Energías Limpias

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Documentos > Temas de sostenibilidad urbana > http://habitat.aq.upm.es/temas/a-energia-limpia.html

FABIAN TRON PIÑEIRO

Madrid (España), mayo de 2008.[1]

DefiniciónEvolución del concepto energía

Fuentes de energíaEvolución del término limpio en relación a la energíaConceptos relacionadosProblemáticaIndicadores

Análisis de costos monetarios en la producción de electricidadEmisiones CO2 en la producción de electricidadRetorno de la energía invertidaTasa de renovabilidad en función de la producción energética y el consumo humanoOtros indicadoresPropuesta de síntesis: tasa de limpieza

ConclusionesMás información

Recursos en internetDocumentos

Bibliografía consultadaAnexo: conversión de unidades de energía

The release of atomic energy has not created a new problem. It has merely made more urgent thenecessity of solving an existing one.

ALBERT EINSTEIN

Para comenzar, profundicemos en el significado de este término compuesto por tan sólo dos elementos.Ambas palabras han sido muy difundidas y, por la misma razón, cada vez son menos específicas:

Energía.

f. Eficacia, poder, virtud para obrar.1. f. Fís. Capacidad para realizar un trabajo. Se mide en julios. (Símb. E).2.

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R.A.E., 2001

Unidades de energía:

La unidad definida por el Sistema Internacional de Unidades es el Joule.

Equivalencia: J = N × m = kg × m2 × s-2

Real Decreto 317/1989

Un joule en la vida diaria:

La fuerza requerida para levantar una pequeña manzana un metro del suelo.La energía disipada cuando la misma manzana cae desde un metro sobre el suelo.La cantidad de energía, en forma de calor, que una persona en reposo gasta cada centésima desegundo.La energía requerida para calentar un gramo de aire, seco y fresco, un grado Celsius.Una centésima parte de la energía que una persona procesa al tomar una gota de cerveza.

limpio, pia.

adj. Que no tiene mancha o suciedad.1. adj. Que no tiene mezcla de otra cosa. Se dice comúnmente de los granos de cereales.2. adj. Que tiene el hábito del aseo y la pulcritud.3. adj. Libre, exento de cosa que dañe o infeccione.4. adj. Despojado de lo superfluo, accesorio o inútil. Un estilo limpio.5. adj. Neto, no confuso. Imagen limpia.6. adj. Honrado, decente. Una conducta limpia.7. adj. Sin culpa, inocente.8. adj. Se decía de las personas o de las familias que no tenían mezcla de moros, judíos, herejes ni penitenciados.9.

R.A.E., 2001

La definición del término completo, en base a estas definiciones de diccionario, sería el siguiente: Energíalimpia es la capacidad para realizar un trabajo libre de daños o suciedad. Como se puede observar con dichaaseveración, la valoración de la energía en términos de limpieza es algo difícil de instaurar, especialmentedebido a la ambigüedad de la definición, no parece posible que la energía se pueda valorar en términos delimpieza. La energía puede tener muy pocos adjetivos[2], y limpio, verde o renovable no son uno de ellos. Porlo tanto, para entender este término tenemos que contextualizarlo, revisando cómo ha ido cambiando suconcepción a través del tiempo.

Ésta es la definición que se imparte en la escuela primaria:«La energía es la capacidad de un sistema pararealizar un trabajo, y no se crea ni se destruye, sólo se transforma.» Es un concepto de LAVOISIER (1772),basado en principios de ISAAC NEWTON (1686), y conocido como 1a 1ª ley de la termodinámica o ley de laconservación de la energía (BRYSON, 2003. A partir de estas observaciones, se empezaron a definir lasdiferentes manifestaciones de la energía: mecánica, potencial, cinética, gravitacional, térmica,electromagnética, etc. Pero el concepto de la misma que tenemos en la actualidad, fue definido hace un pocomás de 100 años gracias a ALBERT EINSTEIN (1905), que presentó las bases que hicieron posible eldescubrimiento de la energía nuclear.

El concepto de energía no ha variado desde la era nuclear. Pero, al igual que otros conceptos, se haadaptado a disciplinas muy alejadas de la física.[3] Cada una tiene su propia interpretación del término, por loque hay que acotar bastante nuestra área de estudio. En nuestro caso, el marco que nos interesa es el


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tecnológico-económico (en relación a la sostenibilidad). Así que el problema que nos atañe no es tanto laenergía en sí, sino la manera en que podemos explotarla y sacarle beneficio, al tiempo que somosrespetuosos con el medio ambiente. A esto le llamamos fuentes de energía.

Fuentes de energía

La energía se manifiesta de diferentes formas en nuestro planeta. Llamamos fuentes de energía a loselementos o fenómenos que tienen mayor potencial energético, y para los que el ser humano ha encontradoalgún método de aprovechamiento.[4] Hoy en día, las clasificamos en fuentes primarias y secundarias.

Las fuentes primarias son aquellas que se encuentran en la naturaleza y, debido a sus característicasquímico-compositivas o dinámicas, se consideran de fácil intercambio energético. Estas características lespermiten ser empleadas de manera directa sin necesidad de recurrir a otros procesos de transformacióninstaurados por el hombre. Ejemplos de estas fuentes son: petróleo, gas natural, carbón, uranio, viento, sol,biomasa, agua, etc.

Por otro lado, las fuentes secundarias involucran una o más transformaciones y se utilizan mayoritariamentepara transportar y almacenar la energía: Carbón vegetal, derivados del petróleo, gas butano, electricidad,hidrógeno, bio-combustibles, etc.[5]

El contexto de limpio, a diferencia del término energía, ha evolucionado en las últimas décadas y ha pasadode ser un adjetivo calificativo a un sinónimo de entereza y perfección.

El adjetivo limpio ha aparecido en documentos oficiales relacionados con la energía desde mediados del sigloXX. Entonces sólo se utilizaba como adjetivo calificativo de propuestas, con una visión de pureza totalmenteantropocéntrica. Es decir, que era limpia siempre y cuando no le ocasionase un daño directo al ser humano.Algunos ejemplos:

A partir de la controversia nuclear, desatada por sobrevivientes de las bombas de la segunda guerramundial a mediados de la década de 1950, se empezó a cuestionar la limpieza de la energía nuclear(LAPP, 1974).Desde la década de 1970, el término clean fue relacionado con combustibles que surgían comoalternativa, producidos a partir de la gasificación del carbón.[6] SYNGAS (Hidrógeno + Monóxido deCarbono) (SCHINDLER, 1979).Basados en la Fischer-Tropsch conversion[7], en los ochenta, los EE.UU. empezaron a invertir en lastecnologías de carbón limpio, una forma de producir energía que utilizaron los alemanes en la guerra, yla base de las energías renovables a partir de biomasa. Ahora se conoce como conversión catalítica(USDE, 2008). También en esta época, se utiliza como complemento a las ideas de desarrollo yproducción.

El cambio de significado se dio a finales de los ochenta. En este momento, el término sostenible/sustentable/durable (castellano/inglés/francés respectivamente) crece en popularidad con la aparición del InformeBrundtland en 1987 y el Libro Verde en 1990 (NAREDO, 1995). En este último, ya aparecen términos comocombustión y tecnologías limpias, aunque siempre referidos a la energía sostenible (C.C.E., 1990).

En 1997, el Protocolo de Kyoto establece el «mecanismo para un desarrollo limpio», sellando así un acuerdoque permite a los países desarrollados invertir en países en vías de desarrollo, para reducir sus emisiones deuna manera más económica que en su propio país (U.N., 1998).


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El término de energía limpia se utiliza por primera vez de manera oficial a principios de 2001, en la campañade Greenpeace llamada Clean Energy Now[8] En febrero de 2002, la California Power Authority (CPA), lanzael plan de inversión para recursos energéticos Clean Growth: Clean Energy for California's Economic Future(GREENPEACE, 2008). A partir de 2002 se empezó a acuñar el término de manera global. Surgen empresas(tanto de carácter privado como público), eslóganes y campañas publicitarias que promueven combustibles ytecnologías olvidadas, como la nuclear, el hidrógeno, el carbón y la biomasa; que, a día de hoy, están muylejos de la pureza que predican.

Bio-esfera.Es la porción del planeta en donde la vida puede existir. Incluye océanos, baja atmósfera, superficie y una finaparte del subsuelo.

Bio-productivo.Ecológicamente hablando, genera más de lo que se invierte él.

Co-generación.Es un proceso en el cual la producción de electricidad es utilizada para generar tanto electricidad como calor.De lo contrario el calor se desperdicia.

Combustible.Cualquier material que se puede alterar para obtener energía. Su utilización se mide por la cantidad decombustible (masa o volumen) o por contenido energético (unidad térmica liberada por combustión).

Combustibles Fósiles.Son antiguos restos de biomasa de miles de millones de años que se transforman en el subsuelo bajoacciones geológicas (calor y presión). Los más convencionales son el carbón, petróleo y gas natural. Otrosmenos utilizados incluyen pizarra bituminosa y arenas de alquitrán.

Eficiencia.En el campo de la energía se refiere a la conversión energética. Cuando convertimos una energía decontenido pobre [lower quality] a una de alto contenido [higher quality] (por ejemplo: calor a electricidad), laconversión nunca llega a ser 100% eficiente. A modo de ejemplo práctico: en EE.UU., la mayor parte de laelectricidad es generada con plantas de carbón, que consiguen tan sólo un 33% de eficiencia al transformar laenergía térmica del carbón en energía eléctrica. (Eficiencia = energía que sale / energía que entra)

Energía primaria.Ver el apartado X.

Huella Ecológica.Territorio bio-productivo necesario para mantener el consumo y disponer de los deshechos de una población.(REES Y WACKERNAGEL, 1994)

Todos los días encontramos discursos de promotores y políticos que mencionan la ‘limpieza’ de las energías,pero rara vez sabemos a qué limpieza hacen referencia. Existe una confusión en el lenguaje cotidiano con eltérmino energía limpia. Se ha utilizado de forma paralela al de energía renovable, energía verde[9] y eficienciaenergética. Es un término ambiguo, pues la energía no puede ser ni limpia, ni sucia; ni verde, gris o


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renovable.

En el caso de las fuentes de energía limpias, el problema radica en que no hay un consenso claro en cuanto asu definición y delimitación. El concepto engloba tanto fuentes primarias como secundarias, con una ampliagama de variables pocas veces relacionadas entre sí. Algunas veces hacen referencia a la procedencia de laenergía y su tasa de renovabilidad[10]; otras a la poca emisión de Gases de Efecto Invernadero (GEI), a laeficiencia energética y su ciclo de vida; o al impacto y respeto a ecosistemas (huella ecológica)(RIEZNIK, 2005).

Limpieza es un estado de entereza, y como tal, es inalcanzable en su totalidad por el ser humano. Las fuentesde energía son explotadas por y para el hombre, por lo tanto, su pureza se basa en los procesos imperfectosy limitados con los que contamos. Por último, cabe recalcar que normalmente no se habla de limpieza másque hasta que empieza la operatividad del sistema (o la producción de energía).

Hoy en día existen 4 tipos de mediciones, frecuentemente utilizadas y aceptadas, que nos sirven paradeterminar el grado de eficiencia en la producción energética.

En la figura 1 observamos que las fuentes de energía que menos variaciones presentan son el carbón y elgas natural (o petróleo crudo), mientras que las demás fuentes no son tan estables. La energía eólica alcanzaun precio de producción que compite con la energía geotérmica y la nuclear; y la energía solar la solar siguesiendo económicamente poco eficiente. Las fuentes de energía maremotriz y de cosechas (biomasa) son lasmás volátiles.

Figura 1: Costo de producción eléctrica (2001)

Fuente: Teres II and Blue Book 2001, ahora en Documents sur l'énergie et l'environnement,http://www.ecolo.org/documents/listdoc-fr.htm


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2

En la tabla de emisiones podemos ver que todas las fuentes de energía emiten partículas atmosféricasindirectas (por su ciclo de vida). Las que además producen CO2 de forma directa, es porque dependen de lacombustión para obtener la energía. Éste es el caso del carbón, el petróleo y la biomasa. En la producción deelectricidad, el carbón duplica las emisiones del petróleo y gas, mientras que los aerogeneradores presentanla menor cantidad de emisiones.

Figura 2: Emisiones de dióxido de carbono (2000)

Fuente: Internacional Atomic Energy Agency (IAEA), http://www.iaea.org/

Esto es lo que se conoce como Energy Returned on Energy Invested (EROEI) o Energy Return OnInvestment (EROI).[11]

La tabla del cuadro 1[12] muestra el retorno energético efectivo. Este es igual a la energía obtenida divididaentre la energía utilizada en el proceso (la extracción en el caso del petróleo y carbón, la fabricación defoto-celdas y colectores en el caso del sol). El petróleo cada vez es menos eficiente, ya que en 1940 seconsidera que el retorno era mayor del 100% (los recursos eran casi superficiales), mientras que ahora sesitúa en torno al 10%.

Cuadro 1: Estimaciones del EROI de las principales fuentes energéticas comparado según diversasfuentes

Tabla elaborada a partir de una de la wikipedia elaborada a partir de otra de BARDI (2005) en la que menciona los datos de

CLEVELAND (2005), y ELLIOT y HORE-LACY, que a su vez aparecen en DOUTHWAITE ET AL. (2003) entre otros, y de los datos de


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HALL & DAY (2009)

Fuentes CLEVELAND (2005) ELLIOTT (2003) HORE-LACY (2003)HALL &

DALY (2009)[13]Otros

Combustibles fósiles

Petróleo

Hasta 1940 >100 100

Hasta 1970 23 50-100 25-37 / 20-36[14]

Hoy 8 18-30 / 10 5-15

Carbón

Hasta 1950 80

Hasta 1970 30

Hoy 2-7 7-17 40-80

Gas natural 1-5 5-6 10-15

Pizarra bituminosa 0,7-13,3 <1

Energía nuclear

Uranio 235 5-100 5-100 10-60 5-15 < 1

Fusión nuclear <1

Energías renovables

Hidroeléctrica 11,2 50-250 50-200 20-40

Eólica 5-80 20 10-28

Geotérmica 1,9-13

Madera 30

Solar

Mediante colectores 1,6-1,9

Térmica 4,2

Fotovoltaica 1,7-10 3-9 4-9 1-7 7-20

Biomasa 3-5 5-27 <1

Etanol de caña deazúcar

0,8-1,7

Etanol de maíz 1,3

Etanol de residuos demaíz

0,7-1,8

Metanol, a partir demadera

2,6

Las fuentes de energías renovables son en aquellas que la producción de la energía es igual o superior alconsumo humano. En el caso de la energía geotérmica y la biomasa, aunque se consideran renovables, enocasiones, la explotación del recurso (bombeo excesivo o deforestación) es superior al abastecimiento


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natural. El Sol es la fuente inagotable por excelencia y el uranio es el recurso más difícil de reabastecer. (Vergráfica en figura 3.)

Figura 3: Energías primarias renovables

Fuente: Elaboración propia (enero 2008), a partir de gráficos de Energy Information Administration,http://www.eia.doe.gov/kids/energyfacts/science/formsofenergy.html

Existen otros indicadores que no han llegado a ser universalmente aceptados, pero en poco tiempo se esperaconocer sus implicaciones reales.

Huella energética (derivado del concepto de huella ecológica).[15]1. Toxicidad y riesgos (como en el caso de residuos nucleares).2. Emisiones de GEI (proporción por reactividad, ciclos y consecuencias).[16]3. Procedencia, reciclaje y reutilización de materiales y residuos.4.

Todos los indicadores anteriormente mencionados son necesarios para tener una perspectiva completa de laeficiencia relativa de las fuentes de energía que aspiran a un grado de limpieza. Pero es preciso señalar que,aún manejando todos los indicadores, el resultado obtenido se prestaría a un debate para determinar laimportancia que se le asigna a cada uno de ellos.

Con un panorama incompleto, como es nuestro caso, podemos llegar a una valoración aproximada. Puedeconsiderarse puramente didáctica, pero sigue siendo muy valiosa, ya que nos ayuda situar genéricamentetodas las fuentes de energía con los datos que existen a día de hoy.

La limpieza, al igual que otros términos que califican las fuentes de energía, tiene parámetros claros que sepueden valorar con cierta precisión.[17] Al analizar las fuentes de energía, encontramos que las conforman


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procesos directos e indirectos. Los primeros engloban la parte que produce la energía: extracción,explotación, transformación y distribución del recurso energético. Son los procesos que se critican y calificanregularmente. Por otro lado, los procesos indirectos no son tan evidentes, debido en gran medida a su cortaduración y escasa difusión. Los podemos concretar en torno a las tecnologías utilizadas en la construcción deequipo e instalaciones, así como la localización y la permanencia. Estos proceso son los que hacen posibleque se explote la energía.

Aclarada la existencia de ambos procesos, el problema radica en la proporción en la que los mismos impactanen cada fuente de energía, ya que en cada una existen procesos distintos. Esta proporción debería serreflejada en el cálculo de la limpieza de cada fuente. Para evaluar en igualdad las energías, tenemos queestablecer juicios de valor que, como tales, son parciales y subjetivos, y por lo tanto, criticables y perfectibles.A la tasa de limpieza, al igual que ocurre con la tasa de renovabilidad[18], hay que asignarle una escalaacorde al ser humano.

Podemos calcular la proporción en la que los procesos indirectos inciden sobre la fuente de energía duranteun ciclo de 80 años. Para conseguir esto se divide el valor conocido como el ciclo de vida de las tecnologías,entre el tiempo que son capaces de persistir, una vez implantadas, durante proceso de producción de cadauna de ellas (fabricación o edificación). Esta fórmula genera una resultante que relaciona la eficiencia de latecnología en términos de permanencia, indicando en qué medida el proceso indirecto contribuye al cicloenergético total. Por poner un ejemplo, en el caso de una central hidroeléctrica, con una construcción de 4años y una durabilidad de más de 100 años, el impacto sería del 4% del ciclo. (Ver cuadro 2).

Cuadro 2: Porcentaje de procesos indirectos por fuente de energía

Fuente: Elaboración propia a partir de datos de Ecolinvent: Swiss Centre for Life Cycle Inventories (2005),Petróleos mexicanos (PEMEX) (2002) y Luz y Fuerza del Centro (LFC) (2000).

Símbolo Fuente primaria cvT[19] tC[20] fPI[21]

e Eólica 20 1.5 8%

sfV Solar fotovoltaica 12 2.0 17%

sT Solar térmica 25 2.0 6%

gT Geotérmica 60 2.5 4%

hE Hidroeléctrica 100 4.0 4%

m Mareomotriz 20 1.5 8%

Br Biomasa residual 40 1.5 4%

Bc Biomasa cosecha 40 1.5 4%

N Nuclear 50 3.0 6%

G Gas natural 25 0.8 3%

C Carbón 75 1.5 2%

P Petróleo 25 1.2 5%

Hay que someter a los indicadores a una escala que nos permita compararlos y, a efectos prácticos,promediarlos. Se pueden tabular de muchas maneras, y tan específicamente como se quiera. En este caso,se evaluaran según su eficiencia, en una escala del 0 al -5. Siendo -5 el peor estado conocido, o el menoseficiente que existe y “cero” el estado más completo, en el cual el indicador no se aplica, ya que no tiene nadaque medir. Llegado el caso se podrían incluso asignar valores positivos, si lo que se mide presenta un


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decremento por la actuación del sistema evaluado. (Ver cuadro 2 y cuadro 4).

Cuadro 3: Indicadores directos evaluados

Fuente: Elaboración propia a partir de datos United States Department of Energy (USDE), y de las figuras 1,2, 3 y 4, y el cuadro 5 (2008).

Indicador directo -5 (+sucio) 0 (+limpio)

Emisión de GEI en el suministro de la energía (gr CO2/kWh) >540 0

Emisión de GEI en la producción de la energía (gr CO2/kWh) >540 0

Generación de residuos (toxicidad) radioactivos consume residuos[22]

Impacto sobre ecosistemas (percances a flora y fauna local) destrucción no afecta

Procedencia de recursos (tasa de renovabilidad) uranio sol

Cuadro 4: Indicadores indirectos evaluados

Fuente: Elaboración propia a partir de datos de United States Department of Energy (USDE), y de las figuras1, 2, 3 y 4, y el cuadro 5 (2008).

Indicador indirecto -5 (+sucio) 0 (+limpio)

Energía producida contra energía empleada (EROI) 0 retorno retorno >51%

Generación de residuos (toxicidad) radioactivos 0

Emisiones de GEI en procesos indirectos (gr CO2/kWh) >540 0

Impacto de la construcción sobre el territorio (huella ecológica) (has./hab.) 0.5 0

Retorno de la inversión (años) >10 0

Asignando un valor a cada uno de los indicadores comentados, se puede calificar el grado de limpieza osostenibilidad de las fuentes energéticas en limpieza directa y limpieza indirecta y, junto con los valoresobtenidos en el cuadro 2, llegar a una valoración total del grado de limpieza. (Ver figura 4).


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Figura 4: Tabla de energías limpias.

Fuente: Elaboración propia a partir de datos de las tablas de los cuadros 1, 2 y 3 (febrero 2008).

El problema con esta primera tabulación es que se considera que todos los valores tienen la mismaimportancia. Debido a que esto no tiene por qué corresponde con la realidad, es necesario llegar a unajerarquización menos cuestionable de los valores. Se aplica un criterio de clasificación a partir de unametodología utilizada por Mariano Vázquez (VÁZQUEZ ET AL., 2006). Con la aproximación que proporciona laoptimización vectorial se consigue formar grupos acordes a los indicadores.

La cualificación de dichos indicadores la podemos resumir en 20 grupos, diez de indicadores directos y diezde indirectos, de acuerdo a los valores negativos que se obtuvieron en la tabulación anterior. Para evitarconfusiones, los directos están clasificados del I al X y los indirectos de la A a la J. (Ver figura 5).

Figura 5: Clasificación de acuerdo a los indicadores cualificados.

Fuente: Elaboración propia a partir de datos de las tablas de los cuadros 1, 2 y 3 (mayo 2008).

Aplicando estos criterios, se pueden clasificar las fuentes primarias de energía en tres grandes grupos:limpieza durante la producción de la energía, limpieza indirecta, y costo de producción. Esto nos da tresindicadores diferentes por cada fuente. Los valores obtenidos son fácilmente comparables dentro de cada


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grupo, pero no son equiparables entre ellos. (Ver figura 6).

Figura 6: Clasificación de las fuentes primarias por grupos

Fuente: Elaboración propia a partir de datos de la tabla de la figura 5 (mayo 2008).

Se puede llegar un poco más lejos si se representan los indicadores en una matriz, como si se tratara de unsistema periódico. En el eje de las ordenadas se representa la limpieza directa y en el eje de las abscisas lalimpieza indirecta, dejando el extremo superior derecho como el ideal de limpieza a alcanzar. El costo, enforma de exponente, es un indicador adicional que nos puede ayudar a diferenciar dos fuentes en el caso deque éstas tengan características de limpieza funcional semejantes. (Ver figura 7).

Figura 7: Limpieza directa-indirecta


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Fuente: Elaboración propia a partir de datos de la tabla IX, mayo 2008.

Este sistema de coordenadas sugiere que en el extremo superior se encuentran las fuentes energéticas queobtuvieron mejores resultados en el tabulador de limpieza directa y en el extremo derecho las que reflejan unamayor limpieza indirecta. Esta gráfica deja a la energía eólica como la única de las fuentes primarias deenergía representadas, que cumple con ambas condiciones.También es interesante el vacío del sector inferiorizquierdo, que nos confirma que ninguna de las fuentes representadas destaca por su total carencia delimpieza.

Se forman dos grupos: las energías renovables se agrupan en la parte superior izquierda y las no renovablesen el sector inferior derecho. Equivalen, aunque en diferente proporción, a las emisiones de dióxido de CO2 yal porcentaje de residuos sólidos generados. En el centro de la gráfica se agrupan las fuentes máscompetitivas y por lo tanto las que presentan menor riesgo. Los extremos negativos, que ocupan el petróleo yla energía fotovoltaica, son los sectores con menos virtudes de sostenibilidad a medio plazo.

Una energía limpia es una fuente de energía cuya explotación produce cantidades ínfimas de contaminantesen comparación con otras fuentes utilizadas. Este concepto es distinto al de energía renovable: por el hechode que una energía se reconstituya no implica que sus deshechos de explotación desaparezcan (MMV, 2008).No sólo significa cero emisiones, sino también cero riesgo para el medio ambiente, y cero degradación porexplotación, extracción, transporte, embarques, procesos y disposición de los combustibles. No existe unafuente de energía 100% limpia, pues esto implicaría que es perfecta (no le faltaría ni le sobraría nada)[23].

El concepto de energía limpia es equiparable al de fuente de energía sostenible; conformado por factorestecnológicos, ecológicos y sociales, pero con un importante respaldo económico (NAREDO, 1995). Es untérmino que, por su carácter global, tiene muchas virtudes y a la vez muchas limitaciones. Nos puede ayudara sintetizar las cualidades de diversas energías que el hombre ha aprendido a explotar, y a determinar cuálesafectan menos a los ciclos ecológicos en los que participamos. Hoy sólo es un término representativo ydidáctico, pero generando la información adecuada, tiene un gran potencial para convertirse en un indicadorfiable que complemente políticas de sostenibilidad y asigne un valor real a los recursos naturales.

Energía limpia es un término difícilmente acotado, ya que abarca muchos aspectos que dependen deindicadores imprecisos y una escala de valores subjetiva (por más específica y crítica que ésta intente ser).Algo que podemos generalizar, es que se utiliza para destacar un tipo de fuente energética que ha adquiridouna mejoría sobre otras. La energía más limpia es la que cuenta con el sistema más completo sin faltarle osobrarle nada.

Asignando valores predeterminados de pureza (ver figura 7), podemos jerarquizar las fuentes de energía enfunción de una tasa de limpieza[24]. Esto puede ayudar a tener un panorama general, pero hay que manteneruna postura crítica, pues es un método perfectible que puede ser parcial e incluso tendencioso.


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Comisión Europea de Energía: http://ec.europa.eu/energy/res/index_en.htm

Red europea EurActiv, sección de energía: http://www.euractiv.com/en/energy

U.S. Geological Survey, Energy Resources Program: http://energy.cr.usgs.gov/energy/stats_ctry/Stat1.html

U.S. GLOBAL ENERGY NETWORK INSTITUTE (2007) “Global Renewable Energy Resources”, http://www.geni.org/globalenergy/library/renewable-energy- resources/globalmaps.shtml

WASTE WATCH (2008) “The energy problem - Information sheet”, http://www.wasteonline.org.uk/resources/InformationSheets/Energy.htm

U.S. ENERGY INFORMATION ADMINISTRATION (2008) “Annual Energy Outlook with Proyections to2030”, http://www.eia.doe.gov/oiaf/aeo/trends.html

BARDI, UGO (2005) «Il conto in banca dell'energia: il ritorno energetico sull'investimentoenergetico (EROEI)», aspoitalia, disponible en: http://www.aspoitalia.it/documenti/bardi/eroei/eroei.html#_ftn1

BRUNTLAND, G.H. (1987) Our Common Future: The World Commission on Environment andDevelopment Oxford University Press, Oxford.

BRYSON, BILL (2003) A Short History of Nearly Everything Broadway Books, New York.

COMISIÓN EUROPEA (C.C.E.) (1990) “El Libro verde del medio ambiente urbano. Hacia unaestrategia europea de seguridad del abastecimiento energético”, Bruselas, http://europa.eu/legislation_summaries/energy/external_dimension_enlargement/l27037_es.htm

CIENCIAS DE LA TIERRA Y EL MEDIO AMBIENTE (CTMA) (2008) “Tema7: Energía”, libroelectrónico, http://www.ceit.es/Asignaturas/Ecologia/Hipertexto/07Energ/100Energ%C3%ADa.htm(Este enlace no funciona)

CLEVELAND, CUTLER (2005) «Net energy from the extraction of oil and gas in the United States», Energy, Volume 30, issue 5, abril de 2005, Pp: 769-782

FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS (F.A.O.) (1971) “Agriculture andConsumer Protection”, FAO/WHO Ad Hoc Committee of experts on energy and protein:requirements and recommended intakes, 22-March - 2 April 1971, Rome

GREENPEACE (2001) Clean Energy Now! Campus Guide: How to Stop Global Warming by MakingYour Campus a Leader in Clean Energy Greenpeace U.S.A. October 1st, 2001,http://www.greenpeace.org/usa

HAWKING, STEPHEN (1988) A Brief History of Time. From the Big Bang to Black Holes BantamPress

DOUTHWHITE, R. J. ET AL. (2003) Before the wells Run Dry: Ireland's transition to renewableenergy Feasta. Disponible en: http://www.feasta.org/documents/wells/contents.html?sitemap.html


14 of 18 3/28/2015 11:24 PM

HALL, CHARLES A. S. & JOHN W. DAY, JR. (2009) «Revisiting the Limits to Growth After PeakOil», American Scientist, Volumen 97, pp: 230-237. http://www.americanscientist.org

LAPP, RALPH EUGENE (1974) The nuclear controversy / analyzed by Ralph E. Lapp Greenwich,Conn.: Fact Systems.

NAREDO, J.M. (1995) «Sobre el origen, el uso y el significado del término sostenible», BibliotecaCF+S, Documentación social, nº102, http://habitat.aq.upm.es/cs/p2/a004.html

REAL ACADEMIA ESPAÑOLA (RAE) (2001) Diccionario de la lengua española Espasa-Calpe,Madrid, 22ª edición, http://www.rae.es/

REAL DECRETO (1989) “Sistema Internacional de Unidades”, Real Decreto 317/1989 de 23 deoctubre de 1989 (BOE 264 de viernes 3 de noviembre de 1989) por el que se establecen lasUnidades Legales de Medida, http://www.minas.upm.es/infaca/Proyec-Fin-Carrera/RD1317_1989.pdf

REES, W.E., Y WACKERNAGEL, M. (1994) “Ecological footprints and appropriated carryingcapacity: measuring the natural capital requirements of the human economy”, Investing in NaturalCapital: The Ecological Economics Approach to Sustainability, Washington, D.C., Island Press,disponible en Redefining Progress

RIEZNIK, NATALIA (2005) “Huella Ecológica”, Glosario de Términos clave relacionados con unurbanismo y una arquitectura más sostenible, curso Por una ciudad más sostenible. Elplaneamiento urbano frente al paradigma de la sostenibilidad del Dr. Agustín Hernández Aja,ETSAM, UPM Julio 2005.

SCHINDLER, H. D (1979) “Developmental research program for clean industrial and transportationfuels from coal: final report”, September, 1976-March, 1979 : fossil energy / prepared for theUnited States Department of Energy [by] H.D. Schindler, R.H. Long [Washington, D.C.] : UnitedStates Dept. of Energy ; Springfield, Va. : from National Technical Information Service.

UNITED NATIONS (U.N.) (1998) “Kyoto Protocol to the United Nations Framework”, Convention onClimate Change, http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpspan.pdf

UNITED NATIONS (U.N.) (2000) The World's Women 2000 Statistics Division, Department ofEconomic and Social Affairs, United Nations, http://unstats.un.org/unsd/Demographic/products/indwm/wwpub.htm

UNITED STATES DEPARTMENT OF ENERGY (U.S.D.E) (2008) “Clean Coal & Natural Gas PowerSystems, Gasification Technology R&D”, Enero, http://www.fossil.energy.gov/programs/powersystems/gasification/index.html

VÁZQUEZ ESPÍ, MARIANO; LUXÁN GARCÍA, MARGARITA; HERNÁNDEZ AJA, AGUSTÍN Y GÓMEZ MUÑOZ,GLORIA (2007) «Sobre la evaluación ecológica de las instalaciones en los edificios», ElInstalador, nº 438, páginas 42-64, también disponible en http://habitat.aq.upm.es/gi/art2006-v2-EL-INSTALADOR.pdf

VISALLI, DANA (2006) «Getting a decent return on your energy investment», Energy Bulletin, 11abril 2006, http://www.energybulletin.net/14745.html

WIKIPEDIA (2010) «Tasa de retorno energetico», Consultada ael 26 de diciembre de 2011.http://es.wikipedia.org/wiki/EROI.,


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«El Sistema legal de Unidades de Medida obligatorio en España es el sistema métrico decimal de sieteunidades básicas, denominado Sistema Internacional de Unidades (SI), y adoptado en la Conferencia Generalde Pesas y Medidas y vigente en la Comunidad Económica Europea» (Real Decreto 317/1989)

Unidades de energía, trabajo o calor: joule (J) = kg m2 s-2

1 joule = 1 × 107 ergs ergs

6.24150 × 1018 eV electron volt

0.2388458966 cal calorías

9.47817 × 10-4 BTU British thermal unit

0.7375621492 ft·lbf foot-pound force

23.7 ft·pdl foot poundals

2.7778 × 10-7 kW-h kilowatt-hora

2.7778 × 10-4 W-h watt-hora

9.8692 × 10-3 L-atm litre-atmosphere

[1]: Este artículo forma parte del trabajo de documentación Glosario de términos clave relacionados con unurbanismo y una arquitectura más sostenibles realizado en Departamento de Urbanismo y Ordenación delTerritorio de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid, desarrollado a lo largo del curso dedoctorado Por una Ciudad más Sostenible. El Planeamiento Urbano frente al Paradigma de la Sostenibilidadbajo la tutela de AGUSTÍN HERNÁNDEZ AJA

[2]: «La unidad de energía se mide en términos de masa x distancia x aceleración, es decir que los adjetivosmás adecuado para describirla serían los de energía pesada, lejana o inclusive estar muy acelerada.»[3]: Disciplinas como pueden ser (de mayor a menor afinidad): la termodinámica, la química, la astronomía, labiología, la oceanografía, la antropología y la música; pasando por la religión y el Feng Shui.[4]: «Hace poco más de un siglo las principales fuentes de energía eran la fuerza de los animales y la de loshombres y el calor obtenido al quemar la madera. El ingenio humano también había desarrollado algunasmáquinas con las que aprovechaba la fuerza hidráulica para moler los cereales o preparar el hierro en lasferrerías, o la fuerza del viento en los barcos de vela o los molinos de viento. Pero la gran revolución vino conla máquina de vapor, y desde entonces, el gran desarrollo de la industria y la tecnología han cambiado,drásticamente, las fuentes de energía que mueven la moderna sociedad» (CTMA, 2008)[5]: En ocasiones cometemos la equivocación de decir que el viento, los rayos del sol, etc., son energía,cuando la realidad es que son manifestaciones de energía cinética, química, etc. El petróleo, el carbón y eluranio, son compuestos que contienen una gran energía química.[6]: «En lugar de quemar el carbón directamente, la gasificación (proceso termo-químico) rompe el carbón —oprácticamente cualquier materia con una base de carbono— en sus componentes químicos básicos. En ungasificador moderno, el carbón es expuesto a vapor caliente y a cantidades controladas de oxígeno a altastemperaturas y presiones. En estas condiciones, las moléculas de carbono se separan desencadenandoreacciones químicas que producen una mezcla de monóxido de carbono, hidrógeno y otros compuestos


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gaseosos» (USDE, 2008)[7]: Tecnología desarrollada por FRANZ FISCHER Y HANS TROPSCH (1923).[8]: Clean Energy Now empieza en las universidades de California, conducida por Greenpeace EE.UU., comouna oposición a la dependencia de los combustibles fósiles.[9]: “The greens” o movimiento verde. Visto como una articulación política de una nueva visión ecológicaglobal (KASSMAN, 1997). Energía verde es un sinónimo de energía limpia en la definición contemporánea.[10]: La tasa de renovabilidad define qué fuentes primarias de energía son renovables y cuales no. Unaenergía es renovable cuando la producción de la energía es igual o superior a su consumo.[11]: El EROI es un índice poco preciso, con el que se determina la cantidad de trabajo que reditúa en unafuente de energía primaria. (Un litro de gasolina equivale al trabajo de 600 horas de un ser humano; aldividirlo entre el trabajo que costó producir ese litro, se obtiene un valor del 1 al 100.) (VISALLI, 2006)[12]: El hidrógeno no aparece en esta relación de fuentes primarias; pues no lo es. Este puede funcionarcomo acumulador de energía obtenida a partir de las fuentes primarias abajo relacionadas; así, el hidrógeno,y la electricidad son eficientes, o limpias, si la energía de la que provienen lo es. Para profundizar más en esteaspecto se recomienda consultar: La quimera del hidrógeno. N. de E.[13]: En esta columna se referencian dos valores: el valor seguro de EROI y el valor máximo que puedealcanzar debido a condiciones variables[14]: De estos dos valores el primero se refiere a la fuente de energía importada a los EE.UU. y el segundo ala de origen doméstico[15]: La huella energética o energy footprint trata de asignar un área de impacto ambiental en función delahorro energético, la procedencia de recursos y las emisiones generadas.[16]: Los gases de efecto invernadero más conocidos son: Vapor de agua (H2O), Metano (CH4), Ozono (O3),Óxido Nitroso (N2O) (entre otros óxidos de nitrógeno), Clorofluorocarbonos (CFC) y Dióxido de Carbono(CO2). De los cuales ni siquiera éste último, tan sonado, ha llegado a ser evaluado y catalogado de una forma‘universalmente’ aceptada.[17]: Un ejemplo claro de esta precisión es la tasa de renovabilidad, sobre la que se ha alcanzado unconsenso a pesar de su ambigüedad. Todos los recursos que se utilizan para generar energía son renovables,si se ven a la escala adecuada: Incluso el uranio, que depende de la explosión de supernovas, puede serconsiderado renovable si se piensa en una escala de miles de millones de años. La misma relatividad esevidente cuando se revisa con una escala inversa a la anterior, en donde todos los recursos serían agotables.[18]: Ver nota anterior.[19]: cvT: ciclo de vida promedio de la tecnología (en años). Fuente: ECOINVENT: SWISS CENTRE FOR LIFE

CYCLE INVENTORIES (2005).[20]: tC: tiempo de construcción promedio (en años). Fuente: elaboración propia a partir de datos dePETRÓLEOS MEXICANOS (PEMEX) (2002) y LUZ Y FUERZA DEL CENTRO (LFC) (2000).[21]: fPI: factor de proceso indirecto.[22]: El único valor positivo en la tabla es el caso de la biomasa en el indicador de residuos sólidos, ya que nosólo no produce residuos, sino que los consume y por lo mismo reduce los existentes.[23]: Una fuente de energía limpia utópica sería aquella que no impacta de manera positiva o negativa alentorno: No tiene pérdidas, no emite gases de efecto invernadero en ninguna de sus etapas, es renovable, seadapta a diferentes usos, es benigna y prácticamente eterna.[24]: Determinación del porcentaje de limpieza relacionando las magnitudes mencionadas en los indicadores(ver apartado de indicadores).

Edición del 20-12-2010Revisión: MARIANO VÁZQUEZ ESPÍ

Edición: MIREIA GALINDO BRAGADO

JAVIER MOÑIVAS RAMOS

Documentos > Temas de sostenibilidad urbana > http://habitat.aq.upm.es/temas/a-energia-limpia.html

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