006-RECURSOS ENERGETICOS

Capítulo 6: Recursos energéticos

El sistema energético mundial se encuentra en una encrucijada. Durante los últimos años, la tendencia mundial de consumo de energía ha ido en aumento frente a una generación energética que depende principalmente de combustibles fósiles, fuentes de energía no renovables. Esta estructura de demanda y oferta es insostenible en el largo plazo por una inminente

crisis en el abastecimiento de los recursos fósiles en el futuro. Esto ha generado una mayor consciencia ecológica en los países desarrollados, sobre todo en Europa, aumentando el interés por las fuentes de energía renovables.

Argentina no sólo que no está exenta de esta problemática sino que además tiene sus propias diﬁcultades: escasa inversión pública frente al gran crecimiento de la actividad económica en estos últimos años, junto con tarifas atrasadas que estimularon un consumo excesivo y desestimularon la inversión privada para ampliar la oferta y reservas energéticas. No obstante, tiene la oportunidad de sobreponerse por el enorme potencial de desarrollo de energías renovables que tiene.

6.1 Introducción

Primeramente, se hará una revisión general de la situación energética mundial. Luego, se procederá a analizar la realidad argentina: la potencia instalada, la oferta de generación y la demanda.

Finalmente, se presentará el estado de evolución de las energías renovables en el país y su potencial desarrollo futuro.

6.2 Panorama Mundial

El consumo mundial de energía viene aumentando desde hace ya mucho tiempo y parece que seguirá este camino por mucho tiempo más, hecho que se puede explicar en parte, por el crecimiento de la población mundial, pero también por el crecimiento per cápita del consumo energético. China, la segunda economía del mundo, ha tenido mucho que ver en estos dos aspectos. El Gráﬁco 6.1 muestra la trayectoria del consumo mundial de energía per cápita en las últimas tres décadas. En ese lapso de tiempo (1980-2006), el consumo de energía creció un 66,7%, de 283 mil billones de Btu¹²³ a 472 mil billones, mientras que la población mundial se amplió cerca del 45%. Así, el consumo per cápita creció un 13,4%

Si se considera el crecimiento por décadas, en el período 1980-1989 la demanda per cápita trepó un 4%, para la década de los ‘90 hubo una ligera desaceleración de 1,3%, pero para el período 2000-2006 la tasa de crecimiento alcanzó el 10,4%.

¹²³ Btu: British thermal unit; 1 Btu = 1.055 Joule

La senda de expansión de la oferta energética puede presentar problemas a la hora de satisfacer esa demanda en el mediano y largo plazo por dos motivos: primero, por el notable crecimiento de las necesidades de consumo energía y segundo, por el hecho de que las principales fuentes de energía provengan de recursos no renovables. El Gráﬁco 6.2 muestra esta idea. Para el año 2006 el petróleo, el gas natural y el carbón representaron el 87% de las fuentes del consumo energético mundial.

Por el lado de la oferta, PennWell Corporation estimó a enero de 2009 reservas mundiales de petróleo por 213 billones de

litros y 177 billones de metros cúbicos de gas natural. Si bien este nivel de reservas puede abastecer al mercado mundial por varias décadas, es una realidad que estos recursos se agotarán.

Esta información es reﬂejada por el mercado a través de los precios de estos recursos. En el Gráﬁco 6.3 se puede notar la evolución del precio del barril de crudo en la última década. Una mayor demanda asociada a una oferta limitada provoca la tendencia alcista del precio del petróleo crudo. La rápida aceleración que se observa de mediados de 2007 a mediados de 2008 se dio en el marco de la crisis hipotecaria en Estados Unidos (donde además hubo mucha especulación), que obligó a la Reserva Federal a inyectar dinero en la economía depreciando así el valor del dólar. Inmediatamente después, el precio del crudo cayó abruptamente por la caída en la demanda mundial como consecuencia de la crisis internacional que se desató. A partir de allí, el precio retornó a la tendencia alcista reﬂejando la paulatina recuperación de la demanda mundial.

En este contexto, el mercado, como asignador de recursos, daría las señales sobre cuando es conveniente invertir en fuentes de energía renovables: cuando el precio de los combustibles fósiles sean tan altos que la rentabilidad ofrecida por fuentes alternativas sea superior. El problema radica en la externalidad de fuentes no renovables en materia ambiental, que el mercado no capta. El consumo de combustibles fósiles libera gases de efecto invernadero que provocan calentamiento

global y contaminan el medio ambiente.

Especialistas creían que las reservas mundiales de combustibles fósiles se acabarían antes de que pudieran causar efectos irreversibles en el medio ambiente pero esa hipótesis ya ha sido rechazada y la actividad humana está generando efectos nocivos en el planeta. La presencia de este costo social justiﬁca el apoyo de los estados a las energías renovables a través de beneﬁcios ﬁscales (subsidios, por ejemplo) y concientización social sobre el cuidado del medio ambiente.

Recuadro 6.1: Efecto Invernadero

La atmósfera terrestre es permeable a la radiación de onda corta. Toda aquella que se transmita de la superﬁcie terrestre pasará libremente perdiéndose en el espacio. No ocurre así con la radiación con la onda larga, la cual es devuelta a la superﬁcie. Muchos gases atmosféricos son de onda larga y retienen el calor emitido por la superﬁcie terrestre, provocando un aumento de temperatura. Este fenómeno se denomina Efecto Invernadero.

Los principales gases de efecto invernadero son: dióxido de carbono (CO2), óxido nitroso (N2O), metano (CH4), hidroﬂuorocarbonos (HFC), perﬂuorocarbonos (PFC) y hexaﬂuoruro de azufre (SF6). Los combustibles fósiles son los mayores responsables de la emisión de dióxido de carbono, por eso la importancia de buscar generar energía con fuentes no contaminantes, que no provoquen efecto invernadero y sean renovables.

Fuente: IIE sobre la base de Secretaría de Energía.

6.3 Argentina

La Argentina vive una realidad similar a la que vive el mundo. El balance energético de 2008 de la Secretaría de Energía de la Nación revela que el 90% de la oferta interna de energía primaria corresponde a recursos fósiles con una preponderancia del gas natural del 52%.

6.3.1 Balance Energético Nacional

6.3.1.1 Conceptos

El Balance Energético Nacional (BEN) es una herramienta general y sistemática que permite realizar planes y toma de decisiones para el sector. Además, posibilita la comparación de la matriz energética a lo largo del tiempo o entre países. Se trata de un conjunto de relaciones que muestran los mecanismos por los cuales la energía se produce, transforma, consume, etc. Para este ﬁn se plantea en forma matricial (ver Esquema 6.1).

1. Componentes Básicos del BEN (ver Esquema 6.2):

• Fuentes energéticas

• Energía Primaria es toda forma de energía disponible en la naturaleza que se extrae o captura, previa a ser transformada. Puede ser en forma directa como es el caso de la energía hidráulica o luego de un proceso de extracción como el petróleo. Se consideran fuentes de energía primaria a: la energía hidráulica, combustibles nucleares, gas natural, petróleo crudo, carbón mineral, leña, bagazo, eólica, solar, residuos vegetales, etc.

• Energía secundaria es todo producto energético producido a partir de energías primarias o secundarias con la ﬁnalidad de adaptarla mejor a los requerimientos del consumo. En esta categoría incluimos a: la electricidad (generada de cualquier recurso), los distintos tipos de gas (distribuido por redes, de reﬁnería, licuado, etc.), kerosene, diesel, gas oil, fuel oil, no energéticos (productos que aún teniendo contenido energético no se usan con esos ﬁnes), carbón de leña, etc.

• Oferta total

• Oferta total de energía primaria = Producción de energía primaria124 + Importación de energía primaria ± Variación de stock¹²⁵

• Oferta total de energía secundaria = Producción de energía secundaria + Importación de energía secundaria ± Variación de stock

• Oferta interna

• Oferta interna de energía primaria¹²⁶ = Oferta total de energía primaria – Exportación y bunker¹²⁷ – Pérdidas – No aprovechada ± Ajustes

• Oferta interna de energía secundaria = Oferta total de energía secundaria – Exportación y bunker – Pérdidas – No aprovechada ± Ajustes

• Centros de transformación El recurso energético que entra se modiﬁca mediante procesos especiales, produciendo cambios físicos o químicos en la fuente de energía para obtener otro recurso energético diferente.

La fuente de energía puede ser primaria o secundaria (previamente producido por otro centro

de transformación).

Los centros de transformación considerados son:

• Centro de centrales eléctricas

• Centro de transformación de gas

• Centro de reﬁnerías de petróleo

• Centro de coquería y altos hornos

• Centro de carboneras

¹²⁴ La producción hace referencia al producto técnicamente y económicamente utilizable.

¹²⁵ La variación de stock indica la diferencia entre la existencia inicial de energía al comienzo del periodo y la existencia ﬁnal al terminar el período. Por ejemplo: si la variación de stock es positiva quiere decir que se consumió energía almacenada mientras que si es negativa reﬂeja que se almacenó energía.

¹²⁶ La oferta interna de energía representa la energía efectivamente disponible para ser transformada, consumida por el mismo sector energético o por usuarios ﬁnales dentro del país.

¹²⁷ El rubro bunker revela el combustible que se abastece en el país pero que es consumido por embarcaciones y aviones. Si bien no se lo considera como exportación se lo resta junto a esta ya que muestra una disminución en la oferta interna.

• Pérdidas, ajustes y no aprovechado

• No aprovechado es la cantidad de energía que, por razones técnicas o económicas, no se utiliza.

• Pérdidas comprende la cantidad de energía tanto primaria como secundaria que se pierde en el transporte, distribución y almacenamiento.

• Ajuste hace referencia a errores estadísticos que se producen cuando hay una diferencia entre el destino y el origen de la oferta interna.

• Consumo Es la energía utilizada por todos los sectores de una economía (incluido el sector energético) con ﬁnalidades tanto energéticas como no energéticas. Dentro de este rubro se diferencia el consumo propio (del sector energético) y el consumo ﬁnal (ﬂujos energéticos según sectores socioeconómicos), el cual a su vez se subclasiﬁca en energético y no energético. El consumo ﬁnal energético se desagrega en sector residencial, comercial y público, transporte, agropecuario e industrial. Finalmente, el consumo ﬁnal no energético está deﬁnido por los consumidores que emplean fuentes energéticas para la producción de bienes no energéticos: el balance hace referencia al sector petroquímico y otros (por ejemplo: asfalto, solventes, etc.).

6.3.1.2 BEN 2008

Al analizar el Balance Energético Nacional de 2008 se puede obtener información muy importante, como es la matriz energética primaria, que se presenta en el Gráﬁco 6.4 .Se puede notar a simple vista la preponderancia de las fuentes no renovables de energía. Sólo el gas natural (41.264tep¹²⁸) representa más del 50% de la oferta y si se le suma el petróleo (29.411 tep) alcanza el 89% de la matriz energética primaria. Del 11% restante 3% lo aporta la energía nuclear, 1% corresponde al carbón mineral y 7% a fuentes renovables (hidráulica, leña, bagazo y otros primarios).

Si se compara con el Gráﬁco 6.2, se pueden encontrar ciertas diferencias. La más notable es la menor participación del gas natural a nivel mundial, que es del 23%, pero hay una mayor contribución del carbón mineral, del 27%.

Esta dependencia del petróleo y el gas natural es alarmante por diversos motivos. Primero, porque al ser fuentes no renovables, en un futuro no muy lejano las reservas se van a terminar por lo que si no se modiﬁca la composición de la matriz hacia energías renovables que garanticen la seguridad energética el sistema podría colapsar. Mientras tanto, los precios del petróleo y el gas natural irán subiendo a lo largo del tiempo, reﬂejando su escasez, por lo que en el mediano plazo también

se generarán problemas a los consumidores. Segundo, es el hecho de que tienen mayores impactos ambientales a través de una mayor emisión de gases de efecto invernadero.

Un informe de una ONG española evaluó las repercusiones del calentamiento global en la salud, economía, desastres y pérdida de hábitat en 184 países¹²⁹. Del estudio se estima que para 2020, el clima matará más de 5 millones de personas a nivel mundial frente a las 350.000 personas que mueren actualmente por asuntos relacionados con el cambio climático. La investigación muestra el impacto a corto plazo sobre las naciones, y las engloba de acuerdo a su nivel de vulnerabilidad

actual en baja, moderada, alta, severa y aguda. Argentina se encuentra en el grupo moderado, rubro que comparte con otros 32 países. Si se desagrega el impacto en los rubros mencionados anteriormente, Argentina obtiene las caliﬁcaciones: bajo en pérdida de hábitat, moderado en desastres naturales y medianamente altos en salud y economía. Estos son datos a tener en cuenta al diseñar un planeamiento energético de cara al futuro.

¹²⁸ tep: tonelada equivalente de petróleo. 1 tep = 41.868.000.000 Joule = 11.630 KWh. 1KWh: Kilowatt hora. 1KWh =

1.000 Watts.

¹²⁹ ”The Climate Vulnerability Monitor”, December 3rd 2010, ONG DARA.

Al comparar la oferta secundaria de Argentina con países de la región (ver Gráﬁco 6.6 y 6.7) se puede observar que Chile y Brasil no tienen una participación tan importante del gas de red, aunque utilizan en mayor medida derivados del petróleo y tienen una mayor contribución de la electricidad, 24% en el caso de Chile y 20% en el caso de Brasil. Los otros rubros tienen un comportamiento similar en estos tres países con la salvedad de que en Brasil se da una distribución más homogénea de los mismos.

6.3.2 Energía Primaria

6.3.2.1 Petróleo

La evolución en la producción de petróleo en Argentina no es promisoria, como se demuestra en el Gráﬁco 6.8. Durante los años ‘90 la producción creció hasta llegar a un pico en 1998 con 49.148 Mm3 ¹³⁰ para luego comenzar una etapa de declinación llegando a 2009 a una producción de 36.163 Mm3 de petróleo, es decir, una caída del 26%. La mayor caída anual se produjo en 2005 cuando la elaboración de este hidrocarburo experimentó un descenso de 10%.

La extracción de petróleo, al igual que toda actividad productiva, basa sus proyecciones de producción teniendo en cuenta muchos factores. La exploración es la primera etapa del proceso

¹³⁰ Mm3 = miles de metros cúbicos.

de la industria y de esta depende el hallazgo de hidrocarburos en el subsuelo, por lo tanto es de vital importancia. Es importante destacar que la búsqueda de hidrocarburos es una actividad altamente riesgosa ya que no es posible prever cuántos pozos hay que perforar hasta encontrar una reserva. No obstante el gran avance que se ha producido en la tecnología para la exploración de petróleo, es un proceso de aproximaciones. Además, el tiempo necesario hasta la primera perforación puede oscilar entre cinco y diez años. Así, el costo de exploración puede variar mucho dependiendo de la ubicación, profundidad y situación ambiental o geológica pudiendo alcanzar varias decenas de millones de dólares. Una vez encontrado el hidrocarburo es importante determinar la cantidad disponible en el pozo para continuar con la explotación dado que puede no ser rentable: los costos son altos y la cantidad de barriles que se extraigan pueden no compensarlos.

Otro aspecto importante que inﬂuye en la actividad son las retenciones a la exportación y las regalías que se deben pagar a las provincias dónde se explota el hidrocarburo. Actualmente, el valor de corte dispuesto por el Ministerio de Economía es de US$42 el barril y US$60,9 el de referencia, en un marco donde el precio internacional ronda los US$90 el barril. Así, la alícuota para la exportación, cuando el precio internacional sea igual o superior al de referencia, se calcula según la siguiente fórmula: precio internacional menos valor de corte, dividido por el valor de corte y multiplicado por cien. En el caso que el precio internacional sea inferior al precio de referencia, las retenciones serán del 45%. Las regalías, por su parte, son del 12% y se calculan con respecto al precio de corte cuando el crudo es consumido internamente pero con respecto al precio de referencia cuando se trata de una exportación. El impacto sobre la actividad es un menor saldo exportable, una mayor producción para el mercado interno pero una menor producción total.

Finalmente, se puede mencionar como otro condicionante a la actividad petrolera al clima institucional, que no es muy propicio para las inversiones que ayuden a ampliar tanto la producción como las reservas de hidrocarburos.

El consumo de petróleo, sin embargo, está en una situación diametralmente inversa (ver Gráﬁco 6.9). El consumo viene creciendo desde 1990 aunque tuvo un retroceso en los primeros años del nuevo milenio producto de la crisis de 2001. En 2009, el consumo de petróleo alcanzó los 580.000 barriles por día, un 40 % superior a los valores registrados en 1990 y un 11% superior a los de 1999, año de mayor consumo previo a la crisis.

Esta mixtura de eventos, (caída en la producción y suba en el consumo), genera tensiones en el sistema energético nacional, que se administra importando o aplicando reducciones a los saldos exportables del hidrocarburo mediante retenciones. Pero, de perpetuarse esta tendencia, la Argentina podría perder su independencia en materia petrolera en escasos años quedando sujeta a las oscilaciones del mercado internacional de crudo.

También es necesario tener en cuenta las reservas que se disponen de petróleo. Si bien es cierto que el actual nivel es superior al de 1990, el comportamiento que se evidencia en el Gráﬁco 6.10 es el de sistemáticas caídas desde el máximo logrado en 1999. De aquí se puede inferir que esta caída de reservas se da porque no se han hecho descubrimientos de grandes pozos petroleros en los últimos años y no por un aumento en la producción, ya que esta viene cayendo desde 1998. Al 2009 las reservas comprobadas son de 398.000 Mm3 pero si se le suma el 50% de las probables se estaría llegando a los 466.000 Mm3 de petróleo.

Probablemente se entienda mejor si se analiza el cociente de reservas con la producción, para así aproximarse a una cantidad de años en los que se dispondrá del hidrocarburo si no se descubren nuevos yacimientos y la producción permanece constante. Esto permite aﬁrmar que, en 2009, la Argentina tenía un horizonte temporal de doce años y diez meses de abastecimiento de petróleo.

6.3.2.2 Gas Natural

En el caso del gas natural, la producción se asemeja a lo que sucede con el petróleo, aunque parece encontrarse en una etapa más temprana ya que el pico de producción se dio en 2004 (52.317 MMm3 131) en vez de en 1998. A partir de allí, la producción empezó a caer hasta alcanzar los 48.418 MMm3 en 2009 –una caída del 7%-, como se aprecia en el Gráﬁco 6.11.

¹³¹ MMm3: millones de metros cúbicos.

En lo que a consumo de gas se reﬁere, este se aceleró luego de 2002, año en el que había retrocedido al nivel de 1998 (ver Gráﬁco 6.12). Esta aceleración obedece a múltiples factores. Uno de ellos fue el congelamiento de precios, que si bien intentaba evitar una aceleración inﬂacionaria, impulsó el consumo desmedido por parte de usuarios residenciales e industriales a la vez que desincentivó la inversión en el sector. Otro factor, fue el menor precio relativo respecto al petróleo que, en las postrimerías de un proceso devaluatorio-inﬂacionario como el que se vivió luego de la crisis, generó incentivos hacia el consumo de gas natural, reﬂejado en la rápida expansión de los equipos de gas natural comprimido para automóviles.

A pesar de encontrarse retrasada la evolución de la producción de gas natural respecto de la del petróleo, cuando se reﬁere a las reservas el gas se encuentra en una situación más crítica. Del Gráﬁco 6.13 se desprende que al 2009 la cantidad de gas natural disponible (si se consideran las cantidades comprobadas más 50% de probables) asciende apenas a la mitad de la existente en 2001, año en el que se produjo un pico de existencias de 916.219 MMm3 y a partir del cual comenzó a mermar.

Si se ve en términos temporales, en 1990 había reservas para 30,56 años, mientras que diecinueve años más tarde esta cifra no llegaba a los 10 años. Esta drástica reducción obedece tanto, a la disminución de yacimientos de gas natural de los que se tiene conocimiento, como al aumento en la producción, la cual en 2009 era dos veces mayor que en 1990. Entonces, se produjo una reducción del horizonte de las reservas que se va a hacer sentir en el corto plazo a través de diﬁcultades de abastecimiento o que se recurra a mayores importaciones, como viene sucediendo en los últimos años con el gas importado d

e Bolivia.

6.3.3 Energía Secundaria

6.3.3.1 Energía Eléctrica

Se denomina Energía Eléctrica a la forma de energía que resulta del diferencial de potencial entre dos puntos, permitiendo que se establezca una corriente eléctrica (mediante el uso de un conductor para ponerlos en contacto) y así obtener trabajo. La energía eléctrica es uno de los requerimientos principales de la tecnología que emplea la humanidad actualmente debido a su limpieza y facilidad con la que se genera, transporta y convierte en otras formas de energía (mecánica, luminosa, térmica, etc.).

Todas las formas de utilización de las fuentes de energía para obtener electricidad generan, en mayor o menor medida, impactos negativos sobre el medio ambiente. Es común clasiﬁcar a las fuentes de energía según si su uso es irreversible o no. Según este criterio se habla de dos grupos de fuentes energéticas tecnológicamente explotables:

• Fuentes de energía renovable:

• Energía solar

• Energía eólica

• Energía mareomotriz

• Energía hidráulica

• Energía geotérmica

• Energía cinética

• Biomasa

• Gradiente térmico oceánico

• Energía azul

• Energía termoeléctrica generada por termopares

• Energía nuclear de fusión

• Fuentes de energía no renovable:

• Carbón

• Gas natural

• Petróleo

• Energía nuclear de ﬁsión (requiere uranio o plutonio)

Estas fuentes de energía son transformadas en energía eléctrica en centrales eléctricas. Una de las formas más habituales de caracterizarlas es haciéndolo en función de la energía primaria que utilizan.

6.3.3.1.1 Principales formas de energía en la generación eléctrica nacional

6.3.3.1.1.1 Energía termoeléctrica

Es aquella forma de energía que se obtiene de liberar el calor de un combustible para mover un alternador y producir energía eléctrica. Los combustibles que pueden usarse son: combustibles fósiles como el carbón, gas natural o petróleo y sus derivados; átomos de uranio; o energía solar.

Este tipo de energía se obtiene en instalaciones llamadas centrales termoeléctricas o térmicas.

Cuando el combustible utilizado es radiactivo como el uranio y se produce energía eléctrica a

través de ﬁsión nuclear, la instalación recibe el nombre de central nuclear. Si la fuente empleada es el sol la central se denomina solar termoeléctrica.

Existen dos tipos de centrales termoeléctricas que utilizan combustibles fósiles: las centrales de ciclo convencional y las centrales de ciclo combinado. Las primeras pueden ser turbinas de gas o turbinas de vapor. Las turbinas de gas operan a través del ciclo de Brayton en el cual se utiliza aire directamente de la atmósfera y se lo somete a calentamiento y compresión para obtener energía mecánica o eléctrica. Las turbinas de vapor utilizan el ciclo de Rankine (ver Esquema 6.3) donde se quema un combustible (carbón, fuel oil o gas natural) para calentar agua y así convertirla en vapor. Con el vapor a alta presión se hace girar una turbina y un alternador para generar electricidad.

Las centrales de ciclo combinado aprovechan los dos ciclos termodinámicos recién mencionados en forma conjunta para generar electricidad. Primero se produce electricidad por la combustión de un combustible (ya sea gas natural, fuel oil o carbón) en una turbina de gas y después se aprovecha el calor de los gases residuales para formar vapor en una turbina de vapor. Normalmente, cuando se ponen en funcionamiento estas centrales se enciende la turbina de gas, proceso que se

nombra ciclo abierto. Recientemente se ha desarrollado lo que se denomina la Gasiﬁcación integrada en ciclo combinado que, a través de una gasiﬁcación del carbón, se reducen notablemente las emisiones contaminantes.

Tanto las centrales térmicas convencionales, como las de ciclo combinado, tienen ventajas y desventajas de su utilización. La principal ventaja es que son las centrales más baratas de construir (si se tiene en cuenta el precio por MW instalado). Las desventajas son:

• El uso de combustibles fósiles genera emisiones de efecto invernadero y de lluvia ácida,además de partículas que pueden contener metales pesados (en el caso del carbón).

• Su uso está limitado a la duración de las reservas de los combustibles fósiles (recursos no renovables).

• Las emisiones térmicas y de vapor pueden alterar el microclima local.

• Transferencia térmica: algunos sistemas de refrigeración de las centrales vierten agua caliente a ríos o mares. Sin embargo, esto se puede solucionar con el uso de torres de refrigeración que enfrían el agua a temperaturas similares a las del río o mar.

Las centrales de ciclo combinado tienen ventajas sobre las centrales convencionales:

• Mayor rendimiento y ﬂexibilidad en la operación de la planta.

• Ahorro de combustible y menores emisiones contaminantes.

• Menores costos de inversión (periodos de construcción cortos, menor superﬁcie por MW instalado y bajo consumo de agua para refrigeración) y menor impacto visual.

• Mayor eﬁciencia para un mayor rango de potencias.

6.3.3.1.1.2 Energía hidráulica (o hídrica)

Es aquella que se obtiene de aprovechar la energía cinética o potencial de una corriente de agua, saltos de agua o mareas. Se la considera una energía verde si su impacto ambiental es bajo y usa la fuerza hídrica sin represarla, en caso contrario, sólo se la considera una energía renovable.

Una central hidroeléctrica utiliza la energía hidráulica para generar energía eléctrica. Generalmente, las centrales hidroeléctricas aprovechan la energía potencial que posee una masa de agua de un cauce natural a través de un desnivel llamado salto geodésico. En su caída, se hace pasar al agua por una turbina hidráulica que transmite la energía a un generador que la transforma en electricidad (ver Esquema 6.4).

Existen dos características principales de una central hidroeléctrica. Por un lado, la potencia, que está en función del desnivel que existe entre el nivel medio del embalse y el nivel medio de las aguas que se encuentran debajo de la central, del caudal máximo turbinable y las características de las turbinas y generadores; el otro es la energía garantizada en un período de tiempo determinado, la cual está en función de la potencia instalada y el volumen útil del embalse.

Existen varios tipos de centrales hidroeléctricas que pertenecen a tres clasiﬁcaciones distintas:

• Según su arquitectura encontramos centrales al aire libre, que se conectan por medio de una tubería a presión y centrales en caverna, conectadas al embalse por medio de túneles o tuberías a presión o una combinación de ambas.

• Según su régimen de ﬂujo tenemos:

• Centrales de embalse (tipo más frecuente): se va graduando el agua reservada que pasa por la turbina. Permite generar energía todo el año aunque requiere una inversión muy grande de capital.

• Centrales de agua ﬂuyente: se valen del ﬂujo de un río para generar electricidad. Operan en forma continua ya que no disponen de un almacenamiento de agua por lo que se ven restringidas por la disponibilidad de agua. Si el río tiene pendiente fuerte se utilizan turbinas de eje vertical mientras que si tiene una pendiente baja se emplea una turbina con eje horizontal.

• Centrales de bombeo o reversibles: este tipo de centrales generan energía en horas punta (momentos del día de mayor demanda eléctrica) y la consumen en horas valle (momentos de menor demanda) mediante un grupo electromecánico de bombeo y generación.

• Centrales de regulación.

• Según su altura de caída del agua:

• Centrales de muy baja presión: se sitúan por debajo de los cuatro metros de altura y corresponden a la utilización de nuevas tecnologías.

• Centrales de baja presión: tienen desniveles de agua inferiores a los veinte metros de altura. Se utilizan turbinas Kaplan.

• Centrales de media presión: tienen una caída de agua de entre 20 y 200 metros. Generalmente, operan con turbinas Francis.

• Centrales de alta presión: tienen saltos de agua mayores a 200 metros. Las turbinas Pelton son las más utilizadas.

Las ventajas de las centrales hidroeléctricas son numerosas:

• Eliminación de costos de combustibles.

• No produce emisiones atmosféricas (como el CO2, partículas, cenizas, etc.) directamente ni desechos radiactivos.

• Tienen costos de explotación, operación y mantenimiento bajos por su grado de automatización y poco personal necesario durante la operación normal de la planta.

• Tienen vida útil elevada, mayor que la de otras centrales eléctricas.

• Su construcción y obras de infraestructura ofrecen oportunidades de empleo.

• Control de inundaciones y suministro de agua más conﬁable y de mayor calidad para riego o consumo doméstico o industrial.

Pero también tiene sus desventajas:

• Inundación del terreno para realizar el embalse.

• Variación del caudal de agua aguas abajo con sus consecuencias sobre: el suelo, la ﬂora, la fauna y el clima.

También existen otros tipos de centrales hidroeléctricas. Una de ellas son las centrales mareomotrices que utilizan el ﬂujo y reﬂujo de las mareas. Es conveniente construirlas en zonas costeras

con ciertas condiciones morfológicas: donde la marea tenga una gran amplitud y donde se puede construir una presa que corte la entrada y salida de la marea en una bahía. También es posible mencionar a las centrales mareomotrices sumergidas que se valen de la energía de las corrientes submarinas. Por último, existen centrales que aprovechan el movimiento de las olas.

6.3.3.1.1.3 Energía nuclear

Es la que se libera espontánea o artiﬁcialmente en las reacciones nucleares. Estas se dan en los núcleos de ciertos isótopos de algunos elementos químicos. Una de las características más importante de este tipo de energía es la calidad de energía que se puede producir por unidad de masa de material empleado comparativamente con cualquier otro tipo de energía. Paradójicamente, es llamativa la poca eﬁciencia que tiene el proceso dado que se aprovecha solamente entre un 8 y 14% de la energía liberada.

Los dos sistemas imperantes para la obtención de energía que pueda ser aprovechada en forma masiva a partir de la energía nuclear son la ﬁsión y la fusión nuclear. La ﬁsión nuclear ocurre cuando un núcleo (pesado) se divide en dos o más núcleos junto con algunos subproductos y se liberan importantes cantidades de energía. En cambio, la fusión nuclear es el proceso por el cual varios núcleos de similar carga se unen para formar un núcleo más pesado. Durante el mismo, también se liberan o absorben grandes cantidades de energía.

La energía nuclear tiene cuantiosas aplicaciones como la obtención de energía térmica, mecánica y eléctrica, entre otras. Dentro de estas se puede mencionar una de uso civil que nos compete como la generación de electricidad en centrales nucleares (ver Esquema 6.5).

Las centrales nucleares son aquellas instalaciones donde se utilizan elementos químicos ﬁsionables mediante reacciones nucleares para proporcionar calor. Este se utiliza para calentar agua y el vapor resultante es empleado para mover un alternador, encargado de generar electricidad.

Es decir, se está en presencia de un ciclo termodinámico. Por esto es que las centrales nucleares son un caso particular de centrales termoeléctricas. El Cuadro 6.1 muestra las centrales nucleares existentes en el mundo por países.

La fusión nuclear es considerada más eﬁciente (en términos de energía producida por masa de combustible utilizado), segura y limpia que la ﬁsión nuclear. No obstante, la tecnología está a años de ser viable comercial y económicamente. Los dos proyectos más importantes en estudio son el ITER (en los que participan la Unión Europea y Japón entre otros) que emplea conﬁnamiento magnético para lograr la fusión y el NIF (Estados Unidos) en el que se utiliza conﬁnamiento inercial.

Es por eso que todas las centrales nucleares operando actualmente son centrales de ﬁsión nuclear.

Para operar, los diferentes diseños de los reactores nucleares obedecen a las diferentes combinaciones de combustible, moderador¹³² y refrigerante que utilizan. Sin embargo, sólo algunos son viables técnicamente y una parte de ellos se ha empleado comercialmente. Esta información se reﬂeja en el Cuadro 6.2.

¹³² Elemento que permite una reacción en cadena eﬁcaz al reducir la velocidad de los neutrones.

Al igual que las otras energías analizadas, la energía nuclear tiene sus pros y contras, pero sin duda es una de las que más debates genera. Dentro de los pros se puede mencionar:

• Se evita la emisión de elementos contaminantes que se generan en la utilización de combustibles fósiles, por lo que no aporta al calentamiento global.

• Genera mucha mayor energía por unidad de combustible que otro tipo de energías.

• Estricto control reglamentario institucional difícilmente superado por otras actividades industriales. Contempla todas y cada una de las fases de producción, tiene en cuenta la seguridad de los trabajadores y de la sociedad en general; además del apropiado desmantelamiento de la instalación agotada su vida útil.

Los contras:

• Existe un alto riesgo de contaminación en caso de accidente.

• El costo de instalación y mantenimiento es alto.

• Se producen residuos radioactivos que requieren un almacenaje especial.

La utilización de la energía nuclear genera mucha controversia y todavía se sigue debatiendo si el hombre debe explotarla o no. Mucha gente rechaza la implementación de plantas nucleares para la generación de energía porque no conoce o no está correctamente informada acerca de este tipo de energía. También por temor a que ocurra un accidente como el de Chernóbil.

El episodio de Chernóbil fue el accidente nuclear más grande de la historia. Pero no fue el único.

Se han producido incidentes menores que no han tenido repercusiones ni en la sociedad ni el medio ambiente. Pero una de las conclusiones más importantes para rescatar de estos fenómenos es que casi la totalidad de estos se producen por errores humanos y que la tecnología empleada para la generación de energía nuclear es muy segura. Además, se puede educar a la gente sobre la energía nuclear y sus beneﬁcios.

Durante una prueba en la que se pretendía aumentar la seguridad del reactor de la central de Chernóbil, paradójicamente se deshabilitaron sistemas de seguridad (violando el Reglamento de Seguridad Nuclear de la Unión Soviética) y se produjo una explosión que hizo volar el techo del reactor, provocando un incendio en la planta y una emisión de productos de ﬁsión de gran magnitud a la atmósfera. Se estima que la cantidad de material radioactivo liberado fue varios cientos de veces superior al que se liberó cuando se arrojó la bomba atómica en Hiroshima en 1945.

Los efectos del desastre fueron devastadores: 31 personas murieron en el momento del accidente (la mayoría eran bomberos y personal de rescate), 135.000 personas tuvieron que ser evacuadas de inmediato y se extendieron grandes cantidades de radiación a una parte considerable de Europa. Pero el problema con los accidentes nucleares no son sólo los efectos inmediatos sino también los de largo plazo:

consecuencias sobre la salud pública, impactos sobre el suelo y la vida animal y vegetal. No obstante, la magnitud exacta de estos datos son objeto de controversia ya que existe desacuerdo entre varios informes y estudios cientíﬁcos al respecto.

Para aislar las radiaciones que se emitían del reactor al medio ambiente, se construyó rápidamente un sarcófago que duraría aproximadamente 30 años. Actualmente, se está desarrollando otro sarcófago en forma de arco que reemplazará al actual y evitará la emisión de radiaciones por muchos años.

El 15 de diciembre de 2000 se apagó el último reactor de la central, oﬁcializándose su cierre. La misma había continuado operando con los reactores restantes (el cuarto reactor fue el que explotó) porque la ciudad de Chernóbil era muy dependiente de la electricidad que generaba, pero se habían tomado varias medidas para modernizarla y mejorar su seguridad.

Actualmente se están investigando nuevas tecnologías que permitan instalar centrales nucleares de cuarta generación: más seguras, económicas (tanto la construcción como la energía producidas), que mejoren el tratamiento de residuos radioactivos y alejen preocupaciones de la opinión pública. Argentina integra el GIF (Generation IV International Forum) junto con otras nueve naciones (Brasil, Canadá, Francia, Japón, Corea del Sur, Sudáfrica, Suiza, Reino Unido y Estados Unidos) en el cual se pretende sentar las bases para los reactores nucleares del futuro.

La tecnología presente en las centrales nucleares ha evolucionado en tres generaciones. La primera generación, que se dio en los 1950s y 1960s, avanzó en los primeros prototipos de reactores.

La segunda generación comenzó en los años 1970s, con el desarrollo de las grandes centrales comerciales que todavía se encuentran operando. En los 1990s surgió la tercera generación con diseños revolucionarios que se materializaron en mejoras de seguridad y economía. Avances a la tercera generación están en pleno desarrollo (lo que se denomina Generación III+) y las plantas de este tipo son las que probablemente se construyan en la actualidad hasta el 2030. Más allá de este año, el lugar lo deberían ocupar las centrales de la generación IV (ver Esquema 6.7).

6.3.3.1.1.3.1 Energía nuclear en Argentina

En Argentina, están operando dos centrales nucleoeléctricas actualmente: Atucha I y Embalse. Atucha es la primera central nuclear de Argentina y de Latinoamérica destinada a la generación de electricidad. Está ubicada en la localidad de Lima, Provincia de Buenos Aires. Se comenzó a construir en 1968 y se puso en funcionamiento en 1974. En 2001 se convirtió en la primera central de agua pesada del mundo que funciona íntegramente con uranio levemente enriquecido.

Embalse es, cronológicamente, la segunda central nuclear de Argentina. Está ubicada en la costa del Embalse del Río Tercero, en la provincia de Córdoba y es la máquina térmica más grande de Argentina.

En 2011 se pondrá en funcionamiento la tercera central nucleoeléctrica, Atucha II, luego de muchos años en que la obra estuvo parada (en 2006 se reanudó). Se instalará adyacente a Atucha I, aprovechando gran parte de su infraestructura. Destronará a Embalse como el turbo grupo de mayor potencia unitaria del país. También se están haciendo tratativas para la instalación de la cuarta central, Atucha III. El ministerio de Planiﬁcación Federal ya realizó consultas con los principales proveedores de centrales nucleares entre los que se encuentran empresas estadounidenses, francesas, rusas y chinas. El Cuadro 6.3 reﬂeja las especiﬁcaciones de las centrales Atucha I, Atucha II y Embalse.

6.3.3.1.2 Potencia Instalada

Potencia es la cantidad de trabajo que se realiza por unidad de tiempo y su unidad de medida en el Sistema Internacional de Medidas es el watt (vatio)133. La potencia puede ser medida en cualquier momento del tiempo, mientras que la energía debe medirse durante un período de tiempo. Por ejemplo: una central termoeléctrica de 1.000 MW de potencia indica que produce 1.000 MWh por hora de funcionamiento cuando trabaje a rendimiento máximo. Para calcular cuanta energía produce hay que multiplicar la potencia por la cantidad de tiempo que estuvo en funcionamiento. Si la central estuvo funcionando 2.500 horas a plena carga, produjo 1.000 MWh x 2.500 horas = 2.500.000 MWh.

Entonces, al hablar de potencia instalada, estamos hablando de la oferta energía eléctrica: las centrales eléctricas (potencia instalada), al funcionar, generan electricidad (oferta de generación).

En el Gráﬁco 6.14 se detalla la estructura de la potencia instalada en Argentina al año 2008.

Las centrales termoeléctricas lideran la potencia instalada en el sistema con 16.317 MW y una participación del 62%. En el Gráﬁco 6.14 no se ve esto claramente porque la potencia termoeléctrica se encuentra desagregada en ciclo combinado (gas y vapor), diesel, turbo gas y turbo vapor.

Luego, le siguen las centrales hidráulicas con 9.017 MW de potencia instalada y un 34% de participación del total nacional. Finalmente, con un 4% de la potencia instalada, aparecen las centrales nucleares aportando 1.018 MW en conjunto.

Hay más tipos de potencia instalada que no se encuentran en el Gráﬁco 6.14 porque sus valores son tan pequeños que no se verían. Estas son: geotérmica, eólica y solar. Juntas alcanzan el 0,1% de la potencia total del país con una contribución de 600 KW, 27.829 KW y 26 KW, respectivamente para 2008. Estas fuentes de energía corresponden a las energías renovables no convencionales y son aquellas en las que el país debería invertir más.

Si se observa la evolución de la potencia instalada en Argentina comparándola con el PBI, dada la relación positiva entre ambas variables (ver Gráﬁco 6.15), se entiende por qué la energía se ha convertido en una restricción al crecimiento no sólo a mediano y largo plazo (limitación a la que se enfrenta el mundo entero), sino que tuvo sus implicancias a corto plazo con la crisis energética de los últimos años (en especial el 2007).

¹³³ 1 vatio = 1 julio (Joule) sobre segundo (1 J/s).

Durante la Convertibilidad (1991-2001) el PBI creció a una tasa promedio anual de de 1,88% y la potencia instalada lo hizo en el orden del 4,97%. A partir de 1992 la potencia creció en todos los años, a diferencia del PBI que registró caídas en 1993, 1995, 1999, 2000 y 2001. A partir de 2001, la potencia instalada prácticamente no creció cayendo incluso en 2005 y 2006. Es lógico que en los primeros años después de la crisis de 2001 no se invierta en potencia instalada, siendo que el PBI evidenció un desplome del 9,32% en 2002. Pero de ahí en adelante no hubo muchos intentos de apoyar el crecimiento del PBI y de la demanda eléctrica con una ampliación del parque generador. De 2002 a 2008 el PBI tuvo un crecimiento promedio anual de 4,75%, sin embargo, la potencia sólo avanzó un 0,71%. Este diferencial de tasas implica que en el mediano o incluso en el corto plazo pueden aparecer problemas para abastecer la demanda eléctrica nacional.

Recién en 2008, luego de la crisis energética de 2007, se vio un intento por volver a esa senda de crecimiento que se había dado en la década de los ‘90 creciendo el stock de potencia un 6,10% y totalizando una potencia instalada de 27.355 MW.

6.3.3.1.3 Oferta de Generación Eléctrica

Si se analiza con detenimiento la evolución de la generación de energía eléctrica, presente en el Gráﬁco 6.16, se puede destacar como en dieciocho años (1990-2008) la generación de energía aumentó un 141,75%. Pero ese crecimiento no fue uniforme si se tiene en cuenta los distintos tipos de energía que componen la oferta ni en pos de una mayor participación de energías renovables. De 2003 a 2008 la generación de energía creció un 28,4% promediando un avance del 5,13% anual.

El tipo de energía que más creció en este mismo período fue la térmica con un 64,12% (10,42% promedio anual), pasando de generar 42.305 GWh¹³⁴ en 2003 a 69.432 GWh en 2008, lo que representó el 60% de la generación del país en 2008. Por su parte, la energía hidráulica tuvo un retroceso de 6,76% los últimos seis años y la energía nuclear de 3,12% (-1,39% y -0,63% media anual, respectivamente). El otro rubro que creció en estos años fue el de las importaciones netas con un avance de 8,86% de 2003 a 2008 (1,71% promedio anual). Entonces, como se puede observar, el aumento en la generación se dio fundamentalmente de la mano de la energía térmica y en menor proporción por importaciones.

El Gráﬁco 6.17 permite evaluar mejor la transformación que se fue generando en la matriz energética en estas dos últimas décadas.

¹³⁴ GWh: Gigawatt hora. 1 GWh = 1.000 MWh

Claramente se ve como la generación térmica es la principal aportante a la oferta de energía eléctrica interna pasando de participar un 47% en 1992 a un 61% en 2008. Este aumento en su participación se ha logrado en detrimento de la participación de los otros tipos de energía. La hidráulica tenía en 1992 una participación del 36% y llegó a 2002 al 43%, superando a la energía térmica. Pero desde entonces ha tenido una caída hasta el 27% en 2008. La energía nuclear también vio disminuida su participación en la oferta. A principios de la década de los ´90 representaba el 13% mientras que en 2008 logró el 6%. Finalmente, la importación neta de energía tiene un comportamiento cíclico que obedece a factores excepcionales como picos de consumo.

En el Gráﬁco 6.18 se muestra la evolución de la oferta de generación del año 2009 pero desagregado a nivel mensual para así poder caracterizar el comportamiento energético a lo largo del año.

En el caso particular del mercado eléctrico, la oferta y la demanda son instantáneas, en el sentido de que se demanda lo que se ofrece. A lo largo del año la demanda de energía no es constante y una fuente de variación imortante son las condiciones climáticas. Del Gráﬁco 6.18 se pueden distinguir dos picos, uno en el verano y otro en el invierno; y el resto del año (otoño y primavera) la energía demandada es menor y más estable. Durante el verano, el pico se produce, entre otras causas, por la mayor utilización de aire acondicionados y equipos de refrigeración; en cambio, durante el invierno, el mayor consumo se da, entre otros motivos, por la entrada en funcionamiento de equipos de calefacción eléctricos y el mayor uso de energía para iluminación.

La composición de la oferta de generación también varía durante el año. Por ejemplo, la generación hidráulica depende de la intensidad y constancia de las lluvias y del consumo de agua que se hace de los embalses. Esto determina el nivel de la cota de las represas hidroeléctricas lo que les permite generar mayor o menor energía para el sistema como se puede ver en el Gráﬁco 6.16. Diferente es el caso de la generación térmica cuya dependencia para generar electricidad obedece al abastecimiento de combustible.

Incluso durante el día la oferta de generación y la demanda se ajustan de acuerdo a las condiciones existentes. Así, las ﬂuctuaciones que se producen, tanto en la demanda como en la producción de energía, obedecen a factores climáticos y económicos, su intensidad y extensión.

De esta interacción entre la oferta y la demanda se desprende que en el caso en que la producción de energía no alcance a abastecer a la demanda, hay dos respuestas alternativas de corto plazo:

se importa o se producen cortes eléctricos. Es evidente que la segunda alternativa genera muchos problemas (a nivel residencial, industrial y público) y tiene costos políticos. Entonces, por lo general, se recurre a la importación de energía de países vecinos.

El objetivo de estos intercambios es que un país importe energía frente a un pico que no puede abastecer y que luego la devuelva (en los períodos de menor demanda). Pero no es lo mismo importar energía eléctrica por picos de consumo transitorios que importar porque la producción nacional de energía no pueda cubrir el consumo de un día promedio. Es decir, lo ideal sería que se recurriera a la importación por desbalances transitorios pero que el resultado ﬁnal fuera neutro.

Sin embargo, como se aprecia en el Gráﬁco 6.19, Argentina tiene una historia de déﬁcits en el sector energético de más de quince años.

Además, se observa que el comercio (exportaciones más importaciones) de energía entre Argentina y países vecinos aumentó, pasando de 935 GWh en 1992 a 11.431 GWh en 2008. Este hecho de entablar acuerdos internacionales para integrar los sistemas eléctricos de la región y transferir electricidad de un país a otro ante una eventualidad es una buena política. Pero no por esto habría que dejar de invertir en generación nacional, porque si no se perdería la independencia energética (con países vecinos) y además se incurrirían en mayores costos ya que la energía importada es más cara dada la regulación pública de tarifas.

6.3.3.1.4 Facturación

Como se mencionó anteriormente, la oferta y demanda de electricidad son instantáneas y al haberse analizado la oferta, corresponde realizar un examen desagregado de la demanda de energía eléctrica, de acuerdo a la facturación a los usuarios ﬁnales.

Como se observa en el Gráﬁco 6.20, en 2008 la industria tuvo la mayor participación de MWh facturados con un 36%, seguida por la demanda residencial con un 33%. Luego, le sigue la actividad comercial con un 19%. Finalmente, el rubro Otros está compuesto por: alumbrado público, riego, oﬁcial, rural y servicios sanitarios; los cuales fueron agregados por su poca participación (12%). Comparativamente con el año 2003, la industria ha perdido cinco puntos porcentuales, mientras que la actividad comercial ganó dos y la demanda residencial, cuatro.

Esta evolución de las distintas categorías obedece a las distintas tasas de crecimiento de cada una, información que se resume en el Cuadro 6.4.

De la tabla anterior se desprende que el crecimiento anual promedio de la facturación de 5,21% es traccionado por las demandas residencial y comercial que lo hacen a tasas del 7,73% y 8,1%, respectivamente. En cambio, la demanda industrial va perdiendo participación en la torta de facturación.

De hecho, este fenómeno viene ocurriendo desde la década de los ‘90 cuando la industria consumía prácticamente la mitad de energía demandada (48%) y los comercios apenas representaban el 9% de la facturación. Una de las razones por las que se está dando este fenómeno, es el hecho de que la composición del producto de la economía argentina se sigue trasladando desde una participación mayoritaria del sector secundario hacia una mayor participación del terciario. En

cambio, el gran avance del rubro residencial, sobre todo desde 2003 en adelante, se debe en gran medida a la política de subsidios que genera distorsiones en el mercado eléctrico, fomentando el consumo pero deprimiendo la inversión en generación. Por ejemplo, en la nota “El método para

negar la inﬂación” publicada en La Nación por Roberto Cachanosky, el autor menciona que: “en

2006 los subsidios a la energía sumaron $4.032 millones. En los primeros diez meses de 2010

acumulaba subsidios por $17.896 millones. Multiplicaron por 4,4 los subsidios en este rubro”135.

6.3.3.1.4.1 Industria

La industria es uno de los sectores más importantes de una economía no sólo por la elaboración de productos con valor agregado, sino también por el impulso que otorgan al crecimiento de la economía y a la generación de empleo. Pero para lograr sus objetivos necesitan electricidad.

Es por esto que es importante analizar el desempeño de la misma, para tratar de dilucidar si la provisión de energía es una restricción o un incentivo al desarrollo. En el Gráﬁco 6.21 se muestra la evolución del estimador mensual industrial (EMI, INDEC) que reﬂeja el comportamiento de la industria en Argentina y el ratio demanda industrial (facturación)/EMI. De allí se desprende que si bien la industria ha crecido de manera sostenida desde 2002, el consumo energético de la industria lo hizo a tasas decrecientes, implicando tal vez una mayor eﬁciencia en la utilización de la misma, o la presencia de economías de escala en la producción. Cabe destacar que la signiﬁcativa caída en el ratio demanda/EMI de 2007, se dio en el marco de la crisis energética que sufrió la Argentina donde se aplicaron restricciones al consumo de la industria para privilegiar el abastecimiento a los usuarios residenciales.

6.3.3.1.4.2 Energía en Córdoba

La realidad de Córdoba en materia energética está marcada de amenazas como ocurre a nivel nacional. La facturación experimenta un aumento constante mientras que la potencia crece a menor ritmo y en forma esporádica. En el lapso de tiempo de 1990 a 2008 (ver Gráﬁco 6.22) la facturación creció un 188%, contrariamente a la potencia instalada que se vio incrementada sólo

¹³⁵ Para mayor información dirigirse al Capítulo 1.

un 10%. Un crecimiento de la potencia inferior al de la facturación derivará eventualmente en restricciones energéticas (como cortes de luz en períodos estivales) y una pérdida de autoabastecimiento por parte de Córdoba. Para evitar estos problemas es imprescindible ampliar la potencia instalada, siguiendo la demanda de cerca.

Un paso en este sentido fue la construcción de la central del Bicentenario (en Pilar). Es una central termoeléctrica de ciclo combinado, compuesta por dos turbinas de gas y una de vapor, que aportará 500 MW a la capacidad instalada de Córdoba.

6.3.4 Energías Renovables

Se denomina energía renovable a aquella que se obtiene de fuentes naturales inagotables que se regeneran por medios naturales como el sol, el viento, el agua o la biomasa. Las energías renovables son una alternativa al uso de combustibles fósiles, ya que las mismas son las únicas que permiten lograr un desarrollo sostenible, es decir, que permiten satisfacer las necesidades presentes sin perjudicar que las generaciones futuras satisfagan las suyas. Además, son energías

más limpias, lo que quiere decir que su impacto negativo sobre el medio ambiente es menor, mejorando así la calidad de vida de las personas. Y tienen un beneﬁcio adicional: permiten la provisión de energía eléctrica a personas o lugares donde no llegue la red eléctrica. En el Cuadro 6.5 se presenta una caracterización de las diferentes fuentes energéticas.

Notas:

1 Datos recolectados del World Energy Outlook (WEO) 2008 de la Agencia Internacional de Energía (AIE).

2 CE (2007).

3 Datos recolectados del World Energy Outlook (WEO) 2008 de la Agencia Internacional de Energía (AIE).

4 CE (2007).

5 Comunicación de la Comisión al Consejo Europeo y al Parlamento Europeo, “Una política Energética para Europa”,

2007.

6 Comunicación de la Comisión al Consejo Europeo y al Parlamento Europeo, “Una política Energética para Europa”,

2007.

7 Secretaría de Energía.

Fuente: IIE sobre la base de Fundación Futuro Latinoamericano.

6.3.4.1 Energías Renovables No Convencionales

Dentro de las energías renovables, Argentina muestra un buen desarrollo de las energías convencionales, como lo es la energía hidráulica, que ya fue analizada en una sección anterior. Sin embargo, exhibe un pobre desempeño en cuanto a energías renovables no convencionales. El lado positivo, es que la Argentina tiene un gran potencial para el desarrollo de estas, mucho mayor que el de otras naciones, por la diversidad de climas y recursos que posee.

6.3.4.1.1 PERMER-Proyecto de Energías Renovables en Mercados Rurales

Argentina tiene un elevado porcentaje de electriﬁcación (cerca del 95%) pero una elevada parte de la población rural (30%) no cuenta con servicio eléctrico. Es por esto que el gobierno nacional a través de la Secretaría de Energía lleva adelante el Programa de Energías Renovables en Mercados Rurales (PERMER). Su principal objetivo es el abastecimiento de electricidad a personas que viven en zonas rurales y a 6.000 establecimientos (escuelas, salas de emergencia médica, dependencias policiales, etc.) que se encuentran fuera de la red eléctrica.

Se planea implementar diversos tipos de energías renovables como mini centrales hidroeléctricas, turbinas eólicas y sistemas fotovoltaicos no sólo para abastecer a pequeñas comunidades sino que también para desarrollar emprendimientos productivos.

El proyecto está ﬁnanciado por el Banco Mundial (US$30 millones), una donación del Fondo para el Medio Ambiente Mundial (US$10 millones), fondos eléctricos y provinciales, aportes de concesionarios y beneﬁciarios.

Al subsidiar la instalación de los equipos, se busca incentivar la inversión privada, al absorber la mayor parte de los costos. Además de los beneﬁcios directos (provisión de un servicio eléctrico básico destinado a iluminación y comunicación), se espera lograr un impacto positivo en la calidad de vida de esas poblaciones y mejoras en educación, productividad y desarrollo social.

Hasta el momento se ha logrado la provisión del servicio eléctrico a 2.235 viviendas y 556 servicios públicos, ubicadas en zonas rurales de las provincias de Chaco, Chubut, Jujuy, Misiones, Neuquén, Salta, Santiago del Estero y Tucumán. También se ha provisto de servicio eléctrico descentralizado a pequeñas comunidades de Jujuy y Catamarca.

Actualmente, el proyecto se está ejecutando en las provincias antes mencionadas, Río Negro y San Juan, pero más adelante le seguirán las provincias de Córdoba, Santa Fe, La Pampa, Mendoza, San Luis y Tierra del Fuego.

A continuación, se hará una breve explicación de las energías renovables y el desarrollo o potencial de cada una en Argentina.

6.3.4.1.2 Energía Eólica

La energía eólica es la que se obtiene de la energía cinética del viento para convertirla en electricidad. La palabra eólico proviene del latín aeolicus, concerniente a Eolo, el dios de los vientos en la mitología. Es una energía limpia, segura y proviene de un recurso de acceso libre, abundante e inagotable por lo que es una de las formas más adecuadas de disminuir la generación de gases de efecto invernadero.

Es uno de los tipos de energía más antiguos aprovechados por el ser humano dado que impulsaba barcos a vela o hacía operar molinos al mover sus aspas desde tiempos inmemorables. En las últimas décadas, la energía eólica cobró un importante impulso con el desarrollo de las primeras turbinas modernas a principios de los 1980s que surgieron como posible solución a los impactos negativos que tienen las energías basadas en recursos fósiles sobre el medio ambiente, y al inminente agotamiento de los mismos (la crisis del petróleo de los 70s engendró la búsqueda de alternativas energéticas a los combustibles fósiles).

La energía eólica surge del movimiento de las masas de aire desde zonas de alta presión atmosférica hacia zonas de baja presión que se encuentran adyacentes. La velocidad desarrollada por el viento depende del gradiente de presión. Como la mayoría de las energías renovables, la eólica tiene su origen en el sol al calentar la superﬁcie terrestre de forma desigual. Durante el día los continentes absorben menos cantidad de luz que los océanos, entonces el aire que se encuentra sobre aquellos se calienta más rápido lo que produce que se expanda y ascienda en la atmósfera (porque se vuelve más liviano). El aire de los mares es más frío y pesado por lo que estos se desplazan para ocupar el lugar dejado por el aire caliente.

Para poder aprovechar la energía del viento es necesario que la velocidad del viento se encuentre entre un mínimo de 3 m/s (llamada cut-in speed) y un máximo de 25 m/s (denominada cut-out speed) es importante conocer entonces las variaciones históricas del viento durante el día, las estaciones e incluso su velocidad136. Cabe mencionar que se pueden instalar turbinas eólicas tanto en la tierra (continental) como en el mar (off shore).

Este tipo de energía podría abastecer holgadamente la demanda energética mundial de la actualidad ya que se estima que tiene un potencial de generación eléctrica de 53.000 TWh/año, varias veces el consumo eléctrico mundial. Actualmente se ha convertido en una alternativa competitiva en zonas donde los vientos soplan a más de 6 metros por segundo. Además, si bien es cierto que las granjas eólicas pueden ocupar grandes extensiones de tierra que se podrían aprovechar con otros ﬁnes, la porción de suelo que representan los aerogeneradores en un parque eólico es aproximadamente del 1% por lo que es compatible el uso de la superﬁcie remanente para otras actividades.

La utilización de la energía eólica conlleva numerosas ventajas: instalación rápida, diversiﬁcación de la matriz energética, crecimiento económico, generación de puestos de trabajo, puede instalarse en espacios no aptos para otros ﬁnes, y cuidado del medio ambiente (no produce residuos contaminantes o peligrosos). También puede ser utilizada, combinada con otros tipos de energía (solar por ejemplo) para autoabastecer viviendas, en consecuencia, no necesita estar conectada a la red eléctrica para ser aprovechada convirtiéndose muy útil para suministrar electricidad a zonas alejadas.

¹³⁶ 3 m/s equivale aproximadamente a 10km/h y 25 m/s, a 90 km/h.

Uno de los grandes inconvenientes del uso de la energía eólica es el bajo factor de planta¹³⁷y que obedece a la intermitencia de las corrientes de viento y la variabilidad de su intensidad.

Además, dado que los sistemas eléctricos son operados previendo la demanda del día siguiente, la aleatoriedad del viento plantea problemas a la hora de calcular la generación con antelación.

Esta diﬁcultad, sin embargo, es común a todas las energías que tienen su origen en la naturaleza.

Desde el punto de vista ambiental, se puede mencionar la contaminación sonora que provocaban los primeros equipos desarrollados. Sin embargo, las empresas fabricantes han mejorado los diseños de los generadores (menor velocidad de punta de pala) haciéndolos silenciosos alejados unos pocos metros de distancia.

Vale la pena mencionar algunas consideraciones que hacen a la instalación y operación de un parque eólico. El aerogenerador representa entre un 60% y 70% de la inversión inicial. Actualmente, el costo medio de una central eólica ronda los S$1.000-US$1.500 por KW instalado dependiendo de la tecnología utilizada y los costos de generación se encuentran entre los 5 y 11 centavos de dólar por KWh. Además, los costos de mantenimiento son reducidos. Finalmente, la vida útil de una granja eólica se aproxima a los 20 años.

En el Gráﬁco 6.23 se puede observar la evolución de la potencia instalada de energía eólica en el mundo. En los últimos años, esta ha tenido un impulso extraordinario, creciendo en el período 2001-2009 un 554% y triplicándose la capacidad cada tres años aproximadamente. Se proyecta que para 2010 la potencia instalada alcanzará los 203.500 MW. Todas las turbinas de viento instaladas hasta ﬁnes de 2009 generan en su conjunto 340 TWh por año, lo que equivale a la

demanda total de electricidad de Italia, la séptima economía del mundo, y representando el 2% del consumo eléctrico global.

¹³⁷ Es el cociente entre la energía real generada por una central eléctrica y la energía producida si la planta hubiera trabajado a plena carga de acuerdo a valores nominales de los equipos, durante un período de tiempo (por lo general anual). También se lo puede llamar factor de carga o factor de capacidad neto. Por ejemplo: una central eléctrica de 2.000 MW pudo generar 13.140.000 MWh en un año. La cantidad de MWh que podrían producirse con la planta operando a toda capacidad es de 17.520.000 MWh. Entonces el factor de capacidad de la central es de 0.75 o 75%, obtenido del cociente de la energía real generada y la máxima posible (13.140.000/17.520.000).

Este crecimiento lo lideran naciones como Estados Unidos, China, Alemania y España, como se puede apreciar en el Cuadro 6.6.

Un caso especial es el de China, que está duplicando su capacidad instalada todos los años (aproximadamente), hecho que le permitió escalar muchas posiciones del ranking rápidamente.

Por ejemplo: de 2008 a 2009 escaló dos posiciones pasando del cuarto al segundo lugar. Si continúa con esta tendencia es muy probable que destrone a Estados Unidos muy pronto como el país con mayor potencia instalada de energía eólica del mundo.

Europa sigue siendo el ejemplo a seguir en materia de energías renovables. Al 2009 el 47,9% de la capacidad eólica continental se encontraba en este continente. Además, aquí se pueden hallar los países con mayores ratios de electricidad generada por la energía eólica: Dinamarca (20%), Portugal (15%), España (14%) y Alemania (9%). Y si se tiene en cuenta sólo las turbinas off shore, es decir, aquellos aerogeneradores que se instalan en el mar para aprovechar el viento que en ellos sopla, nos encontramos con que en Europa está el 99% de la capacidad instalada mundial. El Cuadro 6.7 muestra los primeros diez países en cuanto a capacidad instalada de vientos off shore.

Latinoamérica, si bien es una de las regiones con menor capacidad instalada de turbinas de viento, es la que más creció en 2009 (113,3%) hasta alcanzar los 1.406 MW. Este crecimiento, luego de varios años de estancamiento, se debió principalmente a los dos mercados más grandes, Brasil (creció 78,5% hasta totalizar 600 MW) y México (372,9% de crecimiento y 402 MW de capacidad instalada). Junto con Chile, estos países han desarrollado prospectivas con respecto a la incorporación de energía eólica y tienen políticas de fomento de este tipo de energía.

6.3.4.1.2.1 Energía Eólica en Argentina

unque la idea imperante pueda ser totalmente opuesta, Argentina tiene una larga historia con la energía eólica. Desde mediados del siglo pasado y hasta la actualidad se pueden encontrar en diversas regiones del país establecimientos rurales y agro ganaderos que utilizan molinos multipala, para bombear agua. Otra de las aplicaciones con cierta tradición son los molinetes que servían para cargar baterías para otorgar electricidad domiciliaria. Pero, como sucedió en muchas partes

del mundo, al extenderse el tendido eléctrico a esas zonas, este fue desplazando a los generadores eólicos.

En la actualidad, la energía eólica es la fuente energética limpia más competitiva y nuestro país tiene un potencial para el desarrollo de la misma inmenso. La región patagónica, tierra ﬁrme con vientos del sur oeste, es una de las zonas del planeta con mayor potencial eólico debido a la velocidad y constancia del viento que permiten alcanzar factores de planta superiores al 35%. Se considera que en el resto del mundo se encuentran vientos de semejante magnitud y persistencia

sólo en algunas islas del Mar del Norte, del Pacíﬁco Norte o en instalaciones off shore. Cerca del 70% del territorio nacional tiene vientos con medias de velocidad anuales, medidas a 50 metros de altura sobre el nivel del mar, superiores a los 6 m/s, llegando en algunos casos a superar los 12 m/s. El Mapa 6.1 muestra el potencial eólico de Argentina.

Además, Argentina es el único país latinoamericano con productores locales de aerogeneradores por lo que también hay un gran potencial de desarrollo nacional de la industria eólica. Hay tres empresas que desarrollan aerogeneradores y son IMPSA Wind, NRG Patagonia e INVAP. Por estos tiempos se está desarrollando toda la cadena de la industria eólica, desde los insumos hasta la comercialización, por lo tanto, la generación de empleos es un aspecto muy favorable de esta fuente de energía. Estadísticas de la Asociación Europea de Energía Eólica revelan que:

• Por cada MW de potencia instalada, se generan 15,1 puestos de trabajo directo en países desarrollados y 0,4 puestos de trabajo por mantenimiento y operación.

• Cada fabricante de turbinas crea una cadena de proveedores que genera puestos de trabajo cuatro o cinco veces superior al de sus propias instalaciones.La potencia instalada en el país venía experimentando un buen crecimiento, pero desde 2004 no se han agregado nuevos equipos, tal como se expone en el Gráﬁco 6.24. El período de mayor expansión se dio en 2001 cuando la capacidad se vio incrementada un 76,8%, alcanzando los 24 MW.

A ﬁnes de 2008, Argentina contaba con 27.829 KW de potencia eólica distribuida principalmente en quince parques como se detalla en el Cuadro 6.8.

Existen además diferentes granjas eólicas proyectadas, que se encuentran en distintas etapas de elaboración:

• Vientos del Secano (50 MW)

• Malaspina (80 MW)

• Vientos de la Patagonia I (60 MW)

• Diadema (6,3 MW)

• Vientos de la Patagonia II (potencia todavía no determinada)

• Megaproyecto santacruceño (de entre 600 y 900 MW)

6.3.4.1.3 Energía Solar

La energía solar es aquella que se obtiene al captar la luz y/o calor que proviene del sol. Se estima que la cantidad de energía del sol recibida por la atmosfera, océanos y continentes es de 3.850.000 exajulios por año, la cual sólo el 40% es aprovechable y que representaría varios cientos de veces el consumo actual de energía en el mundo. La energía que emite el sol es el origen de la mayoría de las fuentes de energía renovables: la hidroeléctrica, la eólica, la biomasa, la de las olas y corrientes marinas y la solar propiamente dicha. Por lo tanto, el aprovechamiento que se hace de esa energía depende de su intensidad, variabilidad durante el día y el año y las condiciones climatológicas.

Existen dos modalidades para aprovechar la energía solar: la energía solar fotovoltaica y la energía solar térmica.

6.3.4.1.3.1 Energía Solar Térmica

La energía solar térmica convierte la energía radiactiva del sol en calor. El principal componente es el captador, por el cual circula un ﬂuido que absorbe la energía irradiada. De acuerdo a la temperatura de aprovechamiento se puede clasiﬁcarla:

• De baja temperatura: hasta 100° C.

• De mediana temperatura: de 100° C hasta 300° C.

• De alta temperatura: mayores a 300° C.

Los sistemas solares térmicos de alta temperatura hacen referencia a grandes instalaciones caracterizadas por una torre paraboloide o un campo de helióstatos que concentran la radiación solar en una torre central pudiendo alcanzar los 4.000° C. Son sistemas con una caldera central normalmente que permite obtener vapor a alta temperatura para producir electricidad o para usos térmicos.

En cambio, los sistemas de mediana temperatura se usan, por lo general, colectores parabólicos que concentran la radiación en un tubo que alcanza hasta 300° C.

6.3.4.1.3.2 Energía Solar Fotovoltaica

La energía solar fotovoltaica convierte directamente la energía solar en electricidad. Para lograr esto, en el proceso se emplean semiconductores sensibles a la luz solar, llamadas celdas fotovoltaicas, de modo que cuando se las somete a la exposición solar se genera una corriente eléctrica entre sus caras.

Básicamente dos tipos de aplicaciones se distinguen en la energía solar fotovoltaica: los sistemas aislados y los sistemas conectados a la red. Los equipos que conforman una instalación fotovoltaica aislada son:

• Celdas fotovoltaicas: Las más empleadas están hechas de silicio. Tuvieron su apogeo en los 1950´s cuando empezaron a usarse para dotar de energía a los satélites. Su funcionamiento se basa en la corriente eléctrica (continua) aprovechable que se genera por un diferencial de potencia al incidir la radiación solar sobre la celda.

• Placas fotovoltaicas: Son un grupo de celdas fotovoltaicas unidas entre sí. Para obtener un mayor rendimiento se las busca orientar al sol.

• Batería: En ellas se almacena la energía eléctrica generada. Las más comúnmente empleadas son las baterías estacionarias, cuyo aspecto más relevante es el ciclado. Tienen un ciclo diario que carga la batería durante el día y la descarga durante la noche, superpuesto a un ciclo estacional, asociado a períodos de escasa disponibilidad de radiación.

• Regulador de carga: Su función es la de proteger a la batería de descargas y sobrecargas. También es utilizado para proveer información al usuario.

• Inversor u ondulador: Tiene por función la transformación de la corriente continua generada por las placas fotovoltaicas (12, 24 o 48 V) y acumulada en las baterías en corriente alterna (230 V y 50 Hz).Los materiales que se emplean en un sistema conectado a la red son los mismos aunque se prescinde de acumuladores y reguladores de carga y los inversores utilizados son de mayor potencia y cuentan con controles de fases para adecuar la corriente alterna a la que se encuentra en la red.

En el caso de los sistemas aislados las aplicaciones son numerosas: viviendas independientes, centrales rurales, bombeo de agua, telecomunicaciones, señalización, sistemas de iluminación, calculadoras, y muchas más.

Pero esto no implica que no pueda ser utilizada en ciudades por particulares, empleándola para el consumo personal y otorgando los excedentes producidos a la red pública. En este caso, los propietarios tendrían que contar con un medidor bidireccional que medirá su consumo pero descontará la energía remitida por sus paneles a la red. De hecho, en muchas ciudades del mundo se aplica esta modalidad.

Se pueden enumerar muchas ventajas del uso de la energía solar:

• Es una energía descentralizada, limpia, inagotable y de acceso libre.

• El costo energético es nulo una vez instalada.

• Tiene bajos costos de mantenimiento y operación.

• Se evita el mantenimiento de líneas eléctricas de zonas alejadas o de difícil acceso.

• Es la mejor opción para la introducción de energías renovables en las urbes.

• Se puede aplicar en diversos lugares y para diversas aplicaciones.

• Permite generar puestos de trabajo y un desarrollo industrial sustentable. Las desventajas son:

• El rendimiento de la generación de electricidad es todavía bajo, rondan el 10-15% aunque en el caso de los colectores solares térmicos a baja temperatura se pueden alcanzar un 70% de rendimiento. Pero se están haciendo avances en la tecnología que la permitan hacer más eﬁciente.

• Los precios continúan siendo elevados con respecto a otras formas convencionales lo que diﬁculta su utilización, salvo en nichos de aplicación como las zonas remotas sin acceso a la red. Los costos de inversión se encuentran en el rango de los US$3.500 a US$7.000 por KW instalado y costos de generación de 16 a 25 centavos de dólar por KWh.

• Los costos ambientales que se generan en la fabricación de los componentes que constituyen una central solar. Estos costos son comunes a todas los tipos de energía renovables.

6.3.4.1.3.3 Energía Solar en Argentina

El Gráﬁco 6.25 muestra el desempeño que ha tenido la capacidad instalada de energía solar en el país en los últimos años. La potencia, a 1998, era de 25 KW. En 2001, esta creció de 25 a 26 KW y desde entonces no ha tenido mayores incrementos. Aquí se puede observar el escaso desarrollo que tiene este tipo de energía en el país. En parte, por los altos costos de esta tecnología y su bajo rendimiento, como se mencionara más arriba. A través de la legislación se puede romover el uso de este tipo de energía, por ejemplo: al pagar, el mercado mayorista, un mayor precio por KWh suministrado por una central solar, una especie de sobre precio con respecto a la energía brindada por fuentes convencionales o no renovables.

Es de vital importancia que se promueva el desarrollo de este tipo de energía renovable porque el potencial solar que tiene Argentina es considerable, sobre todo desde el centro del país hasta el norte, como se puede apreciar en el Mapa 6.2. Los mayores niveles de exposición solar se encuentran en el nor-oeste argentino.

Si se tuviera que caracterizar la utilización de las dos energías renovables no convencionales hasta aquí vistas, se podría dividir al país en dos donde en el norte se tendrían instalaciones que aprovechen la energía solar mientras que en el sur se verían parques eólicos, todas estas aportando a la generación de electricidad pero de una manera descentralizada y menos concentrada.

6.3.4.1.4 Biomasa y biocombustibles

Se denomina biomasa a toda la materia orgánica que se encuentra en la tierra. Puede ser de origen vegetal o animal pero todo tipo de biomasa proviene de la reacción de la fotosíntesis vegetal, que sintetiza sustancias orgánicas a partir de otras sustancias simples y del CO2, mediante el aprovechamiento de la luz solar. Es una fuente muy versátil ya que a través de diferentes procesos se pueden obtener combustibles gaseosos, líquidos o sólidos.

La biomasa ha sido el primer combustible utilizado por el hombre y el más importante hasta la Revolución Industrial. Se la empleaba para calentar las viviendas, cocinar, hacer cerámicas, etc. Pero la mayor necesidad de energía en un espacio cada vez menor que requería la industrialización (nutrir las máquinas a vapor) incentivó el uso de fuentes energéticas más intensivas (con mayor poder caloríﬁco) como el carbón y posteriormente el petróleo. Así, la utilización de la biomasa fue en descenso.

No obstante, aún se sigue usando la biomasa en ciertas actividades especíﬁcas y puede ser una alternativa al uso de combustibles fósiles gracias a los biocombustibles líquidos, gaseosos o sólidos que de ella se obtienen. Además, puede jugar un importante rol en la creación de empleo de zonas rurales activando las economías regionales.

La biomasa se caracteriza por tener un bajo contenido de carbono y un alto contenido de oxígeno y compuestos volátiles. Son estos últimos los que poseen gran parte del poder caloríﬁco de la biomasa, el cual a su vez depende de la biomasa considerada y su humedad. Generalmente, se puede considerar que el poder caloríﬁco de la biomasa puede variar entre 3.000-3.500 Kcal/kg en el caso de residuos ligno-celulósicos, 2.000-2.500 Kcal/kg para los residuos urbanos y 10.000 Kcal/kg para los combustibles líquidos que provienen de cultivos energéticos.

Desde un punto de vista ambiental, el aprovechamiento energético de la biomasa no contribuye a la escalada de los gases de efecto invernadero, dado que el balance de emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera es neutro: El CO2 que se libera en la combustión de la biomasa es reabsorbido mediante la fotosíntesis de las plantas necesarias para poder producirla por lo que no incrementa la cantidad de CO2 presente en la atmósfera. En cambio, en el caso de los combustibles fósiles, el carbono que se libera a la atmósfera está ﬁjo a la tierra desde hace millones de años.

En términos energéticos, se puede emplear la biomasa directamente (la leña por ejemplo) o indirectamente en forma de biocombustibles (biodiesel, bioalcohol, biogás, etc.). Sin embargo, no se debe denominar a los biocombustibles como biomasa, sino que esta es la materia prima empleada en la fabricación de aquellos. Si se tiene en cuenta la biomasa para energía se la puede clasiﬁcar en:

Biomasa seca es aquella que se obtiene en forma natural con un nivel de humedad menor al 60% como es el caso de la leña, la paja, etc. Los procesos termoquímicos o ﬁsicoquímicos, que producen directamente energía térmica o productos derivados en la forma de combustibles sólidos, líquidos o gaseosos son los más adecuados para ser utilizados.

Biomasa húmeda, en cambio, es aquella en la que el porcentaje de humedad supera el 60% y es el caso de la vegetación acuática, residuos animales y el resto de los vegetales. Normalmente, se emplean procesos químicos o físicos para obtener combustibles líquidos y gaseosos (ver Esquema 6.8).

Los procesos termoquímicos son básicamente la combustión, gasiﬁcación y pirólisis. Se está desarrollando también la licuefacción directa. La combustión permite la obtención de energía térmica, pudiendo ser para aplicaciones domésticas (calefacción y cocción) o de tipo industrial (vapor en una caldera). Las formas más comunes para lograr la combustión directa van desde el fogón hasta calderas utilizadas en la industria.

La gasiﬁcación comprende la incineración de la biomasa, generalmente leña, en forma controlada introduciendo una cantidad de aire menor a la necesaria para lograr una combustión completa y así obtener ”gas pobre” (de bajo contenido calórico). Luego éste puede ser empleado de diversas formas: se puede quemar para lograr energía térmica o ser acondicionado para que se lo pueda usar en un motor de combustión interna para producir energía mecánica.

Finalmente, la pirolisis es un proceso que incluye la gasiﬁcación donde se realiza una oxigenación parcial de la biomasa con el ﬁn de obtener una cantidad variable de combustibles gaseosos (gas pobre), líquidos y sólidos (carbón vegetal). La ventaja que presenta el carbón vegetal frente a la biomasa de la cual se obtuvo es que tiene un mayor poder calórico.

El otro tipo de proceso para la producción de combustibles son los bioquímicos, los cuales se basan en la degradación de la biomasa por microorganismos. Estos se pueden dividir en dos grupos: los aeróbicos (se logran en presencia de aire) y los anaeróbicos (en ausencia de aire). En los procesos aeróbicos ocurre la fermentación aeróbica de la biomasa con alto contenido de azucares y almidones, dando lugar a la producción de etanol (alcohol). Los insumos más ampliamente utilizados son el maíz, el sorgo, la caña de azúcar y la mandioca. Los procesos anaeróbicos utilizan la fermentación anaeróbica para la producción de biogás a partir de residuos vegetales y animales.

El biogás, es un combustible que se puede usar de manera similar al gas natural e incluso puede emplearse en vehículos.

La utilización de biocombustibles tiene beneﬁcios medioambientales, económicos y de otras índoles.

Beneﬁcios medioambientales:

• Es biodegradable

• Renovable

• No tóxico

• Reduce la emisión de hidrocarburos, monóxido y material particulado. Además, supone un ahorro de las emisiones de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero.

Beneﬁcios económicos:

• Diversiﬁca la matriz energética.

• Sus subproductos pueden volver a utilizarse y comercializarse de manera rentable.

• Fácil de producir y almacenar.

• Independencia energética.

Otros beneﬁcios:

• Incrementa la durabilidad del motor aumentando su lubricidad y mejorando su funcionamiento.

Cuando se decide explotar la biomasa sólo con ﬁnes energéticos está se denomina cultivo energético. En cambio, hay casos en los que la biomasa se la utiliza con ﬁnes distintos como es la producción de alimentos, materiales de construcción, ﬁbras textiles y más. En estas actividades se generan residuos debido a que la biomasa no puede ser aprovechada en su totalidad. Los residuos generados pueden pertenecer a las siguientes actividades: forestales, agrícolas, pecuarias, agroindustriales o urbanas.

6.3.4.1.4.1 Biomasa en Argentina

En Argentina se han realizado y se realizan en la actualidad aprovechamientos energéticos de la biomasa. Uno de ellos es el destinado a la fabricación de carbón vegetal a partir de plantaciones de eucaliptos para uso prácticamente exclusivo de la industria siderúrgica instalada en Altos Hornos Zapla, provincia de Jujuy.

También se puede mencionar la utilización de bagazo de caña de azúcar como combustible para las calderas de los ingenios azucareros. Relacionado a la caña de azúcar se puede citar la producción de alcohol, la cual se puede transformar en alconafta como combustible para ciertas actividades.

A título enunciativo se puede mencionar también: el uso de leña a nivel doméstico o para calefacción, el uso de residuos agroindustriales para producir vapor en calderas, la utilización de residuos de aserraderos para generar energía en la industria de la madera y la generación de biogás en tambos.

Un caso que merece ser tenido en cuenta es el biodiesel. Dadas las grandes extensiones de tierra que posee Argentina aptas para la producción de agro y su excelente rendimiento, la producción de biodiesel es una oportunidad más que promisoria. Si bien es cierto que la producción de biodiesel disminuye las exportaciones de las oleaginosas con las cuales se lo elabora, el país exporta un alto porcentaje del biodiesel producido, sobre todo a Alemania, que tiene mayor valor agregado. Además, el gobierno está generando incentivos a la producción del mismo al haber modiﬁcado la Ley Nº 26.093 con la Resolución 828/2010, en la que se amplía al 7% el corte con biodiesel (B7) del gas oil que se expende en todos aquellos ámbitos que sean compatibles con el uso de biocombustibles.

El Gráﬁco 6.26 muestra la evolución de las exportaciones argentinas de biodiesel. Como se puede observar el crecimiento que ha tenido esta actividad es inmenso y margen para seguir creciendo es alto todavía porque es una tecnología en expansión y cuya demanda mundial de los próximos años va a ser creciente. De 2007 a 2008, las exportaciones de biodiesel crecieron un 357%, al año siguiente, lo hicieron al 58% y en 2010 aumentaron un 16% más.

Este incremento de las exportaciones se logró en parte por la propagación de instalaciones productoras de biodiesel en el país¹³⁸.

Argentina tiene ventajas comparativas en materia de producción de aceites vegetales que la posicionan como una nación capaz de ocupar un papel fundamental en el mercado mundial de biodiesel. Si bien el aceite de soja será el predilecto para la producción de biodiesel en Argentina, la diversidad geográﬁca del país presenta oportunidades para que cultivos alternativos puedan utilizarse y dinamicen economías regionales. A modo ejempliﬁcativo se pueden mencionar: la colza (insumo principal del biodiesel europeo), el cártamo y el jatropha (empleados ambos en la India) entre otros.

Resumiendo, el potencial para aprovechamiento de este tipo de energía es muy grande en el país y presenta muchos beneﬁcios, sin embargo, todavía falta desarrollarlo por lo que podrían realizarse campañas de información de las posibilidades de producción de este tipo de energía en distintas zonas para incentivarla junto con mayores beneﬁcios ﬁscales.

¹³⁸ Para mayor información dirigirse al Capítulo 12.

6.4 Consideraciones Finales

En este capítulo se intentó realizar un análisis del sector energético que se vive en la actualidad, tanto a nivel internacional como local. En este último se realizó un examen más exhaustivo desde un enfoque de mercado, contemplando aspectos de demanda como de oferta desde el pasado cercano al presente para entender la evolución que se dio y la situación existente al día de hoy.

También se expusieron conceptos y se profundizó en la teoría de ciertos temas para ayudar a comprender mejor aspectos normativos y positivos en energía. En este sentido, se explicaron las ventajas y desventajas de las fuentes y tipos de energía que componen la matriz energética de Argentina y el potencial de desarrollo de energías renovables.

El hombre tiene un desafío muy grande en materia energética y tendrá que saber aprovechar las oportunidades que se le presentan para poder alcanzar un desarrollo sostenible en el largo plazo, no sólo en términos socioeconómicos sino también ambientales.

febrero 12, 2014 Permalink
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