El uso de energías renovables en el sector productivo

De acuerdo con el Centro Mario Molina, nuestro país se comprometió a que en 2050 sus emisiones contaminantes tendrán que reducirse 50 por ciento con respecto a lo generado en 2000. En ese mismo tenor, 35 por ciento de la energía eléctrica que produzca tendrá que venir de fuentes limpias para el año 2024, según lo pactado en el acuerdo México la Calculadora 2050, el cual se signó con el gobierno británico.

En cuanto a la producción eléctrica del país, datos de ProMéxico afirman que México cuenta con una capacidad efectiva de 65 mil 452 megawatts, de los cuales más de 16 mil provinieron de fuentes renovables: energía eólica, solar, hidráulica, geotérmica y de biomasa, esto hasta 2014.

Al revisar las proyecciones en este tema, se estima que para el año 2028 la mayor parte de la energía limpia (como también se conoce este sector) sea eólica e hidráulica (59 y 18 por ciento, respectivamente), para llegar a cifras de 11 mil 585 megawatts y tres mil 544 megawatts.

Como puede observarse, la energía eólica irá adquiriendo un papel preponderante en la agenda energética nacional; frente a esta perspectiva, Ruperto Osorio Saucedo, quien es ingeniero y miembro nivel I del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), lleva alrededor de diez años trabajando en energías renovables.

La ciudad de Puebla fue el lugar elegido por este científico para realizar la parte experimental de sus trabajos, ya que se especializa en el tema de la energía eólica dentro del sector productivo, es decir, el uso práctico de las aerogeneradores y concentradores solares en el quehacer cotidiano de la industria, esto pese a ser especialista en semiconductores. Su objetivo es que pronto se fabriquen a nivel industrial.

Aunque puede parecer un tema sencillo, Osorio Saucedo reconoce que no podría llevar a cabo esta labor sin el apoyo de su equipo, el cual está conformado por otro ingeniero además de él, dos investigadoras de mecatrónica y dos personas más que lo apoyan con el armado de sus aerobombas, aerogeneradores y calentadores solares.

Si bien es cierto que su pasión eran los semiconductores, admite que su trabajo adquiere relevancia cuando se enfocó en las energías renovables, ya que México no puede aportar nada en materia de semiconductores, porque eso se hace fuera del país, subraya el investigador.

México en el mercado de las energías renovables

Datos de la Asociación Mexicana de Energía Eólica (Amdee) señalan que hasta 2014 México produjo dos mil 551 megawatts, gracias a los 31 parques eólicos que hay distribuidos en el territorio en entidades como Oaxaca, Baja California, Jalisco, Nuevo León, Tamaulipas y Chiapas. Los aerogeneradores tienen un papel relevante, toda vez que tan solo en territorio mexicano operan mil 570.

Al cuestionar al doctor Osorio Saucedo acerca de lo que debería de estar haciendo el país en materia de energías renovables, el especialista señala: “Aquí hay varios factores y no debemos de perder de vista uno de los más relevantes: el cambio climático. Creo que ahí es donde inicia el problema, ya que tan solo en nuestro país tres cuartas partes están deforestadas: Zacatecas, Hidalgo, Chihuahua son casi desiertos, no tenemos bosques, deberíamos de ponernos a sembrar árboles. Una buena opción es sembrar cedros y ganamos por dos vías: reforestamos y tendremos madera preciosa a lo grande».

Afirma que hay regiones donde se carece de agua, pero hay de mar y se puede potabilizar o purificarla, «quitarle la sal y con eso regar grandes bosques. Eso podría ayudar a cambiar el clima, aunque se trate de pequeñas regiones, cambiando el clima podemos cambiar el viento y al hacer esto, puede llover”.

Las aerobombas en la agricultura

Así, con el objetivo de dotar de suficiente agua a ranchos o pequeñas agroindustrias, creó sus propias aerobombas, cuyo funcionamiento tiene como base bombas de succión que suben agua a 30 o 40 metros e impiden que esta se regrese, gracias a sus válvulas unidireccionales.

Basta con que la velocidad del viento sea de cuatro o cinco metros por segundo hasta 20 o 30 metros por segundo para succionar entre 800 mil litros y un millón de litros por día; el agua que se requiere para un huerto de cinco hectáreas de papaya, por ejemplo.

Según el experto, este tipo de herramientas resulta funcional para cualquier estado de la República en donde exista “buen viento”, pero si la profundidad del agua rebasa los 20 metros, no conviene usar este tipo de equipos, ya que el tubo de succión se volvería bastante largo y esto repercute en los costos. En esos casos, lo ideal es recurrir a una bomba eléctrica sumergible, acompañada de aerogeneradores.

Uno de los datos más relevantes de esos sistemas es que su vida útil es prácticamente eterna, aunque como todo utensilio mecánico requiere mantenimiento menor, que incluso pueden realizar los dueños del sistema, ya que reciben una capacitación al respecto. En caso de presentarse fallas mayores, los especialistas irían al lugar a realizar las reparaciones.

Calentadores nacionales vs. los chinos

Al incursionar en el mercado de los calentadores solares, Osorio Saucedo se dio cuenta que debía competir con los calentadores chinos, por tanto, sus equipos deben de ser más baratos pero eficientes.

Para ello y a diferencia de otras producciones, la suya está marcada por un profundo interés en el consumo nacional, de ahí que al menos 90 por ciento de los materiales que usa son locales y solo 10 por ciento importados (las chumaceras son chinas, yugoslavas, checas o árabes; las garruchas, chinas).

Las condicionantes del investigador son confiables y de bajo costo, ya que también debe competir con productos alemanes, españoles y norteamericanos. De igual forma, sus calentadores están pensados tanto para consumo doméstico (familias de tres a cuatro personas) como para uso industrial.

Contrario a los chinos que son de menos de un metro cuadrado, cuyo costo oscila entre los 15 y 16 mil pesos (tan solo en aparador) con instalación, la cifra se puede elevar hasta los 20 mil pesos, asegura el investigador.

Por tanto, acepta que sus calentadores serán de entre cinco y seis metros cuadrados de superficie, los cuales ayudarán a cubrir las necesidades de agua en baño, cocina y hasta lavar ropa, autos o limpiar la casa.

En lo que corresponde a los calentadores para uso industrial, según el acercamiento que el investigador ha tenido con el sector, al menos rastros y carnes frías requieren alrededor de 10 mil litros de agua por día a una temperatura de entre 70 y 80 centígrados para limpiar el ganado porcino, así como lavar perfectamente bien áreas de matanza y cumplir con reglas de higiene internacionales a las que México se comprometió para poder exportar carne de alta calidad. Los calentadores que actualmente se importan alcanzan hasta 70 centígrados, lo cual resulta insuficiente para el sector.

Para el caso de un rastro, se tendrían que generar tres instalaciones de tres calentadores solares grandes (30 metros cuadrados cada uno) y así poder caldear el agua contenida en tinacos de cuatro mil litros.

También se necesita que dichos tinacos estén bien aislados térmicamente, dos tinacos en uno: el interior, de acero inoxidable y el exterior, con la opción de ser de lámina de fierro, galvanizada, preferentemente. En el espacio que queda entre esos dos tinacos (cuatro pulgadas, aproximadamente) colocar un aislante térmico para que el calor o la energía térmica no escape, aunque es imposible aislarlos al 100 por ciento, reconoce el investigador, la salida de calor se vuelve mínima.

Una instalación de esta magnitud equivaldría al gasto que hace el empresario por consumo de gas durante dos años, sin olvidar, redunda el investigador, que las instalaciones pueden ser eternas o prácticamente eternas, considerando el pequeño mantenimiento que se le debe de dar a cualquier equipo por el desgaste con los años.

Aerogeneradores para llevar luz a la selva

Los aerogeneradores son, de forma muy sucinta, bombas sumergibles que sirven para generar energía eléctrica a bajo costo.  y que mejor diga: Los aerogeneradores sirven, de manera muy sucinta, para generar energía eléctrica a bajo costo. Osorio Saucedo desea llevar estos mecanismos a la Península de Yucatán, para aquellas personas que viven en la selva y cuyos servicios de Comisión Federal de Electricidad (CFE) no llegan. La tecnología que él está desarrollando contará con una potencia entre cinco y 25 kilowatts y con ocho horas de viento generará entre 25kilowatts-hora y 200 kilowatts-hora de energía, suficiente para bombear agua que permita regar terrenos de 100 hectáreas por día.

Actualmente, los pobladores recurren a bombas de gasolina, lo cual es una opción que, pese a no ser cara en su adquisición per se, sí lo es en cuanto al consumo de gasolina y en contaminantes.

En palabras del investigador, invertir en aerogeneradores es equivalente a dos años comprando gasolina para una bomba, con la diferencia de que los aerogeneradores tienen vida eterna (sin olvidar el mantenimiento y el eventual cambio de algunas piezas, tras cinco, 20 o 30 años, equivalentes a cinco por ciento de su costo).

Cambio climático y el impacto en las energías renovables

Uno de los parámetros que más ajustes sufrirá como resultado del cambio climático del planeta es el viento, afirma el experto. Ante este panorama, el país podría desarrollar termoeléctricas que operen con concentradores solares y no con gas o petróleo.

El vapor de agua requerido para operar las turbinas (a una temperatura de entre 300 a 800 centígrados) se puede obtener con concentradores solares, así se podrían construir termoeléctricas en todas las regiones donde esté medianamente despejado y haya mucho sol (Hidalgo, Puebla, Estado de México, Sonora), destaca el experto.

El científico vislumbra solo un detalle al respecto, y es que para llevar a cabo este tipo de ingenierías es necesaria la participación de más de una empresa: alguien que genere el vapor a muy alta presión, los que aporten aerogeneradores de última generación para las turbinas, los expertos en turbinas y la empresa encargada del control de la termoeléctrica, lo cual puede quedar en manos de la CFE, por ejemplo.

Fuente: CONACYT.