Cambio de blog

Estimados lectores.

Para el seguimiento de este blog, será necesario enlazar con el siguiente link:

http://www.madrimasd.org/blogs/renovables_medioambiente/

Un saludo
Fernando Gómez

Barreras a la producción de algas con fines energéticos.

Una infinidad de estudios y artículos relacionados con la producción de algas para la obtención de energía han visto su momento álgido en la actualidad, en parte suscitado por la crisis económica internacional y también por la variación de los precios del crudo. Estamos ante una nueva era de tecnologías de cultivo, procesado, extracción…, en el que vendedores de crece pelo intentan colarnos la idea de que actualmente la obtención de energía a partir de algas es viable tanto económicamente como medioambientalmente.

Habitualmente, en los diferentes medios de comunicación y congresos especializados se habla del potencial de las microalgas (menor de 200 micaras) para la producción de aceite, el cual puede ser transformado en biodiesel. Esta línea energética marca la mayoría de las tendencias de desarrollo. Pero existe un gran número de posibilidades para estos bichitos. En primer lugar, no hay que cerrar la puerta al resto de especies de algas, que se diferencian, entre otras cosas, en el tamaño y no por ello dejan de ser aptas. Así por ejemplo el caso de mesoalgas (entre 200 micaras y 3 centímetros) o macroalgas (mayor de 3 centímetros) forman grupos de organismos con un gran potencial. Por tanto habría que generalizar el término y hablar de ALGAS para la producción de ENERGÍA y no sólo de biodiesel.

Es más, hablar de la producción de biodiesel en microalgas es una cuestión que está cayendo en saco roto, debido a que para obtener el porcentaje de aceite tan elevado que nos cuentan (60% o más del peso total en seco) se precisa llevar al organismo a unas condiciones de estrés muy fuertes, reduciendo de manera proporcional la biomasa que los conforma, es decir, más aceite = menos unidad de superficie.

En la mayoría de los casos se olvida mencionar el potencial que algunos tipos de algas poseen para la producción de polisacáridos de los que se puede obtener bioetanol. Y no sólo hablamos de biocarburantes, sino de biomasa en general, susceptible de ser transformada en otros tipos de energía mediante procesos de gasificación, biodigestión o procesos Fischer Tropsch. También es de sobra conocido el uso de algas para la fabricación de medicamentos, sumado a la importancia que posee en el sector farmacéutico y en la producción de piensos animales. Por todo esto, desarrollar el concepto de BIOREFINERÍA, donde se contemplen todas las posibilidades comerciales en función del tipo de alga utilizada, será crucial para el crecimiento del sector.

El concepto de biorefinería integra los procesos de conversión de biomasa y el equipamiento necesario para la producción de biocombustibles, energía y productos químicos. El término es análogo al usado en las refinerías de petróleo, en el que se producen una amplia variedad de combustibles y productos derivados.


Costes asociados a los fertilizantes, CO2 y agua.

Hay que establecer como axioma que para que un cultivo de algas sea rentable en la actualidad y que además sea sostenible tanto ecológicamente como económicamente debemos desechar la posibilidad de usar CO2 embotellado, agua de red y fertilizantes comerciales. El coste asociado a los fertilizantes (para el suministro de nitrógeno y fósforo principalmente) es aproximadamente del 40% del coste total, por lo que es inevitable la búsqueda de otras fuentes de nutrientes como los que pueden proporcionar las aguas residuales, los efluentes de piscifactorías y los lodos de depuradora.

En el caso del CO2 es un grave error interpuesto por los vendedores de humo, de que las algas pueden funcionar como secuestradores de dióxido de carbono o como sistemas de almacenamiento. En un cultivo de algas, entre un 20 y un 50% del CO2 suministrado es asimilado, mientras que el resto se pierde a la atmósfera. Por esta razón es ridículo pensar en el suministro de CO2 mediante botellas, ya que de esta manera el balance de emisiones siempre será positivo (a lo que habría que sumar las emisiones derivadas de la producción de CO2 para embotellar). Por tanto, es imprescindible suministrar al cultivo una fuente de carbono proveniente de focos de emisión ya establecidos, como los que se producen en las centrales térmicas, cementeras y otras actividades industriales. La diferencia entre fijación de CO2 y secuestro se debe a una escala temporal, ya que mientras la fijación capta el carbono durante el periodo de vida del alga hasta su descomposición, el secuestro trata de almacenar los gases durante un periodo prolongado de tiempo sin que este pase a la atmósfera.

Por último, indicar que el uso de agua de red es una locura. Hay que dirigir los esfuerzos hacia el uso de otros tipos de agua no potable, como el agua de mar o procedente de salinas, aguas de depuradora (sin elementos tóxicos ni patógenos) o aguas residuales derivadas de otras actividades industriales.

*Tendremos que estar preparados para el "desvanecimiento" del sector, cuando las falacias y el humo se disperse, para poder desarrollar un sector que ya es prometedor, pero que no va a salvar el mundo. Esto último, sólo depende de nosotros.

El escándalo del climategate llega a la cumbre de Copenhague

Nueva cumbre para establecer los marcos de actuación donde se desarrollarán las futuras políticas medioambientales en Copenhague y nos encontramos que el hackeo producido a los ordenadores de la CRU (Climate Research Unit) ha tenido cierto protagonismo en los debates de la CNN y ruedas de prensa.


Hace tres semanas se supo que el sistema informático del CRU había sufrido un hackeo de una gran cantidad de emails enviados entre su personal, donde en algunas ocasiones (quizá fuera de contexto o quizá no) se abducía a la posibilidad de que los datos actuales sobre la teoría del cambio climático no son todo lo fuertes que se hacen ver y que no son suficientes para otorgar a las emisiones de gases de efecto invernadero la capacidad de modificar el clima. Existen gran cantidad de espacios en internet donde se pueden encontrar los correos y son fáciles de encontrar, por lo que no voy a dejar enlaces a documentación que ha sido substraída de forma ilegal. También la blogósfera se ha hecho eco del asunto. Os dejo unos cuantos enlaces al final del post.

El CRU o Unidad de Investigación del Clima por sus siglas en inglés y perteneciente a la Universidad Británica de East Anglia, es uno de los centros de investigación colaboradores de la teoría sobre el calentamiento global de origen antropogénico y coordinada por el Panel Intergubernamental sobre el cambio climático o IPCC. Parece ser que este no es el primer escándalo al que tiene que hacer frente el CRU.

Los correos electrónicos hackeados contienen una gran cantidad de información y documentación donde se pueden extraer diferentes consideraciones, dependiendo de si eres ecoalarmista-calentólogo o si eres negacionista-escéptico. Actualmente existe un fuerte debate en la red sobre el posible contexto en que se trata la información, ya que se habla de modificación de datos, ajustes de gráficas, ocultaciones, “tricks”…, que han provocado la dimisión del máximo exponente científico del centro Phil Jones. El tema es bastante amplio para un solo post, por lo que seguiré hablando del asunto e ir desgranando los mails.

Pero todo este suceso generado a las puertas de la cumbre de Copenhague es un tanto sospechoso. Es indudable de que existen grandes interés generados alrededor del medioambiente por lo que acusaciones por parte de ambos bandos es incesante. Por un lado se encuentran las asociaciones climatológicas, el IPCC, gran parte de gobiernos, centros de investigación y la gran mayoría de la población, que apuestan por la teoría del calentamiento global de origen antropogénico. Por el otro, los malos. Nucleares, petroleras, asociaciones del carbón e investigadores y periodistas comprados por los primeros. Cualquier persona, científica o no, que intente si quiera debatir el origen del cambio climático, está expuesto al fusilamiento de los ecoalarmistas.


Para este debate se habla de bandos, se usan términos despectivos como negacionista (aquellos que niegan el holocausto) para las personas escépticas, se acusan de ocultar informaciones, de modificarlas al antojo. Una serie de palabras mayores en un área de la ciencia que establece una situación de total beligerancia. La ciencia, en teoría aséptica, se ha convertido en un arma, en una razón de todo o nada.

La cumbre de Copenhague aspira a ser el recambio del antiguo y demacrado protocolo de Kioto que, dicho sea de paso, muy pocos países han cumplido y donde ni Estados Unidos ni China refrendaron, uno por no querer y otro por no estar invitado. Esperamos que las nuevas bases políticas de carácter ambiental que se establezcan en esta nueva cumbre sean satisfactorias para todos, sin que por ello se despilfarre el dinero ni se invierta en humo.



Os dejo enlaces relacionados para los interesados:

http://www.desdeelexilio.com/2009/11/21/el-escandalo-del-siglo-cru-sufre-ataque-hacker-y-se-descubren-las-falsedades-sobre-el-calentamiento-global-antropogenico/

http://antonuriarte.blogspot.com/2009/11/escandalo.html

http://www.joserodriguez.info/bloc/?p=2564

http://www.libertaddigital.com/ciencia/el-watergate-climatico-la-farsa-del-calentamiento-global-al-descubierto-1276376962/

Incentivos al carbón nacional. Perjudicarían a las renovables??

Las noticias actuales sobre la creación de un plan de incentivos al carbón nacional, han dado paso a una nueva guerra dialéctica entre el ministro de Industria, Miguel Sebastián y los diferentes grupos energéticos pertenecientes al sector minero, renovable y productores eléctricos en general. El gobierno ha presentado un Real Decreto para fomentar el uso y consumo del carbón nacional en el que se garantiza un incentivo fijo a cada una de las nueve centrales térmicas españolas por megavatio hora producido.

Este hecho se ha visto desencadenado por la caída de la demanda eléctrica y el alto coste de las emisiones de CO2 sumado al descenso de los precios de los combustibles en los mercados internacionales como consecuencia de la crisis económica, lo que hizo que las empresas se decantaran por el uso de gas natural y carbón importado (hasta un 60% en 2008) en lugar del autóctono. La demanda ha caído casi un 40% en 2008 lo que ha provocado una sobreproducción del sector que se acumula en los parques de las centrales, con un stock de 8 millones de toneladas. El coste previsto rondará unos 200 millones de euros (57,32€ por megavatio hora) sumados a los 1500 previstos para 2009 por el ejecutivo.


El carbón de origen nacional es un combustible de mediana-baja calidad que emite grandes cantidades de CO2 a la atmosfera en su combustión que aumentarían en 25 millones de toneladas anuales tras la obligación de quemar 27 millones de megavatios. Con este aumento en la cantidad de emisiones no se entiende como se espera llegar a cumplir el plan de reducción marcado en Kioto si no es a base de talonario.

Nuestro carbón, nos guste o no, es de poca eficiencia energética y poco competitivo, que ha provocado que el carbón nacional se acumule en los almacenes. Según el experto Pedro Linares (Organización industrial de la Universidad Pontificia de Comillas), explica cómo “sería mejor pagar a los mineros para que no hagan nada o para que mantengan la mina abierta pero sin extraer carbón, o para que lo almacenemos o lo exportemos” en perjuicio de otras tecnologías más limpias. Además no reduce la dependencia energética nacional, ya que tan sólo el 16% de la electricidad fue producido por el carbón autóctono y en lo que va de año ya ha caído un 19,93%.

Según el Partido Popular y las centrales eléctricas advierten de que el decreto del carbón elevará el déficit y la tarifa de la luz en la próxima revisión trimestral de enero y no están dispuestos a ver con pasividad cómo se interviene el mercado y se provoca un prejuicio económico. Las empresas dan por hecho que tras la aprobación del decreto del carbón difícilmente se podrá cumplir con el objetivo de 3.500 millones de euros de déficit en tarifa para 2009. Los grupos ecologistas, como Green Peace, también se suman a esta causa para evitar el subsidio ya que “se basa en supuestos falsos, supone un parche que no evitará la inevitable desaparición de un sector no competitivo como el carbón, perjudica al medioambiente y a la lucha contra el cambio climático, no favorece la creación de empleo, aumenta los costes totales del sistema eléctrico, rompe con las reglas del mercado, perjudica a las energías renovables y es contrario a la normativa europea”.

Por su parte, Victorino Alonso, presidente de CARBUNIÓN, comenta que “es de risa creer que el carbón acabará con un mercado que ya está intervenido, donde las eléctricas han sido muy beneficiadas y que desde que se alcanzó el acuerdo ya están modulando su discurso. Es imprescindible mantener un mix bien diversificado que es una de las principales virtudes del sistema eléctrico español”.

Fracasan tres de las cinco plantas previstas en el puerto de Bilbao para producir biodiesel

Nuevamente desayunamos con la noticia de un nuevo batacazo de la industria del biodiesel y es que ya nadie se extraña de estos titulares tan catastrofistas. El artículo editado hoy en el diario "El correo" explica como se ha ido deshinchando la gran expectativa creada en torno a los llamados biocarburantes de primera generación por diferentes factores, tales como la importación de biocarburantes desde terceros países y la desacreditación que han ido sufriendo sobre su teórica sostenibilidad, sobre su posible reducción de combustibles de origen fósil o su capacidad para disminuir de manera significativa la emisión de gases de efecto invernadero.

Por más que se hayan presentado estudios a favor de la sostenibilidad de los biocarburantes, como el realizado por el CIEMAT "Análisis de Ciclo de Vida de Combustibles alternativos para el Transporte" o los estudios editados por APPA "Biocarburantes y Desarrollo Sostenible: Mitos y realidades" y "Nuevos indicios sobre la escasa incidencia de los biocarburantes en la evolución de los precios de las materias primas agrícolas" . Pero siempre nos acordamos de que es un tipo de energía renovable que arrasa con bosques, que afecta a zonas de alta biodiversidad o con gran capacidad de reserva de carbono y que estimulan la subida de los precios de los alimentos provocando hambrunas desmesuradas. Nada más incierto. Como ejemplo, os dejo una noticia donde se puede ver como el sector alimentario lleva realizando estas acciones desde hace bastante tiempo y que han encontrado en los biocarburantes su chivo expiatorio.

La realidad es que los biocarburantes son la única opción viable para la disminución de la dependencia de combustibles de origen fósil de procedencia exterior, contribuyendo decisivamente a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (entre un 35 y 50% antes del 2017) y otros contaminantes, incluyendo en este cálculo tanto las emisiones que puedan derivarse directamente de los cambios del uso del suelo como las de óxido de nitrógeno procedentes del uso de fertilizantes.

La realidad es que según las últimas estimaciones realizadas por la Comisión Europea señalan que el cumplimiento del objetivo de obligatoriedad del 10% para 2020, será posible dedicando un máximo de 12 millones de hectáreas de tierras en la UE, el 10% del total, donde España es uno de los países de la CEE que mayor porcentaje posee de tierras en desuso. No olvidemos que la ambición de los biocarburantes no es cubrir el 100% de la demanda de los combustibles, sino tan sólo una pequeña cantidad.

La realidad es que estas estimaciones se verán reducidas con la llegada de los denominados biocarburantes de segunda generación, como los derivados de la explotación de microalgas, del uso de residuos agrícolas-forestales-industriales, de cultivos energéticos non food..., que reducirá el espacio de tierra necesaria para su producción además de no competir con el sector alimentario.

Microalgas, estado del arte (3.- Sistemas de cultivo)

A diferencia de los cultivos terrestres, las microalgas crecen extremadamente rápido, ya que comúnmente pueden doblar su biomasa dentro de las primeras 24h. Los tiempos de duplicación en la "etapa exponencial de crecimiento" es de 3,5h aproximadamente. Dependiendo de la especie, las microalgas producen diferentes tipos de lípidos, hidrocarburos y otro tipo de moléculas complejas.

Los métodos utilizados para la producción de microalgas a gran escala son los sistemas abiertos de "raceway ponds" y cerrados o "fotobioreactores". Veamos en qué consiste cada uno.


Raceway ponds:

Sobre este tipo de tecnología se ha experimentado desde 1950 y existe una extensa experiencia en su ingeniería. Las mayores instalaciones de producción de biomasa basadas en este método, ocupan áreas de unos 440.000 m2 (Spolaore et al., 2006).

Los sistemas raceway constan de un circuito de bucles y canales por donde circula el cultivo y mezclado mediante una rueda de paletas (paddlewheel) que homogeniza los nutrientes y los microorganismos. El flujo es guiado alrededor del sistema de bucles por deflectores (baffles) dispuestos en los canales. El material del que son construidos suele ser hormigón o tierra compactada y recubiertos con plástico blanco que mejora la captación luminosa por parte del alga.

Durante el día, el cultivo es alimentado de manera continua por la parte inicial, donde la rueda de paletas comienza a generar el flujo. La retirada de desechos y microorganismos se lleva a cabo al final del recorrido por la parte trasera de la rueda. El sistema de rueda que genera el movimiento posee un tiempo de operación de 24h, para evitar de esta manera la sedimentación del cultivo.

El enfriamiento del sistema se logra simplemente por evaporación, siendo este aspecto una de las ventajas que posee sobre otras tecnologías, aunque la perdida de agua puede llegar a ser muy significativa. Debido al intercambio gaseoso que realizan este tipo de sistemas con la atmósfera, el uso de dióxido de carbono es mucho menos eficiente que en el caso de fotobioreactores.

La productividad se ve afectada por la contaminación de otras especies de algas no deseadas o de microorganismos que se desarrollan con nuestra alga en cuestión. De forma general, la concentración de biomasa en sistemas abiertos permanecen a niveles bajos debido a que el cultivo está pobremente mezclado y los haces luminosos no pueden acceder a la "zona ópticamente oscura".

La generación de biomasa a partir de microalgas y la extracción de aceite para la producción de biodiesel ha sido estudiado y evaluado de manera muy extensa en los sistemas abiertos raceway ponds. Los Raceways son sistemas menos caros que los fotobioreactores debido a su menor coste de construcción y operación, aunque la producción de biomasa también es menor.


Fotobioreactores:

A diferencia de los sistemas abiertos, los fotobioreactores permite el cultivo de una única especie de microalga durante un tiempo prolongado. Son idóneos para producir una gran cantidad de biomasa algar.

Los fotobioreactores tubulares consisten en una serie de tubos transparentes consecutivos, normalmente fabricados de plástico o vidrio. Es sobre estos tubos donde a luz incidirá sobre las microalgas para la realización de la fotosíntesis. Generalmente poseen un diámetro limitante de unos 0,1m o menos, debido a que un mayor rango impediría la entrada de luz a las zonas profundas ya que es necesario que la densidad del cultivo sea muy elevada para conseguir un alto rendimiento de biomasa. El colector solar o tubos son orientados para maximizar la captura de luz solar. De forma habitual, la disposición de los tubos solares están colocados en paralelo y colocados sobre el suelo.

Otro sistema de organizar los tubos solares es de forma horizontal, paralelos unos a otros en forma de valla, para lograr de esta manera un aumento del número de tubos activos para un área determinada. Además la orientación siempre será Norte-Sur.

La superficie del suelo es a menudo pintado de color blanco o recubierto de plástico para incrementar la reflectancia o albedo, aumentando de esta manera la cantidad de luz recibida por los tubos. Existen otras variantes de fotobioreactores (Molina Grima et al., 1999; Tredici, 1999; Pulz, 2001; Carvalho et al., 2006), pero no son los que normalmente se usan.

La iluminación artificial de los fotobioreactores es una técnica existente, pero demasiado caro en comparación con la luz natural. Sin embargo se ha estado usando para la producción a gran escala de biomasa, particularmente en el caso de productos de alto valor añadido.

La sedimentación de la biomasa en los tubos se previene mediante el mantenimiento de un flujo turbulento elevado. El flujo será producido por una bomba mecánica (de fácil diseño y operación, aunque puede producir daños en la biomasa) o por bomba de burbujas (de menor flexibilidad y requerimiento de una fuente de aire).

La fotosíntesis genera oxígeno, por lo que a altos niveles de irradiancia se pueden lograr concentraciones mayores de 10g O2/m3, pudiendo llegar a inhibir el proceso fotosintético (retroalimentación negativa). Además, en estas condiciones, el exceso de oxígeno y luz solar pueden producir daños por fotoxidación de las células. Para prevenir estos factores, los niveles máximos de tolerancia del oxígeno disuelto no deben sobrepasar el 400% del valor de aire saturado. El oxígeno no puede ser eliminado del interior de los tubos del fotobioreactor. Este hecho limita la distancia de recorrido del cultivo ya que debe ser periódicamente enviado a la zona de desgasificación, donde el oxígeno será secuestrado mediante una corriente de burbujas de aire. De forma general, un tubo no debería exceder los 80 m de recorrido, aunque la distancia exacta depende de varios factores incluyendo la concentración de la biomasa, la intensidad luminosa, el flujo y la concentración de oxígeno en la entrada del tubo.

Durante el recorrido del cultivo a través de los tubos, el pH se verá incrementado por la consumición de dióxido de carbono, por lo que se deberá regular la entrada del gas tanto en la zona del desgasificador como en otros puntos a lo largo del tubo, con el fin de prevenir la limitación de carbono y un aumento excesivo del pH.

Los fotobioreactores precisan de un enfriamiento durante las horas de luz, además de que en la noche también es necesario un cierto control de la temperatura. Por ejemplo, la pérdida de biomasa producida por la noche puede ser reducida mediante la disminución de la temperatura durante estas horas. Los métodos más usados para producir el enfriamiento del cultivo serían el uso de intercambiadores de calor localizados en el desgasificador, uso de agua pulverizada directamente sobre los tubos.

El Gobierno cede a la presión y pacta mantener el pre-registro de renovables

Ahora sí, ahora no. El gobierno cede a la presión del sector energético renovable y anulará la petición de derogación de "pre-registro" aprobado la semana pasada en el senado. Esto quiere decir que no se hace nada y se dejan las cosas tal y como estaban. Y no es que se estuviese mucho mejor en la situación previa a esta iniciativa, pero en este caso, es peor el remedio que la enfermedad.

Estas cosas pasan en todos los sectores de la sociedad, ya sean científicos, tecnológicos e incluso sociales, donde la clase política no escucha las ideas y pretensiones de las personas directamente implicadas y que más saben del asunto en cuestión.

En teoría, si no hay sorpresas hoy en el Congreso, el pre-registro de renovables, ideado por Industria, seguirá existiendo. Este pre-registro se creó en el Real Decreto-Ley 6/2007 para ordenar el crecimiento de renovables. Todos los nuevos proyectos deben acudir a inscribirse a Industria. Si tienen la documentación en regla, les inscribirá (aunque se superen los objetivos marcados para 2010, por ejemplo, 20.155 megavatios en eólicas). Así podrán cobrar las primas actuales. Los que no estén inscritos, tendrán las nuevas primas que fije una futura legislación.

Para aquellas personas que no sean conocedoras del tema, está idea surgió desde el colectivo formado por CIU, PSOE y el Ministerio de Industria:

Tanto PSOE como CiU creen ahora que la iniciativa en el Senado fue "un mal paso". "Todos lo hemos complicado mucho", admitió a EXPANSIÓN el portavoz de economía de CiU en el Congreso, Josep Sánchez Llibre. "Oyendo al sector nos hemos dado cuenta de que queremos dar marcha atrás", reconoció.

Ahora no es cuestión de echarse la culpa unos a otros (aunque lo harán), sino de seguir buscando medidas que faciliten una mayor inclusión de la energía renovable en el mix energético nacional, cumpliendo de esta manera las perspectivas marcadas en las políticas energéticas.

Animo.