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CAPITULO. " LAS FUENTES ALTERNAS DE ENERGIA
CAPITULO. "
LAS FUENTES ALTERNAS DE ENERGIA
PRIMERA SECCION
LAS POSIBILIDADES DE SUBSTITUCION DEL PETROLEO
La CriSIS de 1973 sirvió de estímulo a la investigación y aplicación de métodos y procedimientos que aceleraron la substitucióndel petróleo. Hasta el momento, los intentos realizados no han producido los resultados esperados, el peso del petróleo en la balanzaenergética mundial sigue siendo determinante. Nuevas proyeccionesy el desarrollo de proyectos en especial en el campo nuclear y solarnos hacen suponer un fin de siglo donde estas fuentes y las nuevasenergías ocuparan un lugar destacado en la distribución de la demanda energética.
~ 1. Comparación de los costos de las diversas fuentes deenergía.
Las comparaciones de costos nos ofrecen un amplio panoramade estudio y revisten una significación porque teóricamente, el precio del petróleo debe alinearse al precio de las energías de substitución.
En principio, el sistema de concurrencia hace que cada unidadtérmica de origen diferente tenga un costo de desarrollo, y si laenergía es vendida a su costo de desarrollo, la substitución entrelas diversas fuentes se hace automáticamente en el tiempo.'
Según la teoría de los recursos no renovables, se supone quemás allá de un precio dado para el petróleo convencional. éste podría ser en principio más o menos reemplazado por las fuentes noconvencionales o por otras fuentes. La comparación entre los costosde producción de un barril de petróleo y el equivalente en energíaproveniente de otras fuentes nos permitirá apreciar la oportunidadde invertir en el desarrollo de las diversas fuentes de aprovisionamiento.
Pero el problema de la substitución no atañe sólo a los costos,sino que es necesario saber en qué grado esas nuevas fuentes pueden reemplazar al petróleo, que es a la vez un agente energéticoy una materia prima. Hasta ahora, ellas han tenido frente al crudo dosdesventajas: sus elevados costos y su carácter de fuentes parcialesy a veces aleatorias. El uso de los substitutos del petróleo a granescala implicaría grandes cambios en el aparato industrial existentey en los modos de vida de la población (ver cuadro N9 23).
1. CHEVALlER J. M. L'enjeu pétrolier. Paris: Calmann-lévy, 1973. p. 189.
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Desde el punto de vista ~e la teoría rnarqinallsta, la velocidadde substitución del petróleo dependerá del precio del bruto en elmercado, en el sentido de que el substituto será explotado solamentesi su precio de mercado es suficientemente alto como para cubrirsu costo de extracción. Diferentes fuentes de energía podrán ser explotadas. La última y más costosa será abandonada si el precio delpetróleo bruto no es suficientemente elevado como para hacerlacompetitiva. Esta velocidad de substitución ha sido objeto de medidaspor algunos economistas como Marigny, Bourgeois, Girod, Martiny Aousseau en estudios realizados en el seno del Instituto Económico y Jurídico de la Enerqía.'
El desarrollo acelerado o no de estas fuentes depende fundamentalmente de factores técnicos y económicos. Estos factores ejercenuna acción directa sobre los costos de producción.
Los principales obstáculos tecnológicos a considerar son, entre otros, los largos períodos de realización. las necesidades enormes de capital, la mano de obra especializada y los problemas derivados de la acción que la mayoría de ellos ejercen sobre el medioambiente.
Los factores económicos se refieren a las relaciones de costosentre las fuentes alternas de energía y el petróleo. Las estimacionesde los costos de las fuentes alternas de energía se hacen por logeneral sobre la base de hipótesis arbitrarias relativas a lascondiciones económicas y técnicas de producción. La forma máscomúnmente utilizada es la determinación de la relación entre recuperación última total y precio de venta previsible del bruto. Esimportante considerar las necesidades de capital que requiere eldesarrollo de estas nuevas fuentes de energía. El cuadro N° 24 nosmuestra una estimación de estos costos.
El costo de estas fuentes es alto y el costo total de construcción de plantas nucleares entre 1975 y 1990 es de 790 millares dedólares, lo que representa 49 millares de dólares por día, cerca del4% del producto nacional de los Estados Unidos.
La comparación de los diversos costos con referencia al petróleo, tal como lo presentamos en el cuadro siguiente, nos permitever la relativa ventaja competitiva que mantiene el petróleo frentea las otras fuentes de energía. cuadro N9 25
Otra consideración importante se refiere a las proyecciones dedemanda enerqética en la cual los expertos siguen dando el mayorpaso al petróleo como fuente energética de hasta fines de siglo. Elcuadro siguiente resume las principales proyecciones.
2. I.E.J.E. (Institut Economique et Juridique de l'Energie). Introduction a une perspective d'énergie. Grenoble 1972.MARIGNY Y. BOURGEOIS et al. Les substitutions d'énergie, essai d'analysecomparative et causale a partir de I'expérience franealse 1958·1972. Grenoble:I.E.J.E., 1972.
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CUADRO N9 23
COSTOS V POTENCIALIDADES DE LAS NUEVAS FUENTES DE ENERGIA
Energía solar:- térmica instalada- fotovoltaicaGeotermia:- alta energía- baja energíaEnergia eolianaBio-conversión(fermentación metánica)Energía de los maresCarbón (post-conversión):- gasificación- licuefacciónEsquistes bituminososArenas petrolíferasHidrógenoPetróleo off-shore(menos de 200 m. de agua)Centrales nuclearesFuel domésticoElectricidad
Inversión necesariapara economizar
1 t/año de petróleo
5.000-10.000 F300.000-600.000 F
500-600 F4.000 F
3.000-5.000 F2.500 F
3.000-5.000 F
600-3.000 F850-1.200 F
1.500 F2.000 F2.000 F
500-900 F
1.500 F(precio detalle =
Costo deproducción
20-30cF/termia1.000·2.000cF/termia
1.S-3cF/KWh8-10cF/termia
7.S-10cF/KWh14cF/termia
10-1ScF/KWh
2-6cF/termiaS-7cF/termiaS-7cF/termia5-6cF/termia20cF/termia
1.S-2.ScF/termia
7.5cF/KWh8cF/termia
30cF/KWh
Reservasmundiales
~ 100 T tep/año
7500 MW/año/km'(hasta 7500 m. prof.)
_ 6000 G tep
500 G tep200 G tep
100 G tepagua liviana:10-20 G tepsurregenerador:1000-3000 G tep
Parte retenidaen el aprovis.de Francia en
1985
_0.5%E
O_0.5%
E-0,5%
o
0-1%O
<0,5%20-30%
25%
en-...l
M = millónG = millarT = mil millaresFUENTE: Boletín ELF. mayo de 1977.
CUAQRO N9 24
ESTIMACION DE LOS CAPITALES NECESARIOS PARA DESARROLLARLAS PRINCIPALES FUENTES ALTERNAS DE ENERGIA
(millares de dólares 1974)
Energía nuclearPetróleo (Mar del Norte)Petróleo U.S.A.Gas natural U.S.A.Carbón U.S.A.Esquistes bituminososU.S.A.Crudo sintético de Canadá (Athabasca)Gaseificación del carbón
1975·1980
14019501131
12
1981·1990
65014
100188
10
137
Arabian LightGasificación del carbónLicuefacción del carbónElectricidad producida por carbónNuclearEnergía a partir de desechosArenas petrolíferasEsquistos bituminososSolar
FUENTE: PARRA RAMOS Y PARRA. 31 de diciembre de 1974.
CUADRO N9 25
COSTO DE LAS FUENTES ALTERNAS DE ENERGIA EN PETROLEOEQUIVALENTE (dólares/barril) BEP
Costo dólares/BEP12,70"
+ 172 233 18.807
17-225 177
36.373
313
10-256
+13 1 17-254 15.507
16.251 12-202 20-254 15,307
15.256
FUENTE: 1. WAES. Energy Global Prospects 1985·2000. Mc Graw Hil!, 1977.2. Colorado School of Mines. 1976.3. Federal Energy Administration. National Energy Out look, 1976.4. Informe de la Arabia Saudita a CIEC. París. 1976.5. Informe de Estados Unidos a CIEC. Paris, 1976.6. HANSSEN Aghar. Norvegian Oll and Alternativa Energy Ressources,
1976.7. AIT LAUSSINE N. Marketing Oíl and Gas. Sonatrach Case. Seminar
OPEC 1977.a. 1978.
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El peso de las fuentes energéticas distintas al petróleo aurnentará de aquí a fines de siglo. Las mayores expectativas están puestas en el desarrollo de la energía nuclear y en la posibilidacl de hacerproductivos y rentables los abundantes recursos carboníferos mundiales.
Las estimaciones que hemos presentado difieren de acuerdo alas hipótesis utilizadas, los autores y organismos. Sin embargo. unhecho salta a la vista: la evolución y el desarrollo de las nuevasfuentes de energía serán progresivos y podrán ser medidos teniendoen cuenta los aspectos siguientes:
a) evolución de la demanda mundial de energía en los principales sectores de uti Iización
b) determinación de las capacidades posibles de producciónde estas fuentes, capaces de satisfacer la demanda previsible
e) estimación de los costos a los cuales los países industrializados podrán asegurar su aprovisionamiento en cada tipode energía requerida, y
d) determinación de la parte de hidrocarburos producida porla OPEP en el consumo energético mundial.
Las posibilidades de substitución del petróleo, tal como hemosseñalado. provienen de la utilización de los llamados petróleos noconvencionales derivados de las arenas petrolíferas, de los esqulstes bituminosos y del carbón y de otras fuentes como el sol, el viento, la energia geotérmica y maremotriz.
La utilización de fuentes energéticas distintas al petróleo estátambién condicionada por sus plazos de aplicación. Todos los estudios de expertos indican largos períodos para la prospección y lainiciación de las explotaciones. El cuadro siguiente ilustra esta si·tuación: GRAFICO N9 2
El mundo evoluciona hacia una balanza energética más multiforme donde al lado del petróleo estén otras fuentes de energía.Varios factores son claves para que este reparto se produzca. Ellosson, entre otros, la competitividad de las fuentes alternas de energia, el desarrollo de la investigación y la decisión política de losEstados de aprovechar integralmente el potencial energético delplaneta.
En las secciones siguientes examinaremos las opciones de lasdistintas fuentes de energía.
~ 2. Los petróleos no convencionales.
Los petróleos no convencionales vendrían a aumentar la ofertade petróleo. Su nombre deriva de la dificultad de explotarlo y de lacalidad. Se trata de petróleos caros pero abundantes.
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.....o
CUADRO N" 26
PREVISIONES RELATIVAS A LA DEMANDA ENERGETlCA(en millones de barriles equivalentes de petróleo)
Conferencia Mundial EXXONde la Energía
1972 1985 2000 2020 1976 1980 1985 1990
Petróleo 54 69.1 76.6 68.1 49 57 65 7279.4 105.3 116.5
Carbón 31 36.2 57.3 108.1 17 20 24 3041.4 80.4 190.3
Gas natural 21.6 23.5 33.4 39.5 16 17 19 2225.9 43.2 55.5
Nuclear 9.0 10.3 39.9 115.6 2.0 4.0 8.0 13.011.3 52.2 178.6
Hidroeléctrico geotérmicoy otros 6.6 10.8 16.0 26.3 5.9 38 8.0 86Solar 12.2 14.1 20.7 36.7Orgánico y otros 15.5 26.8 54.0Diversos 0.1 0.2 1.0 2.4
TOTAL 134.4 164 243.9 394.3 90.0 102 125 148184.3 323.9 621.2
CUADRO N9 26 BIS
PREVISIONES RELATIVAS A LA DEMANDA ENERGETICA(en millones de barriles equivalentes de petróleo)
O.E.C.D. WAES SHELL\
1974 1980 1985 1972 1985 2000 1975 1985 2000(base)
Petróleo 42.8 52.5 61 44.13 58.5 73.1 45.0 58.0 60.062.5 73.8 63.0 74.0
Carbón 16.4 19.1 22.7 14.47 19.4 21.2 15.0 19.0 25.019.3 25.3 29.0
Gas natural 15.7 18.4 23.4 15.11 18.4 21.5 15.0 19.0 20.021.0 23.6 25
Nuclear" 1.2 4.3 9.3 0.7 10.1 35.7 1.5 10.0 27.012.0 28.9 12.0 28.0
Hidroeléctrico 5.8 7.5 10.4 5.7 7.3 8.8 6.0 8 11.0geotérmico y otros 7.8 9.4 14.0Solar orgánicoy otrosDiversos
TOTAL 81.9 101.8 126.9 80.11 113.7 150.5 82.5 114.0 143.0122.6 171.0 123.0 170
1. No incluye economías planificadas.2. Unicamente oeDE.
.....~
GRAFICO N9 2
PLAZOS DE APLlCACION DE LAS FUENTES DE ENERGIA
Petróleo y gas (EstadosUnidos continental ydescubrimientos en elMedio Oriente)
Golfo de Méxicooff-shore
Alaska lado nortecontinental
Mar del Norteno descubiertos
Medio Oriente
Zonas fronterizasU.SA off-shore,Africa, ExtremoOriente, AméricaLatina
CarbónSintéticos.arenas petrolíferasEsquistes/gasific.y licuef. carbón
Nuclear U.S.A.
Europa/Japón
FUENTE: EXXON.
Plazos de:- prospección- comercialización
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o 2 4 6 8 10 12 a
El término "petróleo no convencional" se refiere a los aceitespesados, a las arenas petrolíferas y a los esquistes bituminosos. Suscaracterísticas principales son: alta viscosidad. densidad A.P.1. baja,explotación difícil, procesamiento indispensable antes de la refinación.
Las reservas de este tipo de petróleo han sido en general malevaluadas. A pesar de esto, las previsiones de la Conferencia Mundial de la Energía las presentan como el petróleo del futuro. Actualmente. su explotación presenta numerosos riesgos tecnológicos y surentabilidad es débil. pero en el futuro se podrían esperar tasas de 8a 9% y costos de 15 dólares por barril aproximadamente.
El desarrollo de este tipo de petróleo presenta dos obstáculos:la aplicación de tecnologías adecuadas y los costos capaces dehacerlos competitivos. El cuadro siguiente muestra las relaciones decosto de los petróleos no convencionales.
CUADRO N9 27
COSTO DE REEMPLAZO DEL PETROLEO CRUDO I
Arabian Light FOB Rastanura)
1977
S/barril
Arenas petrolíferasSintético a partir del carbónEsquistes bituminosos
15.5017.0015.30
1985
S/barril
24.8027.1024.30
FUENTE: LAOUISSINE A. Marketing ... op, cit.1. Ajustado por una tasa de inflación de 6% anual.
A pesar de los altos costos, las tecnologías de explotación sehan. desarrollado porque estos petróleos son concebidos como refuerzos de la oferta petrolera futura, y en este sentido los gobiernoshan apoyado todo tipo de investigaciones y estimulado las inversiones que se realizan con estos propósitos.
A) Los aceites pesados y las arenas petrolíferas.
Los aceites pesados son petróleos espesos y muy viscosos queno pueden ser producidos por métodos clásicos. Su densidad varíaentre 10 y 25° A.P.1.
Las arenas petrolíferas son gigantescos yacimientos de arenas,generalmente poco profundos, que contienen un aceite muy espeso,asfáltico o bituminoso.
Las reservas de estos petróleos se estiman en 3.000 gigatone-
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ladas (G. T.) de las cuales se calcula que entre 5 y 10% son explotables en las condiciones tecnológicas actuales. Los costos de inversión 3 son del orden de 20.000 a 22.000 dólares/barril/día, y loscostos de explotación de 20 a 25 dólares/barril/día para una tasade interés de 15%.
Los principales yacimientos de aceites pesados y de arenaspetrolíferas se encuentran en Venezuela, en la llamada faja petrolítera del Orinoco y en Alberta, Canadá.
Los recursos de la faja petrolífera del Orinoco se estiman en300 millares de toneladas con posibilidades de petróleo recuperablepor un volumen de 30 a 75 millares de toneladas.
Según los expertos, el precio de este crudo mejorado podríaser de 12 a 20 dólares por barril.
Las reservas petrolíferas de Athabasca representan aproximadamente 625 millares de barriles y el total de los recursos de Alberta, más de 700 millares de barriles. Según el gobierno de Alberta,los métodos de extracción en vigencia permiten recuperar económicamente 26 millares de barriles. El potencial de producción a largo plazo para todas estas arenas bituminosas se estima en 300 miliares de barriles.
Se calcula que los siete yacimientos más importantes de aceitepesado y de arenas petrolíferas actualmente conocidos contienentanto aceite como los 260 campos más grandes de petróleo convencional del mundo. La abundancia física de estos petróleos es indiscutible. Los problemas se plantean en relación a su explotación y asus costos. Las tecnologías aún no se han desarrollado suficientemente y sus costos son muy elevados. Existe el convencimiento deque éstos serán petróleos caros y que constituyen una reserva preciosa para impedir una penuria de petróleos convencionales, razónpor la cual las investigaciones y la aplicación de las tecnologías hanrecibido un impulso decisivo. El informe de M. Pierre Desprairies ala Conferencia Mundial de la Energía los ha definido como petróleoscaros, pero petróleos del futuro.
B) Los esquistos bituminosos.
Los esquistos bituminosos contienen una materia sólida, el kerógeno, que da origen por destilación a un aceite pesado. Las cantidades de aceite recuperable varían de O a 400 litros por toneladade esquisto.
Los recursos mundiales alcanzan unos 400 millares de toneladasequivalentes de petróleo (TEP). Las reservas actualmente conocidasse encuentran esencialmente en los Estados Unidos (j 80 millares
3. En dolores de 1976.
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de toneladas), en Brasil (130 millares de toneladas), en U. R. S. S.,China y Canadá.
El siguiente cuadro nos ofrece una distribución de los recursosmundiales por continente:
CUADRO N'? 28
RECURSOS MUNDIALES DE ACEITE DE ESQUISTES(según Donnel, 1976, millares de TEP)
AfricaAsiaEuropaAmérica del NorteAmérica del Sur
TOTAL
Cercanos a lacomercialización
1.53.5
411.0
7.0
27.0
No económicos
1312
7300110
442
FUENTE: GRENON Miche!. La pomme nucléaire et "orange solaire. Paris: Ed. Roberttaffont, 1978, p. 227.
El problema más importante de la producción de estos petróleos está representado por los riesgos de inversión, por la utilizaciónde las tecnologías existentes y por los importantes efectos ecológi·cos que origina su producción. Según un estudio del Departamentode Energía de los Estados Unidos.' los esquistos bituminosos puedenproducirse a un costo cercano a los 25 dólares por barril.
Los costos de refinación son también un serio problema. El mismo estudio estima que ellos se sitúan entre 8 y 10 dólares por barril, dependiendo del tipo de producto. Estos gastos de refinaciónson superiores de 5 a 7 dólares por barril en comparación con uncrudo del Medio Oriente. El costo total de un barril de petróleo producido a partir de los esquistos bituminosos. incluido el procesamiento anticipado, se sitúa entre 33 y 35 dólares por barril.
La explotación y obtención de petróleo a partir de los esquistosreforzara, como lo hemos señalado, la oferta petrolera y contribuiráa evitar la penuria energética.
~ 3. El carbón.
Las posibilidades de desarrollo del carbón como substituto del----4. Citado en The Oil Daily, enero de 1978.
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petróleo en algunas actividades, especialmente en la producción deelectricidad. se fundan en la existencia de abundantes reservas deeste producto. Esas reservas, según la Conferencia Mundial de laEnergía de 1977, son estimadas en 13.000 millares de toneladas.Aproximadamente 1.300 millares son consideradas como reservasprobadas y 700 millares como reservas recuperables.
CUADRO N9 29
RESERVAS MUNDIALES DE CARBON(millares de toneladas)
Reservasconocidas
Reservas eco-nómicamente % de reservasrecuperables recuperables
Estados Unidos 396 248 33.7Canadá 13 6 0.7América del Norte 409 254 34.4R.F.A. 100 16 22Reino Unido 99 4 0.5Resto F.uropa occidental 26 21 2.8Europa occidental 225 41 5.5Japón 3 1 0.3U.R.S.S. Y Europa oriental 349 287 38.9China 201 101 13.7Otras zonas 140 53 7.2
TOTAL MUNDIAL 1.327 737 100.0
FUENTE: WAES. Energy Supply to the year 2000. 1977.
Las reservas recuperables están concentradas en China, U.R.S.S.y Estados Unidos, que poseen 86% del total. Sobre el total de losrecursos carboníferos, las reservas recuperables sólo representanaproximadamente 6%.
Las posibilidades de desarrollo de la industria carbonífera estánhoy día sometidas a dos grandes inconvenientes:
una modificación sustancial de los métodos de explotación
una mejora sensible de las condiciones de utilización deesta fuente de energía.
A los inconvenientes ya indicados se agregan las legislacionesde anti-contaminación y la incertidumbre sobre su explotación enrelación con la energía nuclear. Frente a ésta como fuente generadora de electricidad, el carbón presenta la ventaja de que la tecno-
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logía nuclear no tiene aún la capacidad para producir una rápidaexpansión de las plantas generadoras de electricidad. El siguientecuadro nos muestra una comparación de los costos de un kwh generado a partir del fuel oil. del carbón y de elementos nucleares.
CUADRO N~ 30
1976\ 19852 (en $ consto1985)
$/kwh S/BEp3 $/kwh S/BEP
Nuclear 0.034 57,76 0,029 49,30Carbón 0,044 74,80 0,0293 49,81Petróleo 0,055 93,48 0,0335 56,95Geotermia 0,0204 34,68
FUENTE: 1. Stanford Research Institute. Oilgrams New Service. agosto de 1977en constante de 1976.
2. W. KENNETH DAVIS. 1975.3. SEP = 1.700 kwh.
Podemos apreciar una ligera competitividad del carbón (1976)con respecto al fuel oil y a la energía nuclear. La parte de fuel oilcomo fuente generadora de electricidad puede disminuir en los países donde la producción de carbón tiende a aumentar. como productode la acción de las politicas de energía instrumentadas por losgobiernos.
Es evidente que en el futuro no existirá una fuente única parala generación de electricidad, lo que nos indica que el carbón tienela posibilidad de jugar un rol importante en el aprovisionamientoenergético.
El impulso que pretende dar a su utilización la politica enerqética del Presidente Carter se traducirá en un peso mayor del carbónen el balance energético de Estados Unidos. El Plan Cárter prevéuna producción cerca de 1.200 millones de toneladas para 1985para reemplazar el fuel oil. Esta cifra. a la luz de los informes de laConferencia Mundial de la Energía, se vuelve utópica. En el másalto escenario previsto por esta Conferencia, las estimaciones deproducción sólo llegan a 866 millones de toneladas.
En Europa occidental, un informe de las Naciones Unidas 5 queasume diversas hipótesis de crecimiento. prevé una caída de la cuota de participación del carbón en el total de la energía primaria de26% en 1973 a 16% en 1985. El desarrollo de la licuefacción y de lagasificación del carbón, puede permitir que éste juegue un papeldestacado de aquí a fines de siglo. En principio. estos dos procedí-
5. NACIONES UNIDAS. Comisión para Europa. Coal: 1975 and 1978.
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mientas pueden realizarse después de la extracción del combustibleo en los yacimientos mismos (in sltu) . Este último procedimientopermite evitar numerosos problemas de mano de obra, de infraestructura, de extracción, de contaminación, de protección del ambiente. Pero los rendimientos son muy bajos y, además, no se cuentaaún con los procedimientos técnicos y económicos adecuados y quepuedan ser uflllzados a gran escala.
Según el informe WAES,6 cantidades significativas de carbóngasificado sólo aparecen en el año 2000 y en los escenarios a fuertecrecimiento, con un precio energético elevado. Esta producción anualmáxima de carbón licuado y gasificado es evaluada en 100 MTEP,principalmente en América del Norte.
En una estimación de la Agencia Internacional de la Energía,publicada por The Economist 7 se asigna al carbón el 21 % del totalde suministro energético para el año 2000.
CUADRO N9 31
APROVISIONAMIENTO ENERGETICO POR FUENTES (%)
CarbónPetróleoGasNuclearHidroeléctricoOtras fuentes
1960
354017O8O
1977
20521936O
2000(estimación)
214612.513.552
FUENTE: Agencia Internacional de la Energía.
Estas estimaciones y las anteriormente presentadas nos indican que. el carbón no ocupará en la estructura energética la posiciónque ocupó en el pasado y que ella no mejorará sensiblemente. Susposibilidades están en función de la tendencia de los precios delpetróleo, de su mayor utilización como generador de electricidad~' del desarrollo de las técnicas de licuefacción y de gasificación.
6. Workshop on alternative Energy Strategies. WAES.7. The Economist. Londres, enero de 1978.
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SECCION 11
LA ENERGIA NUCLEAR
En la balanza energética futura, la energía nuclear tendrá reservado un importante lugar, aunque no podrá substituir al petróleo ensus múltiples usos. Ella contribuirá a liberarlo de la producción deelectricidad para reducirlo a la petroquímica y el transporte.
El desarrollo de la energía nuclear se ha acelerado. Está concebido como una manera de lograr la independencia energética delpetróleo, en especial en los países industrializados que no poseenrecursos petroleros. Grandes inversiones y proyectos han sido puestos en práctica a fin de aumentar el peso de la energía nuclear enla balanza energética.
Al lado de los esfuerzos de los Estados, han surgido reaccionesadversas en la opinión pública que no facilitan la puesta en práctica de una política nuclear.
En esta sección, examinaremos las posibilidades del desarrollode esta energía y su relación con el petróleo.
~ 1. Posibilidades de la energía nuclear.
El uranio es la base de la industria nuclear. Es la única materianatural que contiene elementos fisiles, esencialmente ef is6topo235 (0,7%). Además, su isótopo 238 (99,3%) lo convierte en materia físlble.
A) Reservas de uranio.
Las estadísticas publicadas sobre las reservas se basan en doscriterios: el grado de conocimiento sobre estos recursos y su costode explotación. Para costos de explotación inferiores a ciertos Iírnltes, se distinguen por un lado las reservas razonablemente aseguradas, es decir, medidas en relación a los yacimientos conocidos,y por otro los recursos suplementarios estimados, es decir, aquéllosdonde la probabilidad está basada en ciertos conocimientos geológicos y en ciertas extrapolaciones.
Los recursos razonablemente seguros son las reservas probadas, y los recursos suplementarios pueden ser considerados comoreservas probables.
Por recursos razonablemente seguros entendemos las cantidades de uranio "que se encuentran en los yacimientos conocidos,cuyo porcentaje, cantidad y configuración son tales que se podría,
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dentro de los límites de costos a la producción, recuperarlos gracias a las técnicas de extracción y de procesamiento actualmenteutilizadas","
Por recursos suplementarios estimados "se entiende el uranio,cuya presencia se supone en las prolongaciones inexploradas deyacimientos conocidos o en yacimientos no descubiertos situadosen zonas donde se sabe que 'podría haber uranio".
Las cifras adelantadas sobre las reservas de uranio revelan divergencias, lo que hace resaltar que ellas son mal conocidas y, engeneral, no incluyen a la Unión Soviética ni los países del Este. Sinembargo, todas las estadísticas corncroen en que el mundo de economía no planificada concentra estas reservas:" Estados UnidosCanadá, Australia, Francia, Africa Central, Nigeria, Gabón, Sudáfricay Suecia.
Los Estados Unidos cuyas necesidades representan cerca de 50%de las del mundo occidental poseen aproximadamente 30% de lasreservas. Los yacimientos canadienses son de tenores relativamentebajos. En Sudáfrica, las reservas son de un tenor general que varíaentre 0,02 y 0,05% de uranio.
Estimaciones presentadas para 1977, que juzgan recuperable 1 kg.de uranio a un costo de 130 dólares (50 dólares Uo Ua Os) nos indican las distribuciones siguientes: 60% de los recursos razonablemente seguros del mundo occidental están en los Estados Unidosy en Africa. Cerca del 77% de los recursos de Europa occidentalestán localizados en Suecia. Aproximadamente el 79% de los recurosos adicionales estimados del mundo a 130 dólares/kg U, estánlocalizados en Norteamérica y más de la mitad en Estados Unidos.
En los años venideros, la valorización de nuevas reservas deuranio podría encontrar ciertas dificultades:
de orden técnico o económico: la producción de uranio estáa veces asociada a la de otros metales y no puede ser desarrollada independientemente;
y/o de orden político: ciertos países, especialmente del Tercer Mundo, podrían practicar una política de conservacióny de limitación a sus propias necesidades"."
B) Capacidad de producción.
La producción de uranio comenzó con fines militares y erectorápidamente entre 1950 y 1960. En la actualidad, a los objetivosmilitares de la producción se han agregado objetivos de aprovisionamiento energético y la utilización para fines pacíficos como laproducción de electricidad.
8. THIRIET Lucian. L'énergie nucléaire. Paris: Ed. Dunod, 1976, p. 16.9. MILHAILOVITCH L. y PLUCHART J. J. Energie mondiaie: les nouveiles stratégies.
París: Ed. Armand Collin, 1978, p. 91.
80
co...
CUADRO N9 32
RECURSOS DE URANIO NATURAL DE LOS PAISES OCCIDENTALES(a menos de 35 $/barril U306 )
millares de toneladas de U.
a menos de 15 S/b. de 15 a 30 S/b. TOTALESRecursos Recursos Recursos Recursos a menos a menos
razonablemente suplementarios razonablemente suplementarios de deasegurados estimados asegurados estimados 15 S/b. 30 S/b.
Estados Unidos 320 500 134 312 820 1.266Sudáfrica 186 6 90 68 192 350Canadá 144 324 22 95 468 585Australia 243 80 323 323Francia 37 25 18 15 62 95Níger 40 20 10 10 60 80Gabán 20 5 5 25 30Suecia 300 300España 10 8.8 93.5 98 18.8 210.3Otros países 80 31.2 62.5 77 111.2 250.7
TOTAL 1.080 1.000 730 680 2.080 3.490
FUENTE: Uranium Ressources. production et demande OeDE. diciembre de 1975.
CUADRO N9 33
ESTIMACION DE RECURSOS MUNDIALES DE URANIORECUPERABLES A COSTOS SUPERIORES A S 130/kg.
(1-1-77, en toneladas)
RegioneslRecursos Recursos
razonablemente suplementariosseguros estimados
América del NorteEuropa occidentalAustralia, Nueva Zelandia, JapónAmérica LatinaMedio Oriente, Africa del NorteAfrica (Sur del Sahara)Asia del EsteAsia del SurTotal mundial
825.000389.300303.700
64.80032.100
544.0003.000
29.8002.191.700
1.709.00095.40049.00066.20069.600
162.900400
23.7002.176.200
FUENTE: BOULTON Carlos. Informe al Secretariado de la OPEP, junio de 1978. p. 101. Exceptuadas las economías planificadas.
•La producción de uranio plantea el problema de la diferencia en
el tiempo entre las capacidades de producción y las necesidades dela demanda. Los plazos medios de construcción de los equipos necesarios son de diez años aproximadamente. Esto implica que las capacidades de producción estén disponibles oportunamente para hacerfrente a las necesidades crecientes de los programas de las centrales nucleares.
Según el informe WAES, la capacidad total en electricidad nuclear del mundo no comunista, deberá pasar de 70.000 MWE 10 en 1974a más de 2 millones de MWE en el año 2000. con una tasa supuestade crecimiento anual de 15%, y un costo de 0,4 a 1 millar de dólaresde 1974 por rama de 1.000 MWE. Este informe da dos hipótesis básicas para dichos cálculos: una que supone que el carbón será elprincipal substituto del petróleo en la generación de electricidad, yotra que se centra sobre la energía nuclear. La primera sería unaI-Jipótesis baja, la segunda, alta. El cuadro siguiente nos muestra estasituación. (CUADRO N9 34).
Un estudio reciente de la OCDE con base 1977, nos señala unacapacidad de producción para 1980 de 53.570 toneladas de uranio,y para 1990 de 99.330 toneladas. Es interesante destacar que en sus
10. MWE = lO· watts.
82
CUADRO N9 34
PRODUCCION DE ENERGIA NUCLEAR
1974Capacidadinstalada
1985Hipótesis Hipótesis
alta baja
2000Hipótesis Hipótesis
alta baja
Capacidad nuclear 66.9 412 291 1.772 913GWE = 109 watts
Porcentaje de 2% 9% 6% 21 % 14%energía primariamundo no comunista
Equivalente en petróleo 1.7 10 7 43 22
FUENTE: WAES. Energy Global Prospects 1985·2000. Mc Graw Hlll, 1977.
CUADRO N9 35
PRODUCCION y NECESIDADES DE URANIO SEGUNESTIMACIONES EN MILES DE TONELADAS 1
1980 1985 1990
Producción mundial anual 53.5 83.4 99.3Necesidades:hipótesis alta 50 79 114hipótesis baja 36 54 70
FUENTE: OeDE, 1977.1. Excepto las economías planificadas.
previsiones sobre las necesidades -en hipótesis alta-, ellas ex·ceden la producción en 1990.
EstaS' diferencias -que son también indicadas por otros expertos- nos revelan cierta penuria de uranio para fin de siglo y sirvenpara fundamentar la necesidad del uso del sur-regenerador que elevaría la capacidad de utilización del uranio y evitaría toda carencia.
El aprovisionamiento de uranio debe ser considerado en dos sentidos: la explotación del uranio natural y la obtención de uranio enrioquecido que es el combustible utilizado por las centrales nuclearesmás expandidas, del tipo aqua liviana.
83
C) Existencia nuclear mundial y necesidades en uranioenriquecido.
Existen dos tipos de centrales nucleares, según que la fisión deluranio se acompañe de la emisión de neutrones lentos o rápidos. Las
.centrales comprenden un conjunto de reactores basados en la mismatécnica y caracterizados por un combustible, un caloportador y eventualmente un moderador. Los reactores de las centrales a neutroneslentos comportan gas-grafito, agua pesada, agua presurizada yaguaen ebullición a altas temperaturas. Las centrales a neutrones rápidos son los llamados sur-regeneradores.
Características de los reactores a neutrones lentos:
Reactor Uranio Moderador Fluido caloportador
Gas-qraflto natural grafito gas carbónicoAgua pesada natural agua pesada agua pesadaPWR enriquecido agua presurizada agua presurizadaBWR enriquecido agua en ebullición agua en ebulliciónAlta temperatura muy enriquecido grafito helio
En los momentos actuales, la técnica más expandida en el mundoes la del reactor a agua liviana y a uranio enriquecido. Este reactorde origen americano funciona según dos procedimientos diferentes:
agua en ebullición (boilling water reactor) y representa aproximadamente un tercio de la existencia mundial actual. y
agua presurizada (pressurised water reactor), que representa 45% aproximadamente de la potencia instalada en elmundo.
El aprovisionamiento de uranio enriquecido requiere la instalación de fábricas destinadas a tales fines; esta operación es industrialmente compleja y sólo algunos países, entre los más industrializados, han instalado estas fábricas. Ellas implican, además, costosmJJY elevados. En la actualidad, existen cuatro fuentes potencialesde unidades de separación 11 en el mundo:
en los Estados Unidos
en la U. R. S. S.
en Europa occidental (proyecto URENCO, que reúne GranBretaña, Alemania y los Países Bajos).
el proyecto EURADIF, que reúne alrededor de Francia a Bélgica, Italia, España e Irán.
11. la actividad de una usina de enriquecimiento es en general representada porun número anual de "unidades de trabajo de separación" (U.T.S.), unidad demedida que corresponde a la capacidad de la usina para satisfacer las demandas de uranio enriquecido en tasas dadas.
84
Esta situación concentra en un escaso número de países la oferta de uranio enriquecido. lo cual repercute en el aprovisionamientoy en los precios, y compromete los argumentos que algunos paísesesgrimen para el desarrollo de la energía nuclear como vía hacia laindependencia energética. Estas fuentes deben abastecer una existencia mundial calculada por el Stockholm International PeaceResearch lnstltute en 366 reactores de potencia para 1980.
CUADRO N9 36
PARTE DE LAS CENTRALES NUCLEARES EN EL MUNDO
Número PotenciaFecha de reactores total de Número
de potencia esos reactores de países
31-12-60 22 1.141 531-12-65 65 8.113 1031·12·70 99 22.766 1531-12·75 181 80.872 1931-12-76 199 95.214 1931·12·80 366 210.741 27
FUENTE: Stockholm International Peace Research Institute, 1975.
Otra posibilidad para cubrir esta demanda creciente de uranioenriquecido son los procedimientos de retratamiento de los combustibles radioactivos obtenidos de la actividad de las centralesnucleares.
El retratamiento consiste en recuperar el combustible empobrecido a fin de reciclarlo en parte y de recuperar igualmente el plutonio que sirve para los surregeneradores y de aislar las materiasradioactivas peligrosas para almacenarlas en lugares apropiados queneutralicen sus efectos. Este procedimiento está ligado al desarrollode los programas de construcción de surregeneradores rápidos enplutonio.
Algunos expertos plantean la urgencia del surregenerador. tomando en cuenta los ambiciosos planes nucleares y el hecho deque las reservas y recursos de uranio natural son relativamente limitados. El surregenerador tiene la propiedad de crear nuevas materiasfísiles. transformando el uranio ~38 para engendrar plutonio. El permite además explotar toda la masa de uranio utilizada y fabricarexcedentes que puedan servir a la producción de energía.
§ 2. Dificultades y obstáculos para el desarrollo de la energíanuclear.
Un gran impulso a la actividad nuclear se ha operado en los últi-
85
mos años a pesar de las dificultades que comporta su utilizaciónAsí, la parte de la energía nuclear en el consumo de energía primaria entre 1976 y 1977 ha pasado de 1,58% a 1.89% como resultadode la puesta en servicio de un número creciente de reactores.
CUADRO N'? 37
PORCENTAJE DE LA ENERGIA NUCLEAR EN EL CONSUMOMUNDIAL DE ENERGIA PRIMARIA
PetróleoCarbónElectricidad (water power)Gas naturalNuclear
TOTAL
FUENTE: BP Statistical 78·79.
1976
44.63%30.43%
5.72%17.63%1.58%
100.00
1977
44.45%30.44%
5.75%17.46%1.89%
100.00
Sin embargo, estas cifras están aún muy por debajo de las previsiones lanzadas por los expertos de los principales países industrializados y corresponden de manera retardada a dichas expectati·vas. Las dificultades y obstáculos para el desarrollo de la energíanuclear tienen varios orígenes. Unos se refieren a problemas definanciamiento y de competitividad con otras fuentes energéticas.otras tienen su razón de ser en la oposición de la opinión públicapor los peligros que engendra a gran escala su utilización, y las consecuencias políticas que pueden resultar de la generalización de estaforma de energía.
Tales inconvenientes crean un marco desfavorable al desarrollode la energía nuclear y producen grandes retardos en su utilizaciónal mismo tiempo que reducen su competitividad.
A) Algunos obstáculos económicos.
La construcción de las grandes centrales nucleares requiereelevadas inversiones. Según un estudio de la OCDE,12 evaluado endólares de 1974, se concluye que el desarrollo de los programasnucleares en los países de la OCDE, observará una inversión delorden de 3 a 4% en 1980 y de 4 a 5% en 1985 de la formación brutade capital fijo. A estos cálculos habría que añadir los aumentos que
12. Capital needs and Financial Requirements for Programs of nuclear plant construction in various countries. 1. G. K. Williams y W. Hausserman. Conferenciade París. 21 ·25/4/75.
86
~a inflación ha producido en los costos de las centrales nucleares,lo que aumenta considerablemente las inversiones. La situación económica del mundo occidental es un obstáculo para concentrar cantidades tan importantes en lo nuclear. El carácter altamente capitaIístico de esta industria no permite que los recursos destinados aesos programas engendren un número de empleos proporcional alesfuerzo de inversión, y resta recursos a otras ramas industrialesque podrían con esa inyección de dinero originar un mayor númerode empleos. en vista de la importancia creciente del desempleo enles principales países industriales.
Estos factores actúan como freno a la expansión rápida de laenergía nuclear. Las inversiones en los programas nucleares estándestinadas fundamentalmente a substituir el petróleo en la generación de electricidad, por lo que sigue siendo imprescindible adelantar planes en las otras fuentes energéticas, tanto de origen petrolero como en las llamadas energías nuevas. Los costos de estasfuentes tienen una tendencia creciente. lo que obliga a estimar adecuadamente las inversiones en el sector energético. La decisión politica de los países industrializados y los deseos de participar en lacarrera nuclear de algunos países en vía de desarrollo atenúan elpeso de los factores considerados. En los países industrializados yen algunos países productores de petróleo se ha argumentado queel desarrollo de la energía nuclear está estrechamente ligado a laindependencia energética de sus sociedades. Parece interesante examinar ese problema analizando la relación que el precio de la energía nuclear tiene con el petróleo y el control que existe por partede las compañías multinacionales de la industria nuclear.
La participación creciente de las cornparuas petroleras en laindustria misma del uranio hace que ellas ejerzan una influencia enla fijación del precio de este recurso y que actúen en concordanciacon sus actividades petroleras. Se ha planteado que el aumento delprecio del petróleo estimula el desarrollo de la energía nuclear porque permite una mayor competitividad de esta última y, en consecuencia, una substitución más acelerada del crudo en la generaciónde electricidad. Sin embargo, sin intentar negar esta relación, podríamos indicar que a pesar del congelamiento del precio del crudodurante todo el año 1978, la actividad nuclear no ha dejado de estimularse y que ella incluso tiene un desarrollo relativamente "autónomo" de la dinámica de los precios del petróleo. Este razonamiento
.podr!a estar sustentado en dos motivos: la imposibilidad de la energía nuclear de reemplazar el petróleo globalmente y la necesidad deliberar cantidades crecientes de petróleo para su utilización comocombustible y en la petroquímica; la acción diversificadora de lascompañías petroleras que quieren rentabilizar sus inversiones en laindustria nuclear ejerciendo un control sobre su desarrollo. Algunasestadísticas confirman lo que acabamos de indicar:
87
0000 CUADRO N9 38
ACTIVIDADES DE LAS COMPAÑIAS PETROLERAS AMERICANASEN LA INI)USTRIA MINERA DEL URANIO
Capacidad deproducción (propias
y controladas)toneladas de U
por añoen 1976 hacia 1982·83
Compañías o grupos
al Grandes gruposmultinacionales
Continental Oil
Exxon:- Humble Oil- Imperial Oil- Exxon NuclearGulf Oil:- Gulf Minerals R.- Gulf Minerals C.b) Otras:Getty Oil
Kerr McGee
Diversos
Total petrolerosamericanos productoresde U en 1976
Territoriode actividades
U.S.A.CanadáFuera de América del Norte
U.S.A.CanadáFuera de América del Norte
U.S.A.Canadá
U.S.A.CanadáFuera de América del NorteU.S.A.CanadáFuera de América del NorteU.S.A.CanadáU.S.A.CanadáFuera de América
Reservas 1976estimadas' en
toneladas de U(explotable a uncosto inferior a
15 S¡b. U,O.)
5.000
10.000
10.000
40.00010.000
25.000
50.00060.000
45.000
185.00010.00060.000
300
800
800
800
3.000
2.000
6.900800
300·500
700·1.000
1.500·2.000500·1.000
2.500·3.5001.000 . 1.500
1.500·2.000700·1.000
4.500·5.0000·500
4.000·4.500
14.300·17.5001.500 . 2.5001.400 . 2.000
FUENTE: C.E.A.1. Reservas propias y controladas por participación superior a 20%.
El Profesor Mallakh." en marzo de 1978, nos presenta una estimación en barriles equivalentes de petróleo del costo de las diversas fuentes de enerqía en los Estados Unidos y nos indica que hasta 1990 -fecha de la estimación- los costos de lo nuclear estaránmuy por encima del costo del petróleo. Para esa fecha, el autor atriobuye a un barril de crudo un costo de 3,93 dólares, mientras que aun barril equivalente de petróleo de nuclear, un costo de 89,22 dólares.
Estas relaciones entre el precio del petróleo y el de la energíanuclear deben ser consideradas por la OPEP en la fijación del precio¿el crudo.
B) Los problemas de la seguridad y la proliferación de lasarmas nucleares.
Los problemas de seguridad se refieren a la seguridad de losreactores y al destino de los residuos radioactivos que resultan dela fisión de las materias físiles. Ellos han servido de base paradetener la construcción de algunas centrales nucleares en Alemaniay han influido para crear. reacciones diversas contra la energía nuclear.
Un grupo de expertos alemanes, cuyos informes han servidode base para la decisión de jueces, han previsto cuatro tipos deaccidentes posibles a diferentes niveles de la industria nuclear. Pororden de gravedad, ellos son los siguientes:
- en el emplazamiento de una central a reactor PWR de1.000 MWE
- ruptura brutal del circuito de enfriamiento, no funcionamiento del sistema de auxilio seguido de una fusión del núcleodel reactor, provocando una ruptura de la barrera de protección
- freno del enfriamiento en una cuenca donde estén almacenados los combustibles usados, aún demasiado radioactivospara ser transportados fuera de la central
- en una usina de procesamiento:
- freno del enfriamiento de una cuenca de almacenamiento decombustibles antes de su procesamiento
- freno del enfriamiento y de la agitación de cuencas quecontienen en forma de líquidos muy radioactivos; restos decombustibles de post-procesamiento, antes de su almacenamiento en forma sólida.
13. MALLAKH. The economies of Alternative Sources of Energy in North America.Marzo 3 de 1978.
89
los accidentes pueden ser previsibles y su posibilidad eleva loscostos de supervisión y de mantenimiento. Ellos constituyen un constante peligro, pero no parecen ser una causa poderosa para frenarel desarrollo de la energía nuclear.
Otros problemas de seguridad se refieren a los desechos. losexpertos los clasifican en dos grandes tipos:
desechos a baja y mediana actividad
desechos a gran actlvidad derivados del procesamiento delos combustibles.
los primeros son los materiales utilizados para la explotacióny que es necesario almacenar después de haber reducido su volumen. los segundos son los productos resultantes del procesamiento;en la medida en que ellos están mezclados con plutonio, se conservancalientes y radioactivos durante mucho tiempo. Son guardados enforma líquida y luego son solidificados.
los problemas que plantea el control de los desechos no hansido aún resueltos técnicamente y plantean un reto al desarrollotecnológico. Para algunos, como Thierry de Montbrial." el problemase plantea de la siguiente manera: "¿Es preciso frenar el desarrollode la energía nuclear o considerar que su desarrollo estimulará lainvestigación y el perfeccionamiento de los métodos para resolverlas diversas dificultades que subsisten?".
las centrales nucleares permiten obtener la materia básica parala fabricación de bombas atómicas, dotando así a quienes poseencentrales de tan mortal instrumento. Esta circunstancia ha originado acuerdos entre los Estados ya dotados de armas nucleares,a fin de no contribuir a su proliferación; sin embargo, el peligro deesté) proliferación es real y las posibilidades de uso de la bombaatómica se han extendido, constituyendo un grave peligro para lahumanidad.
el las repercusiones sobre el medio ambiente y la sociedad.
Estos dos problemas son los que mayor desacuerdo provocansobre la energía nuclear.
En toda central térmica -a gas, a fuel, a carbón o nuclear- elfluido intermediario que recupera el calor para producir electricidaddebe ser enfriado. la central absorbe agua fría y expulsa agua caliente, engendrando una contaminación térmica en los ríos o en loslitorales. Esta situación en aumento acarrea destrucciones en lafauna y flora. la contaminación se agrava por la talla de las instalaciones nucleares y causa un deterioro creciente del ambiente ecológico circundante a la central.
14. DE MONTBRIAL T. L'énergie: le compte a rebours. Rapport presentado al Clubde Roma. Paris: Ed. J. C. Lattes, 1978, p. 115.
90
También las centrales nucleares producen un efecto sobre laatmósfera. cargándola de rayos ionizantes que provocan efectos somáticos sobre el hombre, tales como el cáncer y la leucemia.
Tales inconvenientes de la energía nuclear imponen también undesafío tecnológico y grandes medidas de control, de supervisióny vigilancia a fin de minimizar los efectos.
El conjunto de desafíos a que obliga la energía nuclear ha hechoque se plantee con gran fuerza la idea de que la utilización está ligada a la elección de un tipo de sociedad. Se califica esta sociedadcomo gigante, centralizada y opresora, dominada por un gran centro,donde las libertades se ven restringidas a costa de la seguridadnuclear.
El examen hasta aquí realizado nos permite señalar que a loscostos normales de desarrollo de la energía nuclear, hay que agregar un conjunto de costos no fácilmente computables que corresponden a la solución de los problemas mencionados. A manera deconclusión, podemos indicar que el aumento del precio del petróleoestimula la utilización de la energía nuclear. pero su substitución porella atañe más a una decisión política de los países interesados queconciben el desarrollo de lo nuclear como un paso de independenciaenergética que a metas comparaciones de costos y de ventajas comopetitivas. A todas luces, los costos sociales en los proyectos nucleares se observan mayores que los de explotación de cualquier fuentede energía. Finalmente. estos planes implican riesgos políticos dedimensiones no totalmente previsibles. Sin embargo. la decisión conque son adelantados tales planes:en los países industriales nosindican que lo nuclear ocupará un lugar destacado en el balanceenergético de los años futuros.
91
SECCION 111
LAS NUEVAS FUENTES DE ENERGIA(ENERGIAS NUEVAS)
Entendemos por "energías nuevas las fuentes de energía aúnno explotadas a escala industrial, especialmente la geotermia, laenergía solar, los gases de fermentación y la energía eólica"."
Estas fuentes energéticas tienen varias características comunes,tales como su carácter de energías naturales, renovables, prácticamente inagotables, no contaminantes, difíciles de almacenar,dispersas, no concentradas en la naturaleza. En el cuadro siguientepodemos distinguir las principales características de las llamadasenergías nuevas y su comparación con otras fuentes energéticas.
El carácter de nuevas fuentes de energía está dado no por elhecho de que' ellas hayan sido desconocidas, sino porque su utilización está a la orden del día: Las previsiones de agotamiento delos recursos energéticos no renovables, la necesidad que tiene elmundo de aprovechar todo el potencial energético que posee las hanactualizado. Jean Claude Colli 16 dice a este respecto: "Para la historia futura, las energías nuevas se traducirán por un conjunto demétodos que el hombre sabrá utilizar para una mejor comprensióndel mundo energético y para una utilización más completa de supotencial".
Hasta el momento, las energías nuevas no ocupan un papeldestacado en el balance energético mundial, pero en los países industrializados se están consagrando importantes sumas para la investigación de métodos adecuados para su utilización y existe la voluntadpolítica de emprender el desarrollo de dichas fuentes. Los problemasque se plantean son diferentes de acuerdo a la fuente de que setrate. Ellos pueden agruparse en dos grandes tipos: los concernientes a la decisión político-económica que tienen relación con la capacidad de los Estados de realizar grandes inversiones y de dedicarrecursos humanos y financieros a la Investigación de estas fuentes,así como su voluntad de implementar una política energética destinada al aprovechamiento del mayor número de potencialidades, partiendo de las propias para disminuir la influencia de las fuentesimportadas.
Los problemas técnicos se refieren a la necesidad de poner enpráctica nuevas técnicas, como por ejemplo en el caso de la ener-
15. Definición establecida por el Consejo Central de Planificación Francés, 29 deenero de 1975.
16. COLLI J. C. Les énergies nouvelles. Paris: Fayard, 1979, p. 44.
93
gía solar fotovoltaica o de la energía de los mares. En estos casos.se trata del desarrollo de técnicas de producción y de la optimización de un conjunto de técnicas ya aplicables en otros campos.
Estas fuentes energéticas son fuentes del futuro. Su utilizacióntiene más relación con la necesidad de un mundo alimentado energéticamente por las más variadas fuentes que con su competitividadactual con la principal fuente energética: el petróleo.
El desarrollo de las energías nuevas está ligado a la anunciadapenuria petrolera a la evolución de los precios petroleros. peroprincipalmente a una evaluación tecnológica destinada a "organizarla innovación científica y técnica con un espíritu de responsabilidadsocial. es decir, a operar un dominio sobre las tecnologías energéticas a fin de maximizár las ventajas y de minimizar los efectosnocivos directos e indirectos dentro del marco de las finalidadesratenidas por la sociedad".'?
Bajo esta óptica. presentaremos las posibilidades de las energías nuevas y su relación con el precio del petróleo.
~ 1. La energía solar: sus posibilidades.
Ella es la principal fuente energética de nuestro planeta. Es mediante la acumulación de energía solar a través de millones de añosen los vegetales sometidos a grandes presiones y a temperaturasmuy elevadas que se constituyen las reservas de energía fósil. Ellascomprenden las llamadas energías no renovables. Pero existe también la energía solar no almacenada, prácticamente inagotable dela cual podríamos presentar las formas siguientes:
la propia luz solar
las provocadas por la energía solar. como los vientos, lasolas, la energía hidráulica. la energía térmica de los mares
la biosíntesis.
Este flujo es lo que hoy constituye la energía solar y sus características más importantes son:
- su dispersión e intermitencia. lo que obliga a utilizar superficies muy grandes para disponer de una potencia suficiente
su carácter no contaminante
su posibilidad de utilización bajo formas diversas y con aplicaciones múltiples.
17. PERCEBOIS J. L'énergie solaire: perspectives énergétiques. París: C.N.R.S.,1975, p. 12.
94
CUADRO N'? 39
LAS NUEVAS FUENTES DE ENERGIA V SUS CARACTERISTICAS
Impacto Impacto Vulnera·Energía Intens. Intens. Concant. Trans· Aleas sobre sobre bilidaddlspe- Taenol. flujo flujo en la porta· Contl· da medio medio de los
Energía nlbla sofíst. produc. utlllz. produc. bilidad nuldad produe. produe. utílíz. aprovis.
NOSolar -l- Iotov. NN N N N NN NN NNGeotermia N 00 N O O N NN NNEoliana N N NO N (perf.) N NN NNBio-conversión -\- N + N (red) O O NN N NMar + O -l- N N O N N N NEconomías de energía +-1- N -'- I N N O N NN NN NNConversión de carbón " ~ O ~ ~ -t- O O O N O OArenas y esqulstes Obituminosos +.+.. O ++ ++ O O O N 00 O OHidrógeno -1- O + ++ O O O N O O NFuentes convenc. dehidrocarburos -'-+ N ++ ++ O O O N O O ONuclear +-\- 00 ++ ++ O O O N O O O
+ - Indica a qué nivel cualitativo (posítivo o negativo) se sitúan las energías: las economías de energía a la inversa de la geotermiarepresentan un potencial consíderable.
O (sí) yN (no) Indica si la fuente presenta o no el carácter indicado y su magnitudFUENTE: Boletín Elf-Erap , mayo de 1977.
CDal
Al Una energía dispersa.
La cantidad de energía que la tierra recibe constantemente delsol es enorme: más de 20.000 veces mayor que la que consumimosactualmente. Los cálculos de expertos indican que se recibe cercade 1,4 millares de KWH por año. Pero de esa cantidad, la atmósfera absorbe una parte, lo que impide que ella llegue al suelo. Unasuperficie de 1 m2 recibe cerca de 1 KWH.
Este potencial energético que llega al suelo es disperso, tantoen el tiempo como en el espacio. Se trata de una energía intermitente y difusa en razón de la alternancia entre el día y la noche,las variaciones de las estaciones, las nubes.
Esta abundancia dispersa origina varios problemas para su utllización a gran escala y centralizada. La dispersión obliga a concentrar los rayos solares si se desea obtener altas temperaturas, y aprever grandes superficies si se desea obtener potencias elevadas.En cambio, para su uso individual, descentralizado, la energía solarpresenta ventajas. Es posible que los consumidores finales puedanaprovecharla directamente mediante la difusión de técnicas adecuadas.
La dispersión geográfica de la energia solar puede ser establecida de la manera siguiente:
CUADRO N9 40
ALGUNOS VALORES RELATIVOS AL SOL
Desiertos. trópicosZonas temperadasParte nor-este de Europa
Energía promedioKWH (th) /nr/día
5·63-52-3
Potencia promedioW/m2
210 - 250130 - 21080 - 130
FUENTE: GRENON M. La pomme nucléaire et l'oranqe solaire. Paris: Ed. RobertLaffont, 1978, p. 126.
El hecho de que la energía solar no sea constante sino intermitente, plantea el problema de su almacenamiento. Este compartados variantes: a pequeña escala donde podría ser fácilmente solucionado y a gran escala -centrales solares-, donde se vuelve realmente agudo. Esto significa que el problema dependerá de la utilizaciónque se dé a la energía solar y al papel que ella jugará en elconjunto de la política energética de un país, si se concibe comoun substituto global de otras fuentes o como substituto parcial ydescentral izado.
96
Otros dos problemas importantes conciernen la captacion y laconversión. La captación de la energía solar puede hacerse principalmente de tres maneras:
mediante la ayuda de colectores térmicos
mediante la ayuda de células fotovoltaicas
por la vía de los vegetales.
La primera forma consiste en captar los rayos solares para almacenar el calor; la segunda, en captar la energía luminosa y transformarla en electricidad; la tercera consiste en hacer crecer losvegetales a alto tenor energético. a fin de utilizarlos directa o indirectamente como combustible.
La conversión, que es el paso de la energía solar a otra formade energía, eléctrica. mecánica o química, comporta tres esquemasprincipales:
la conversron termodinámica. que consiste en transformarla energía calorífica en energía mecánica o eléctrica
la conversión fotovoltaica. que consiste en transformar laenergía luminosa directamente en energía eléctrica graciasa las foto-pilas
la conversión bioenergética, que consiste en transformar laenergía luminosa en vegetales a través de la fotosíntesis.
Los procedimientos de conversión tienen mayor importancia él
gran escala. A una escala reducida. la energía solar puede ser aprovechada directamente.
Hasta el momento. los usos actuales de la energía solar másrentables y competitivos son de alcance limitado. Las instalacionessolares pueden ser favorables para la calefacción o la climatizaciónde las nuevas construcciones en climas favorables.
La dispersión y la intermitencia de la energía solar son obstáculos para su utilización. pero dado su carácter inagotable. ellospueden ser superados y permitir su utilización racional.
B) Una fuente de energía no contaminante.
Esta es una característica importante que le da ventajas frentea las otras fuentes. La energía solar no genera contaminación térmica igual a su poder calórico. Ella sólo puede modificar la repartición térmica dispersa de los rayos solares sin aumentar de manerasensible la cantidad de calorías presentes en el medio ambiente.
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La energía solar no genera ninguna otra forma de contaminación."
Esta situación de energía no contaminante da al uso de la energía solar posibilidades de que sus costos -incluidos los costos sociales- sean menores que los de otras energías, especialmente enla construcción de centrales, y más competitivos en su uso a granescala.
En el futuro, los costos sociales entendidos como "costos delas empresas privadas soportados en un sistema capitalista porterceros o por el conjunto de la colectividad" 19 se presentan muyelevados en la utilización de fuentes de energía contaminantes y originan problemas de seguridad tales como el caso de la energíanuclear. Estos riesgos son mínimos en el caso de la energía solar. Elcarácter abundante de este recurso y su repartición geográfica minimizan los costos de combustible, quedando sólo los gastos de instalación como verdaderamente importantes; el de desarrollo deprocedimientos técnicos adecuados podría también disminuir loscostos de instalación. Tales costos son excesivamente altos enrelación a otras centrales. El cuadro siguiente nos muestra unacomparación. CUADRO N9 41
Para hacer competitivas las instalaciones solares. es necesarioque el costo de producción de las células fotovoltaicas que sirvende base a las centrales sea considerablemente disminuido y que seproduzca un progreso técnico adecuado para lograr este objetivo.
Las posibilidades de hacer competitiva la energía solar existenpor lo menos para principios del nuevo siglo y dependerán principalmente de la voluntad política de los Estados de dar prioridad aluso de una energía "socialmente deseable".
C) Una energía de utilización múltiple.
La riqueza de la energía solar permite utilizarla tanto para laproducción de calor como de electricidad. Jean Colli 20 distingue seistipos que corresponden a las seis vías que el conocimiento humanoha constituido.
Estos seis tipos se expresan de la siguiente manera: cuando seutiliza el calor recibido del sol bajo esta misma forma. se trata de!tipo térmico. Si nos ingeniamos para transformar este calor en fuerza. entramos en el tipo termodinámico. Las fuerzas que la acción delsol desarrollan indirectamente o espontáneamente como el viento
18. Con los conocimientos actuales. no es posible prever el carácter específicoque podría tener la utiltzeción a gran escala de la energía solar sobre elmedio ambiente.
19. JESSUA. Coúts sociaux et coüts privés. Paris: P.U.F.. Cité par PERCEBOIS JL'énerqíe solaíre. París: CNRS. 1975. p. 85.
20 COLlI J. Les énergies nouvelles. París: Fayard. 1979. pp. 60-66.
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CUADRO N9 41
COMPARACION DE LOS COSTOS DE LAS CENTRALES PRODUCTORASDE ELECTRICIDAD (kw/francos) I
Tipos de centrales
Centrales térmicas:- gas natural- petróleo- carbónCentrales nucleares:- agua liviana- surregeneradores- fusiónCentrales solares:
fotovoltaicas terrestresfotovoltaicas espaciales
- térmicas
Costos de instalación a
900 a 1.1001.100 a 1.3001.300 a 1.800
1.8002.0004.500
1.300 a 300.0002.200 a 900.0004.000 a 900.000
FUENTE: PERCEBOIS J. t.'énerqie solaire ... op. cit .. p. 87.1. Cifras válidas para instalaciones en funcionamiento en 1980 como pro
medio.a. Se presenta este cuadro a título puramente indicativo pues los cálculos
existentes ofrecen una gran divergencia de un autor a otro.
y el mar constituyen el tipo mecánico. Cuando se trata de sacarpartido a los fotones, bombardeados por el flujo electromagnéticode los rayos. tenemos el tipo electromagnético. Una variante de laprecedente explora las relaciones particulares que se establecenentre ese flujo de luz y la estructura íntima de los cuerpos enconotrados: es el tipo fotoquímico. Y cuando las relaciones y los fenómenos recaen en la materia viva, se trata del tipo bioenergético.
La abundancia y la dispersión de la energia solar nos permitendistinguir dos tipos de usos: central izado y descentral izado o enescala reducida y a gran escala. Sus rendimientos mayores. hastael presente, se producen cuando se toma en cuenta estas características y se adapta a ellas los procedimientos de captación conversión y stockage.
Las aplicaciones descentralizadas pueden ser clasificadas en dostipos:
- aplicaciones que no requieren concentración de los rayos.ellas son, entre otras:
• calefacción del agua• climatización de las habitaciones• producción de agua dulce• refrigeradores solares
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aplicaciones que requieren una concentración de rayos:• cocinas solares• hornos solares
aplicaciones que requieren una conversión:• bombas solares• paneles solares de los satélites.
Las aplicaciones centralizadas comportan dos grandes grupos:
la producción de electricidad por la vía de la conversión fotovoltaica o termodinámica
la producción de combustibles de síntesis por la vía de laconversión fotosintética.
La utilización de la energía solar es perfectamente posible enun futuro próximo; su uso corresponderá a una acción racional quetienda a servirse integralmente de los recursos energéticos naturales. El aumento del precio del petróleo ayuda a impulsar su desarrollo. pero el problema no se plantea sólo en términos de substitución o de competitividad con éste, sino en términos de obtenciónde las ventajas económicas y sociales de un recurso que es tanabundante y multi-utilizable.
~ 2. El viento, los mares y la energía geotérmica.
Son formas de energía no explotables industrialmente; sus usosfundamentales están en período de estudio y aún no concentran elinterés de científicos e investigadores; sus bajos rendimientos ydificultades de explotación no permiten a corto plazo ni a medianoplazo su utilización masiva.
Tiene pertinencia su consideración en la medida de las pretensiones humanas de aprovechar todas las fuentes energéticas másimportantes.
La energía del viento que proviene de la diferencia de temperatura de los dos hemisferios alternativamente asoleados es unaenergía muy dispersa, intermitente y aleatoria. Se calcula que corresponde aproximadamente a 10.000 millones de millares de Kwhpor año, pero su recuperación es muy escasa, en teoría se suponerecuperable en 1%.
La utilización de la energía eólica es totalmente empírica; requiere la utilización de captadores y depende y está subordinadaa las condiciones naturales de cada lugar.
La energía de los mares representa también una fuente posible.Existe actualmente tres medios principales para utilizar los océanos para la producción de energía: además de las unidades maremotrices. se puede tratar de recuperar en un futuro próximo laenergía de las olas, a través de plataformas flotantes a la deriva
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en los océanos o de instalaciones de tipo rompe-olas cercanas alas costas.
La utilización en plataformas de la diferencia de temperaturaentre las aguas cálidas de la superficie y las aguas más frías captadas a varios cientos de metros de profundidad, constituye también una fuente de energía eléctrica de potencial considerable.
La tecnología para realizar tales aprovechamientos es costosay compleja.
La energía geotérmica es una aspiración futura; actualmenteella representa aproximadamente una potencia de 1.200 MWe, equivalente a la producción de un solo reactor nuclear. Su tecnologíade explotación, aunque comparable a la de un yacimiento petrolífero, no produce' el mismo rendimiento.
La utilización de las fuentes mencionadas es una ambición delhombre en su afán por dominar las fuerzas de la naturaleza, perono tiene a mediano plazo perspectivas de competitividad o de rentabilidad.
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