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Algunos sabéis que me fascinan los cachivaches imposibles para generar electricidad y las teorías energéticas inverosímiles.

Parece que hace tiempo que los buscadores de móviles perpetuos dejaron de lado las fuerzas gravitatorias y hoy se centran, sobre todo, en campos magnéticos. Si buscáis en cualquier buscador de internet (video, webs o blogs) términos como “generador magnético” u otras variantes más particulares como “unidad de repelencia magnética” o “transgenerador magnético”, encontraréis muchas referencias que podrían haceros pensar que estos chismes funcionan. La intuición nos puede jugar una mala pasada y podría hacernos pensar que una colocación adecuada de unos imanes permanentes podría hacer mover indefinidamente una rueda, venciendo el rozamiento y extrayendo energía.

Una pista: diseñar una rueda que con un impulso inicial pueda moverse durante muuucho tiempo no es un generador eléctrico. Se puede hacer y los campos magnéticos pueden ayudar a reducir el rozamiento, pero si intentáis extraer energía de ese sistema, la rueda se parará rápida e irremediablemente.

Principios de la termodinámica… ¿qué se le va a hacer? La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma. ¿Qué energía tenía esa rueda en movimiento? Cinética (o potencial magnética)… así que obtener energía eléctrica de ella significa inevitablemente, reducir su velocidad hasta que se pare. Cualquiera con mínimos conocimientos de física lo sabe, así que los “inventores” más aventajados se molestan en “construir” una teoría que salve este escollo. Lo más fácil es hablar de extraer una mal-llamada “energía magnética” de los imanes permanentes. Cuando deberían hablar de “energía potencial magnética” y entonces todo cambia.

Sin embargo, es más fascinante el salto que hacen algunos a la mecánica cuántica, desempolvando el concepto de “energía de punto cero”. Una mezcla de ciencia real, ciencia inventada y misticismo que tiene hipnotizada a mucha gente. Y con razón: el malabarismo dialéctico es fascinante.

La explicación cuántica de la energía de punto cero: resulta que echando mano de las matemáticas, los teóricos de la mecánica cuántica se dieron cuenta que, de acuerdo con los resultados que se obtenían, para un sistema dado (por ejemplo, un electrón orbitando alrededor de un protón), existía una energía mínima. Es decir, el punto energéticamente más pequeño, no era cero, sino que era un valor… muy pequeño, pero un valor, al fin y al cabo. Esto es importantísimo, ya que explica por qué un electrón no termina por “caer” en el núcleo: tendría que tener menos energía que esa energía mínima y eso sería imposible. A ese nivel energético mínimo, se le llamó “energía de punto cero”, haciendo referencia a que el “punto cero”, energéticamente hablando, había una cantidad de energía.

La explicación inventada le da una vuelta de tuerca: esos supuestos “móviles perpetuos” imposibles porque aparentemente, violan la termodinámica, no lo hacen y por lo tanto no son imposibles. Simplemente, extraen esa energía de punto cero. Cuando aparentemente en un sistema no hay energía que extraer, según la “ciencia oficial”, la mecánica cuántica nos dice que hay energía que con estos inventos se extrae.

Y de aquí saltamos a un tono más místico: estamos rodeados de una energía, así lo dice la mecánica cuántica, que la llama energía de punto cero. Esta energía nos rodea y todo, una piedra, la tierra, el aire, tiene energía que puede interactuar con nosotros… y bla, bla, bla.

¿Verdad que es fascinante? Muchas falacias lo son. Su apariencia, a menudo lógica y la dialéctica utilizada, que le otorgan un toque de credibilidad, es embriagador.

Si sois observadores, podréis encontrar dos grandes problemas a estos sistemas de extracción de energía de punto cero:

- El concepto de energía de punto cero aparece en la mecánica cuántica cuando se dan cuenta que es una cantidad de energía mínima IMPOSIBLE de extraer de dicho sistema. Si no fuese imposible, entonces, la energía de punto cero sería, precisamente, cero y no se hablaría de esa energía punto cero. Y no es un tema experimental (que también). Lo impresionante es que se deduce matemáticamente. Es un 2+2=4. No puede ser que te apoyes en la mecánica cuántica para decir que existe esa energía de punto cero y luego la desmontes diciendo que la “extraes”: si asumes que existe es que asumes que no puede extraerse... por concepto.

- La energía de punto cero es el valor más pequeño que puede tener un sistema… sí o sí. Pero antes hay otro límite, que es el mínima valor energético que nosotros podemos, técnicamente, extraer de un sistema. Y muy relacionado con éste, el valor energético “natural”. Un ejemplo: si tenemos un objeto, sin hacerle nada, estará a una temperatura determinada que quedará fijada por la temperatura ambiente (por ejemplo, 20 ºC). Podríamos extraer energía de él y bajar su temperatura a un valor muy cercano al cero absoluto(-273ºC). Imaginemos que llegamos, por ejemplo, a -270ºC (gastando muuuucha energía, por cierto). Este sería un mínimo técnico. Pero es que según la mecánica cuántica, digamos que la energía de punto cero marca que ese sistema podría bajar, teóricamente, a -272,5ºC). Ahora voy al grano… resulta que hay una cantidad de energía entre 20ºC y -270ºC (llamémosle energía técnicamente posible, con un salto térmico de 290º), otra cantidad de energía entre -270ºC y -272,5ºC (energía teórica, técnicamente imposible, con un pequeño salto de 2,5º) y una última entre -272,5 ºC y -273 ºC (energía de punto cero, con un ridículo salto de 0,5º)… ¿Me pueden explicar por qué pretenden extraer una energía, ya no imposible desde el punto de vista teórico, sino que es absolutamente ridícula comparada con el resto de la energía con la que cuenta el propio sistema? Pretender fabricar una máquina para extraer energía de esos 0,5ºC cuando antes hay estados energéticos (teóricamente posibles) mucho más energéticos es una absoluta tontería y suena a cuento chino (con perdón para los chinos, que no tienen la culpa de las estupideces de algunos). Por si hay duda, he utilizado el ejemplo de temperaturas, pero es válido para potenciales magnéticos, eléctricos, etc.

En fin… con estas cosas, no hay duda que son vendedores de humo.

P.D. Para los defensores de las maquinitas de energía de punto cero que estáis deseosos de comentar y demostrar que me equivoco:

1- Sí, trabajo para una empresa energética (se abre la veda...)

2- Pero no, no me pagan por escribir en este blog; lo hago porque me da la gana, me gusta y lo hago en mi tiempo libre.

3- Lo siento, soy un fanático seguidor y creyente de los principios de la termodinámica.

4- Un video de un chisme girando no demuestra nada.

5- Ni siquiera la unión de muchas empresas eléctricas podrían bloquear inventos maravillosos de producción energética como los que algunos pregonan tener. Como ejemplo, ahí tenéis las discográficas que, incluso con el apoyo de algunos gobiernos, son incapaces de parar el intercambio gratuito de canciones. Pues para estos inventos energéticos, más de lo mismo.

6- El problema suele ser que al inventor no le compran la patente y agarra un cabreo de aúpa: si funciona, si es tan fácil de hacer… que lo construya y lo venda él mismo. De hecho, si fuese así, ganaría más dinero. Si te fijas, funciona pero siempre le falta algo para terminar, que le den algo de dinero para…[a elegir entre: distribuirlo/construirlo a gran escala/demostrar no-sé-qué-viabilidad/optimizarlo]

7- Y no, no voy a construir ningún aparatito porque sé que no va a funcionar. No necesito demostrármelo, ni a mí, ni a nadie y prefiero dedicar mi tiempo y mi dinero a otras cosas (a mi blog, a mi trabajo y a mi vida real)

Resulta que muchas empresas no realizan acciones medioambientalmente sostenibles porque resultan económicamente contraproducentes para sus cuentas de resultados. Tiene su lógica, al fin y al cabo, su función de ser es ganar dinero para sus dueños... y sin embargo las criticamos: ¡Acaso no piensan en el futuro, en la sociedad, en el medio ambiente!

Así que muchas veces, surgen estudios y propuestas alternativas que sugieren que siguiendo tal o cual política ambiental también es beneficioso para las economías empresariales. De esa forma, esas empresas ya no tendrían excusa para pensar en el futuro, en la sociedad y en el medio ambiente, siendo compatibles con su razón de existir... y aplaudimos y animamos a que sigan dichas sugerencias. ¡Veis cómo se puede ser medioambientalmente responsables haciendo negocios!

Pero resulta que cuando una empresa, por iniciativa propia, toma una decisión que es medioambientalmente beneficiosa a la par que económicamente rentable resulta que la criticamos y nos parece mal precisamente por lo segundo: ¡No es que sea ambientalmente responsable, es que con ello gana dinero! Resulta que si esa iniciativa tiene algún inconveniente, por mínimo que sea o tiene algún coste, por ridículo que sea, para el ciudadano... entonces ¡ahi de mí! Le buscamos mil y una excusas rebuscadas para que criticar esa iniciativa.

Ya se sabe: cuando la cuestión dineraria entra por la puerta, nuestro ecologismo salta por al ventana y lo que que le obligamos a otros (léase el primer párrafo de este post) no es aplicable a nosotros mismos.

... por si acaso alguien no sabe a qué viene esto... es por el revuelo que se ha montado en algunos sitios porque alguna cadena de supermercados ha dejado de dar bolsas de plástico gratuitas.

Hace algún tiempo, la Xunta de Galicia desató la polémica por la imposición de un canon de aprovechamiento eléctrico de los ríos (canon hidráulico). Mis disculpas porque no sé como acabó aquello.

Ahora, esa misma administración autonómica (aunque ya de otro color político), vuelve a generar polémica por el canon eólico.

La explicación es fácil y la contradicción es obvia: un canon al kWh generado por los recursos naturales en esa comunidad que engrosaría las arcas (no diré si llenas o vacías) del herario autonómico pero que penalizaría esas energías renovables. ¿Tiene sentido que por un lado se den primas y por otro se cobre un canon? En principio, no mucho. Pero hay que rascar más...

Detrás está una variante del debate sobre soberanía energética, en su vertiente más económica. Cuando explicaba lo que yo entendía sobre la soberanía energética y lo que ello implicaba hablaba de acceso a recursos energéticos y decidir cómo utilizarlos. Sin embargo hay un "poder" residual, como si fuese un premio de consolación. Quizás no puedas decidir completamente sobre esos recursos, pero al menos podrías cobrar por ellos... o no.

Los impuestos sobre los beneficios de las empresas se pagan donde esté su sede social y el viento sopla donde sopla y los ríos pasan por donde pasan. Y no es precisamente por Madrid o Barcelona por donde sopla más el viento o pasan la mayoría de los ríos. En mayor o menor medida, esos beneficios pasarán al herario estatal y, de una forma o de otra, podrá revertir en Galicia... o no.

A eso se ha sumado su idiosincrasia regional con un reciente neo-reivindicacionismo gallego (buff, menudo palabrejo me he sacado de la manga) surgido después del Prestige. Y un poquito de historia... que, como la mayoría de las empresas eléctricas "la Fenosa", en tiempos, hizo y deshizo lo que quiso ... ¡al menos pagaba los impuestos en Galicia! Pero ahora, aunque las cosas no son como entonces y una eléctrica no es como antes, la memoria queda y los impuestos los paga fuera. Desde hace unos años en Madrid (cuando se convirtió en Unión Fenosa) y a partir de esta semana, en Barcelona (por la absorción por parte de Gas Natural). "Sacan nuestros recursos naturales y pagan los impuestos fuera... no es justo". Ese es el argumento, quizás populista, pero muy claro y de fácil calado.

Algo no cuadra cuando la población se ve que no puede decidir cómo quiere modelar su desarrollo energético y para colmo, no tiene el premio de consolación, cobrar impuestos por sus recursos naturales. Bueno, algún impuesto sí cae, el impuesto de actividades económicas, pero es el premio de consolación del premio de consolación. Como cuando te toca "dinero atrás" en alguno de los boletos de lotería de los muchos que has comprado en Navidad. Menos es nada.

¿Alguien se apunta ha debatir sobre el tema? Si vuestra opinión se alarga y tenéis blog, escribid un post en él y ponéis el enlace en los comentarios.

El otro día The Oil Drum publicó un interesante artículo sobre las prespectivas de los combustibles renovables. El que parece ser primero de una trilogía de artículos dedicados a estos combustibles trata de los "pretendientes", es decir, los asociados a compañías o grupos que hacen promesas grandiosas sobre las posibilidades de una tecnología para sustituir grantes cantidades de combustible fósil, a pesar de que se enfrentan a importantes (y a menudo, no reconocidas) barreras para su comercialización... ¡Ahí es nada!

Y es que como buena web que orbita alrededor del peak-oil, The Oil Drum podríamos decir que no es muy optimista (¿es el pesimista un optimista bien informado?), y así se nota en la introducción del artículo, que con muy buen tino, nos recuerda que no vale hacer grandilocuentes anuncios políticos. Por mucho que la ley diga que para el 2022 los EE.UU. producirán 36.000 millones de galones de biocombustibles, a lo mejor no se pueda... ya lo dice ese refrán muy castizo: "lo que no se puede, no se puede y, además es imposible".

¿Cuáles son los pretendientes para el premio de combustible renovable? Ninguna novedad, por supuesto, pero no viene mal recordarlos:

El hidrógeno... del que reseña el problema de su baja densidad energética.

El etanol celulósico... del que destaca que, a día de hoy, su rendimiento energético es bastante bajo.

El biocombustible de las algas... con unos cuantos obstáculos técnicos por resolver, hasta el punto que algunas voces dudan que a corto plazo se pueda bajar de los 100$/galón.

Los biocombustibles de primera generación... con unos rendimientos económicos y energéticos poco competitivos frente al petróleo, por no hablar de las polémicas que han provocado relativas al mercado de productos alimentarios, intereses comerciales, proteccionismo...

Nos adelantan que próximamente hablarán de contendientes (opciones que reciben menos atención) y finalmente de nichos (opciones que podrían funcionar muy bien en ciertas situaciones). Estaré atento.

Uno nunca sabe qué tecnologías energéticas van a dar la campanada y cuales serán los referentes, sobre todo, hablando de energías renovables. Todos sabemos ejemplos de fiascos y de "eternas promesas". En el campo solar, una de esas tecnologías que podría pegar muy fuerte es la fotovoltaica de concentración. Para los que vean literatura técnica en inglés (y a veces también en español), suele representarse por las siglas CPV, por lo de Concentrating Photovoltaics.

¿Por qué apunta bien esta tecnología? Me voy a apoyar de un artículo que acabo de leer en Renewable Energy World.

Evidentemente, donde mejores perspectivas tienen la CPV y, por extensión todas las tecnologías solares, es en las regiones donde más recursos solares hay. Aquí podemos englobar el sur de Europa, el suroeste de los EE.UU, África, Australia y muchas zonas de Latinoamérica y Asia. Todas estas regiones representan aproximadamente el 40% de la poblacion mundial, lo que supone un público objetivo muy grande.

Se está consiguiendo un bajo coste de esta energía gracias a la alta eficiencia, cercana al doble de la fotovoltaica convencional. Sumado a la reducción de costes de fabricación, pueden convertir a la CPV en una tecnología muy competitiva.

Cuenta con unas buenas perspectivas de escalabilidad debido a que la "parte fotovoltaica" es pequeña, siendo la mayor parte de los materiales muy "convencionales", sin previsibles problemas de suministro masivo.

Las células multi-unión que forman parte de la CPV tienen un mejor comportamiento y menor degradación frente a altas temperaturas que las de silicio, que se suele utilizar en la fotovoltaica convencional.

Al tener menos material fotovoltaico y mayor cantidad de materiales más convencionales y reciclables, en su conjunto, la tecnología CPV es más sostenible desde el punto de vista de los residuos. Se ha estimado que los materiales de algunas de estas instalaciones son reciclables al 97%.

Y finalmente, la CPV tiene una mejor tasa de retorno energético (6 meses) que otras tecnologías solares como la fotovoltaica convencional (2 años). Estos datos, que los he extraído del citado artículo de REW, se me antojan muy optimistas, pero lo que me importa es la comparación entre tecnologías y no tanto el valor absoluto.

Visto lo visto, parece que no hay duda que la CPV será una tecnología a tener en cuenta. El artículo de REW reseña las bondades, pero todavía queda camino por recorrer, así que no toquéis las campanas; siempre quedan problemas tecnológicos por resolver, trabas administrativas que superar, costes por reducir y un sinfin de obstáculos estratégicos que pueden convertirla en otro fiasco u otro eterno aspirante.

Las imágenes que aparecen en post son de SolFocus.

Ingeniería Sin Fronteras organiza una interesante tertulia con un catedrático del CIEMAT.
Corto-pego la convocatoria.

03.09.2009 | Tertulia Fulbright: Energía y Sostenibilidad

Cayetano López, catedratico de Fisica Teorica de la UNAM y director general adjunto del CIEMAT, imparte esta conferencia el 15 de septiembre en la Universidad Politécnica de Madrid.

Fecha: Martes, 15 de septiembre de 2009, a las 20:00 horas

Ponente: Cayetano López, Catedratico de Fisica Teorica de la UNAM y Director General Adjunto del CIEMAT

Lugar: ETSI Industriales (C/Jose Gutierrez Abascal 2), Sala C

"Pedir a los gobiernos que construyan nuevas centrales nucleares para combatir el cambio climático es como pedir a un paciente que fume para peder peso"

Ahí queda eso... lo ha dicho Jennifer Nordstrom, coordinadora del proyecto Carbon-Free Nuclear-Free. No tengo el gusto de conocer ni a ella ni a la organización que coordina.

Lo bueno de las comparaciones es que pueden ser muy gráficas. Y lo malo es que no convencen a nadie: si ya estás convencido, será una comparación muy apropiada y si no lo estás, te parecerá totalmente demagógica, inapropiada y fuera de contexto.

A mí me gustan las comparaciones... después de utilizarlas mucho, me he dado cuenta de que no son buenas para explicar un argumento: los que no están de acuerdo contigo siempres opinan que tu ejemplo o tu comparación no tiene absolutamente nada que ver con lo que se está debatiendo. "Ese ejemplo no me vale". Comprobemoslo... pro-nucleares... ¿a que os parece una comparación muy mala y fuera de contexto?.. anti-nucleares... ¿a que os parece un ejemplo totalmente equivalente?

(...)

Pues eso... lo que decía...

- ¿No crees que deberíamos anunciar la solución definitiva al problema del calentamiento global que hemos encontrado?
- No, déjalos que sufran un poco más.
Otra teoría conspirativa más.

Otra genial viñeta de The scientific cartoonist.

Para mí, todo este asunto empezó cuando oí a un compañero comentar que tal o cual central de carbón casi no estaba funcionando. Poco después, leí la noticia: varias empresas eléctricas habían dejado de comprar carbón porque no lo estaban gastando y tenían sus almacenamientos llenos. Puse un minipost sobre el tema y biocarburante me picó en un mensaje directo: si publicas algo, avísame que me interesa. ¡Ya te vale! No sé si cumpliré con sus expectativas, pero algo voy a publicar.

Los antecedentes son claros: el carbón que se produce en España no es muy bueno (tanto en poder calorífico como en emisiones contaminantes) y es muy caro. Al menos, comparado con el que se comercializa en muchos mercados internacionales.

Si no me equivoco, antes de la liberalización del sector eléctrico (allá por el año 1997), se elegía qué centrales funcionaban y cuáles no por "libre designación". Por razones económicas-nacionales, las centrales que quemaban carbón nacional funcionaban. Ahora, es el precio final del kWh el que marca (con algunas restricciones técnicas de la red de transporte) quien marca qué centrales funcionan... una subasta en toda regla.

El caso es que con la crisis, con los costes adicionales por emisión de CO₂, el coste del carbón nacional (más caro que el internacional) y, sobre todo, el descenso del consumo de energía eléctrica, estas centrales no están funcionando o lo están haciendo muy poco. Y el carbón se está quedando almacenado en sus parques. Hasta tal punto que este mes, varias de las centrales han comunicado que dejan de comprar carbón, así que las empresas que se dedican a su extracción se han quedado sin clientes. Y es un mal asunto, porque en el mercado internacional ese carbón no lo quieren ni en pintura, por calidad y precio. Y eso que la Unión Europea ha aprobado ayudas directas a estas minas, hecho que suele ser altamente infrecuente en el mercado único europeo muy celoso él de proteger la competencia... pero parece que no lo son tanto en esto de la minería del carbón y de la agricultura (al menos, estos mercados me vienen a la memoria)

Una solución provisional está en Hunosa, que por normativa se hace cargo de los stocks, pero no es suficiente. Si no hay cliente final, el asunto puede explotar. Así que tanto los gobiernos regionales como las minas afectadas estan reclamando al Gobierno medidas eficaces, que en última instancia pasa por que las centrales que no están funcionando lo quemen, es decir... que lo funcionen.

Y aquí está el lío, el Sudoku particular de la minería del carbón en España, porque hay que conjugar los intereses particulares de las centrales de carbón, con los de la minería, con los de las zonas mineras, con las emisiones de CO₂, con la normativa sobre competencia, con las reglas del mercado eléctrico...

Ya hubo una primera reunión en la que, para sorpresa de las empresas eléctricas (según informó el diario Cinco Días), el Gobierno "planteó una vuelta a la producción de carbón y compensar las pérdidas con subvenciones"... a mí que me lo expliquen. Bueno, lo explico yo: que las centrales de carbón produzcan por debajo de coste para entrar en la subasta de la electricidad, que lo que pierdan lo paga el Gobierno vía incentivos, más garantía de potencia... incluso, regalar derechos de emisiones... ¡sí! esos que se asignan por el Plan Nacional de Asignación y que tiene que aprobar Europa. No sé, no sé...

Lo que respondieron las eléctricas es que mejor es que el carbón sea más barato, en todo caso. Y claro... si funcionan las cetrales de carbón, no funcionarían las de ciclo combinado... ¿alguien ha hablado de compensación para ellas?

Que yo sepa, el lío sigue en vigor, es decir, sin resolver, pero todo esto me suena a improvisación energética por parte del gobierno... ¿Acaso no se sabía desde hace tiempo que el carbón nacional no es competitivo? ¿Acaso no se sabía desde hace tiempo que las centrales de carbón debían reducir su contibución eléctrica en favor de otras tecnologías con menos emisiones de carbono? Digo yo que ya debía de haberse previsto una transición para que estas industrias (centrales, minas) y sus regiones de influencia no se viesen inmersas en el trauma que se les viene encima.

Siento no poner enlaces... mis fuentes han sido la edición en papel de varios periódicos.