólares a precios minoristas, que posee los mismos componentes de una calculadora solar, pero acoplados y programados de forma diferente. Cuenta con un sensor de luz que indica cuando el agua ha alcanzado suficiente irradiación y se encuentra lista para el consumo.
Energía eólica
El aprovechamiento de la energía eólica es viable a partir de 50 vatios por metro cuadrado (W/m2). En algunas zonas del altiplano se registran corrientes de viento suficientes para generar 154 W/m2 y hasta 232 W/m2 en algunas áreas de Santa Cruz, según el estudio del Cedla.
Desde hace unos 15 años funcionan bombas mecánicas multipala en colonias menonitas de Santa Cruz, y también en Oruro y en la zona de Uyuni en Potosí. Sin embargo, existe muy poca información sobre el potencial eólico en el resto del país, especialmente en relación a la ubicación, altura de los sensores y calidad de los instrumentos de medición.
Se espera que en 2013 entre en funcionamiento la primera central eólica del país, operada por la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) en el municipio de Pocona, Cochabamba. En su primera fase, este proyecto piloto inyectaría al Sistema Interconectado Nacional (SIN) aproximadamente 2,5 MW. Posteriormente, ENDE instará torres de medición en nueve sitios del país.
Micro hidroenergía
El Cedla estima que Bolivia aprovecha apenas el 3% de su potencial hidroeléctrico (460 megavatios), y a pesar de ello esa fuente genera el 40% de la energía eléctrica que se consume en el país, cubriendo el 8% de la demanda nacional.
El Programa de Electricidad para Vivir con Dignidad, dependiente del Ministerio de Hidrocarburos y Energía, prevé inaugurar este año la Microcentral Hidroeléctrica Kanamarca y Valle Hermoso, ubicada en la Provincia Inquisivi del departamento de La Paz. Esta microcentral de 28 kW de potencia requirió una inversión de 1.068.711 bolivianos, 80% financiados por el Programa KfW y 20% por el Municipio de Inquisivi.
El Programa KfW trabaja además en otros tres proyectos: Ña Microcentral Hidroeléctrica de Totoropampa, en el Municipio de Inquisivi, La Paz, con 400 kW de potencia; la Microcentral Hidroeléctrica de Río Blanco, en el Municipio de Ascensión de Guarayos, Santa Cruz, con 200 kW; y la Microcentral Hidroeléctrica en el Municipio de Tomave, Potosí, con 700 kW.
Además, ENDE debe incorporar en el corto y mediano plazo aproximadamente 160 MW adicionales con la instalación de una nueva central en Valle Hermoso de 24 MW, y una planta de Ciclo Combinado en Guaracachi de 82 MW. Según el Plan Óptimo de Expansión del SIN 2012 – 2022, el primer proyecto hidroeléctrico que se ejecutará es el de Misicuni Fase I, que entraría en operación en 2014.
“Bolivia tiene un importante potencial energético, especialmente en el rubro de la hidroenergía; tenemos proyectos grandes como Cachuela Esperanza y la Binacional con Brasil que están siendo desarrollados por ENDE”, dijo el viceministro de Electricidad y Energías Alternativas Lutgardo Álvarez Garay.
El embajador de Rusia en Bolivia Leonidas Goulbev ofreció financiamiento para construir las centrales hidroeléctricas Tahumanu en Pando, Cachuela Esperanza en Beni, y San José en Cochabamba. La estatal Zuk Hydroproyect costearía hasta el 70% de los gastos.
Energía biomasa
El norte del país es la zona con mayor potencial para el aprovechamiento de biomasa, pero la falta de una normativa específica impide el desarrollo de proyectos, advierte el Cedla. Entre las experiencias a gran escala destacan una generadora en Riberalta que funciona con cáscara de castaña, y las generadoras a bagazo de caña recientemente instaladas en ingenios azucareros.
Además, la UCB y otras universidades de América Latina y la Unión Europea llevan adelante el Proyecto JELARE para la generación de energía solar, eólica y biomasa, destacó el director del Instituto de Investigaciones Socioeconómicas dependiente de la Facultad de Ciencias Económicas y Financieras de la UCB Javier Aliaga Lodermann.
El Proyecto JELARE montó un Centro Demostrativo de Tecnologías de Energía Renovable en la Unidad Académica Campesina (UAC) de Batallas, dotado de un sistema de medición, un anemómetro y un radiómetro para investigaciones en energías renovables.
En el Centro se instalaron varios sistemas fotovoltaicos para generación de electricidad; un secador solar tipo invernadero para productos agrícolas; una cocina eficiente a leña; un sistema de bombeo de agua utilizando energía solar y un sistema termo solar para calentamiento de agua.
También fueron montados un aerogenerador que convierte la energía mecánica rotacional en energía eléctrica; dos biogestores que utilizan estiércol para generar biogás, y un sistema de almacenamiento refrigerado con energía solar para uso del almacén de la Granja Agrícola de Batallas.
Inversiones
Se estima que casi 3 millones de habitantes rurales de Bolivia no acceden a la energía eléctrica. Una familia urbana consume 86 veces más energía eléctrica que una familia rural y dispone de tres veces más de energía útil, precisa el estudio Rol e impacto socioeconómico de las energías renovables en el área rural de Bolivia del Cedla.
El área urbana centra su suministro energético en la electricidad y el GLP (ambas representan el 87% del consumo total), mientras que en el área rural las fuentes energéticas más importantes son la biomasa (93%) y el diesel/kerosene (4%). Lo paradójico es que, en términos comparativos, las familias más pobres del agro boliviano pagan más por una energía de menor calidad.
Las familias del área rural “están inmersas en un ‘mercado’ de pilas, velas, mecheros, que representa un movimiento anual de casi 50 millones de dólares”, indica el estudio de Fernández. Los gastos promedio por familia en iluminación y comunicación ascienden a 68 $us/año en el altiplano; a 107 $us/año en los valles, y a 114 $us/año en los llanos.
Fernández, que también se desempeña como asesor del Viceministerio de Electricidad y Energías Alternativas, asegura que se podría dotar de energía a por lo menos 2 millones de bolivianos que viven en zonas rurales con una inversión anual de 45 millones de dólares en los próximos 10 años.
“Una primera aproximación a la cifra de inversiones demandadas para cubrir la demanda energética rural aislada de aproximadamente 300.000 hogares con energías renovables podría estar entre 390 a 450 millones de dólares. El período de tiempo para la ejecución de un plan de este tipo estaría entre 10 y 15 años. De esta manera se llegaría a la universalización en el acceso a la electricidad en el año 2025 y a cumplir las metas intermedias del año 2015 (70% de cobertura)”, estima Fernández.
El gobierno de Bolivia prevé invertir al menos 40 millones de dólares en nuevos proyectos de energía renovable, con el objetivo de que el 75% de la energía consumida por la población provenga de sistemas solares, eólicos, geotérmicos, microhidráulicos y biomasa en un plazo de tres años.
Notas:
1. Varios experimentos tienen lugar en el mundo para explorar si la fusión controlada es posible. Uno de ellos es el JET (Joint European Torus), reactor experimental de 16 megavatios situado cerca de Oxford, Inglaterra. Otro centro de experimentación es el EAST (Experimental Advanced Superconductive Tokamak) en Hefei, China, que ha logrado la fusión sostenida durante tiempos breves, pero significativos. Hasta ahora 1.254 científicos e ingenieros chinos han trabajado en ese empeño y el gigante asiático espera preparar otros dos mil. Por otro lado, se llevan adelante investigaciones en varios laboratorios e instalaciones de Japón. En la actualidad, EE.UU., la Unión Europea, Japón, China, Rusia, India y Corea del Sur están construyendo en Cadarache, Francia, el Reactor Experimental Termonuclear Internacional (ITER en inglés), a un costo de más de 20 mil millones de euros. El proyecto iniciado en 2007 debe ser capaz de generar 500 megavatios por más de 15 minutos después de su culminación en 2019.
2. El Decreto Supremo N. 0934 del 20 de julio de 2011 estableció “medidas excepcionales de orden reglamentario y regulatorio que contribuyan a mantener una provisión adecuada de electricidad en el Sistema Interconectado Nacional (SIN) y Sistemas Aislados”. La norma permite acortar plazos y evitar trámites administrativos para la incorporación de nuevos productores al mercado y añadir al menos 17 MW a la oferta nacional. En caso de déficit de generación, autoriza al Comité Nacional de Despacho de Carga (CNDC) aplicar restricciones a todos los consumidores del SIN, en forma proporcional a su demanda. Por otro lado, el Programa de Eficiencia Energética distribuyó en una primera fase 8,5 millones de focos ahorradores que redujeron el consumo en aproximadamente 72 MW, casi el 7% del consumo en el SIN equivalente a 55 millones de dólares. En la segunda fase se repartirán 10 millones de focos en todo el país.
3. La Fundación SODIS promueve desde hace años un método solar sencillo y barato para potabilizar el agua. SODIS, del inglés Solar Disinfection, propone una forma de salvar vidas infantiles casi sin costo alguno, que también puede ser útil en situaciones de desastre, cuando el agua potable escasea. Una botella plástica transparente, de capacidad no mayor de tres litros, se llena de agua, se recuesta en una azotea o en cualquier otro sitio sobre una teja corrugada y se expone al sol durante al menos seis horas. La radiación solar ultravioleta, más el calentamiento que se genera durante la exposición, aniquilan a la mayoría de los microorganismos contaminantes en el agua. No es imprescindible una alta temperatura; el método funciona incluso cuando está nublado, pero necesita un tiempo de exposición mucho mayor, de dos días. Se asegura que el proceso elimina más del 99.9% de las bacterias y los virus, resultado similar al que proporciona la cloración del agua.
La Fundación SODIS presenta en su sitio WEB un listado de unos 20 artículos científicos que dan fe de la eficacia del método. Según esos reportes, la luz solar elimina con efectividad bacterias, virus y la mayoría de los parásitos, mientras que el pesquisaje médico en el terreno muestra que las diarreas son mucho menos frecuentes entre la población que usa SODIS que en sitios vecinos, donde se ingiere el agua sin aplicar el tratamiento solar. Algunas objeciones como, por ejemplo, que el polietileno de las botellas puede ser dañino a la salud, también han sido investigadas y halladas sin fundamento.
