Hablemos de energía solar fotovoltaica,

Convertir la energía luminosa del sol en energía eléctrica de forma directa, tal y como se consigue a través de las células fotoeléctricas, es sin duda una de las formas más atractivas de generación eléctrica, no sólo por ser limpia y respetuosa con el medioambiente sino por aprovechar una fuente tan inagotable y fácil de explotar como la radiación solar.

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Las ventajas de esta tecnología son infinitas: constituye una fuente de energía inagotable; no genera residuos durante su funcionamiento; no provoca ningún tipo de impacto paisajístico ya que permite el aprovechamiento de todo tipo de superficies, desde un pequeño soporte sobre una señal de tráfico hasta la superficie de todas las cubiertas de los edificios; los materiales necesarios para la construcción de los paneles abundan en la naturaleza; permite la producción local de la energía…

No obstante, la energía solar fotovoltaica presenta también una serie de inconvenientes que dejan en entredicho a quienes creen que con ella bastaría para cubrir la demanda de energía eléctrica de un país. Ni en el principado de Andorra sería viable, al menos en la actualidad. Como ya hice en la entrada dedicada a la energía nuclear, en lugar de enumerar una serie ventajas e inconvenientes como si fueran los elementos de la tabla periódica o las preposiciones para los de letras, prefiero explicar algunos detalles básicos relacionados con esta tecnología y que suelen ser desconocidos. De esta forma, y aunque mi opinión quedará expuesta al final de esta entrada, cada uno será capaz de identificar y evaluar por sí mismo las ventajas, desventajas, potencial y limitaciones de la generación de energía eléctrica mediante paneles fotovoltaicos.

EL EFECTO FOTOELÉCTRICO

El efecto fotoeléctrico es el principio físico que explica la producción de corriente eléctrica en un metal cuando éste es expuesto a una radiación electromagnética de frecuencia adecuada. Evitando sin complejos ahondar en las teorías físicas sobre la naturaleza de la luz, aceptaremos que la luz está compuesta por “partículas especiales” llamadas fotones que poseen una energía característica. Esta energía depende de la frecuencia de la radiación electromagnética. Pues bien, si un fotón con la adecuada frecuencia impacta sobre un electrón de  la superficie de un metal sólido, puede ocurrir que el electrón se desprenda del átomo al que pertenece.

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        Para que el electrón sea arrancado, la energía aportada por el fotón ha de ser superior a una determinada energía mínima denominada función trabajo. La mayor o menor energía cinética y, por ende, la mayor o menor velocidad del electrón liberado dependerá de en cuanto es supera la energía del fotón a la función trabajo.
            El efecto fotoeléctrico explica otras obsevaciones como la carga positiva de las partículas de polvo de la superficie lunar sobre las que los fotones inciden con mucha mayor energía arrancando gran cantidad de electrones.

  

LOS PANELES FOTOVOLTAICOS

Evidentemente no es tan sencillo como poner un trozo de alambre al sol. Uno de los inconvenientes es que los electrones liberados del metal tienden a recolocarse de forma que, aunque exista desplazamiento de electrones de unas zonas a otras del metal, no se produce corriente eléctrica. En las células fotovoltaicas que componen los paneles el problema se resuelve mediante la existencia un campo eléctrico continuo que obliga a la circulación de los electrones en un sentido determinado. Esto se consigue mediante dos semiconductores dopados con carga negativa y positiva entre los que se realiza una unión P-N, para los más profanos en tecnología electrónica, basta saber que lo conseguido de esta manera es un diodo y que éste sólo permitirá el flujo de corriente en una dirección obteniéndose de esta manera un flujo de corriente continua.

Mediante la conexión en serie de un gran número de células fotovoltaicas se consigue el aumento del potencial eléctrico, al conjunto de células así conectadas junto con la estructura que permite esta unión se le conoce como panel fotovoltaico.

El material usado por excelencia en la fabricación de células fotoeléctricas es el Silicio, según su estructura se distinguen tres tipos de células fotovoltaicas de Silicio:

• Amorfas: No presentan estructura cristalina.
• Policristalinas: Están formadas por gran cantidad de pequeños cristales de Silicio.
• Monocristalinas: Formadas por un único cristal de Silicio.

La efectividad de las células es mayor cuanto mayor es el tamaño de sus cristales, también lo son sus costes y su peso.

OTROS ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS

Además de los paneles fotovoltaicos, las instalaciones solares requieren de otros elementos entre los que destacaré los acumuladores, el regulador de carga y el inversor.

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• Acumuladores: Los acumuladores permiten que se pueda disponer de corriente eléctrica durante las horas de menor insolación. Por otro lado, los acumuladores permiten, a su vez, que pueda suministrarse una corriente eléctrica superior a la generada en los paneles. Los acumuladores más empleados en las instalaciones domésticas son baterías de Plomo-ácido y baterías de Níquel-Cadmio.

• Regulador de carga: La función de este dispositivo es la de controlar la carga y el funcionamiento de los acumuladores (baterías). Sin el regulador de carga la instalación funcionaría pero la vida de los acumuladores se acortaría indeseablemente.

• Inversor: Como se ha dicho anteriormente, la corriente producida en los paneles fotovoltaicos es corriente continua. La función del inversor es la de convertir la corriente continua almacenada en los acumuladores en corriente alterna de 220V y 50 Hz que es con la que funcionan la mayoría de los aparatos eléctricos domésticos y la que nos suministran las compañías a través de sus redes de distribución de baja tensión.

SILICIO SOLAR

Según datos de la Asociación de la Industria Fotovoltaica (ASIF), en el año 2004 más del 90 % de los paneles fotovoltaicos se construyeron empleando Silicio cristalino. La obtención de este material parte de la extracción de cuarcita ya que este mineral está formado en un 90% en peso por Óxido de Silicio (SiO2). La obtención del Silicio metálico (Si) se realiza por reducción en horno eléctrico en presencia de carbón, tras esta operación, de alto coste energético, se obtiene un Silicio metálico de pureza superior al 99%. Las aplicaciones del Silicio metálico en la industria metalúrgica son muchas, sin embargo, este material sigue sin ser apto para la fabricación de semiconductores.

El Silicio electrónico o solar debe tener una pureza mucho mayor (10 ppm), para lograr esta elevada pureza son necesarios dos procesos: En primer lugar, el Silicio metálico se convierte en gas mediante un proceso químico; En segundo lugar, se extrae el Silicio puro del gas (triclorosilano) mediante el depósito sobre una semilla de Silicio, este proceso se suele llevar a cabo en un reactor a alta temperatura donde se coloca una fina barra de Silicio sobre la que se deposita el Silicio puro (Proceso Siemens). Este Silicio de altísima pureza, generalmente presentado en forma de barras metálicas, es la materia prima base en la producción de células fotovoltaicas. En nuestro país destaca la empresa Silicio Solar situada en Puertollano (Ciudad Real).

Para obtener las obleas que conforman las células fotovoltaicas es necesario fundir el Silicio solar y fabricar lingotes de forma adecuada, el proceso de enfriamiento es muy delicado y de él depende el tamaño de los cristales de Silicio. Tras su solidificación, los lingotes son cortados en obleas cuyo espesor puede variar entre 300 y 180 micras.

DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

Los principales inconvenientes de la generación de energía fotovoltaica son: el bajo rendimiento de las células fotovoltaicas, escasamente superior al 20%, obliga a que para obtener una intensidad de corriente respetable necesitemos una gran cantidad de células fotovoltaicas; los costes de fabricación de los paneles, tanto desde el punto de vista energético como desde el económico los costes de producción de los paneles fotovoltaicos son bastante elevados y su fabricación compite, además, con otras aplicaciones de la industria electrónica; la necesidad del uso de acumuladores (ámbito doméstico) es también un inconveniente ya que las baterías tienen una elevado potencial contaminante.

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En conclusión podemos decir que la generación de energía eléctrica con paneles fotovoltaicos tiene numerosas ventajas que la hacen enormemente interesante y, como cualquier tecnología, presenta una serie de inconvenientes y puntos débiles. Muchos de estos inconvenientes están siendo estudiados por investigadores de todo el mundo; Las nuevas tecnologías apuntan hacia células fotoeléctricas con componentes biológicos; Se estudian nuevos materiales y nuevos procesos que abaraten la fabricación de los paneles; Por otro lado, la gestión de los residuos electrónicos deberá jugar, a su vez, un papel destacable. Mientras los investigadores desarrollan nuevos procesos y mejoran los actuales, la energía fotovoltaica deberá caminar de la mano de otras fuentes de generación como la hidráulica, la térmica, otras renovables o incluso la nuclear. En las manos de nuestros gobernantes está siempre la responsabilidad de favorecer, no la instalación de huertos solares, sino la investigación. Sólo de manos de los investigadores llegará la tecnología que nos permita vivir con la satisfacción de saber que el 100% de la energía que consumimos procede de energías limpias.

La cara amable de los transgénicos

La postura general de las agrupaciones ecologistas en torno a este tema es el rechazo total al cultivo de especies vegetales modificadas genéticamente. Asociaciones tan importantes como Greenpeace sólo aceptan que las investigaciones biotecnológicas se realicen en espacios confinados de manera que los OMG (organismos genéticamente modificados) no puedan escapar al medio ambiente. En mi opinión, esta postura es (por decirlo suavemente) injustificadamente radical.

La historia de la biotecnología se remonta al inicio del Neolítico, desde el descubrimiento de la agricultura y la ganadería, el hombre ha trabajado en la mejora genética de las especies criadas y cultivadas. Naturalmente, no es comparable la selección e hibridación de especies mediante sus funciones de reproducción natural, tal y como se ha llevado a cabo hasta finales del siglo pasado, con las modernas técnicas de mejora genética. Ante esta nueva revolución científica podemos optar por hacer un discurso fácil y populista que presente a la biotecnología moderna como una ciencia oscuramente compleja y peligrosa, sin embargo, gritar que el hombre está jugando a ser dios y predicar el fin de los días no ayuda a solucionar el serio problema de los transgénicos y crea una imagen negativa de quienes lo hacen. De nuevo el NO es un calle sin salida, una postura poco razonada que nos recuerda a los tiempos en que se perseguía a quienes difundían los resultados de sus investigaciones, se puede confundir a las masas para que teman a aquello  que ignoran pero, como dijo Galileo tras retractarse de sus descubrimientos “eppur si muove”.

La maldad de los transgénicos es consecuencia de la maldad humana. Me explico. Mediante ingeniería genética se pueden lograr infinidad de mejoras, lo malo es que en la realidad, fuera de los laboratorios, las únicas mejoras que interesan son las que suponen mayores beneficios económicos. De esta manera, la mejora de ciertas especies supone graves riesgos para el medioambiente, es el caso, por ejemplo, de las especies que son modificadas para resistir a los herbicidas, estas especies pueden ser rociadas con herbicidas que sólo afectarán a las plantas no deseadas, el resultado indeseable es el abuso de herbicidas con el consiguiente riesgo para la salud pública y para el medio ambiente.

LAS GRANDES MULTINACIONALES Y EL NEGOCIO DE LOS TRANSGÉNICOS

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Grandes multinacionales como Monsanto controlan el mercado de los transgénicos, sus tentáculos se deslizan ágilmente entre los investigadores, divulgadores, legisladores y lobbies diversos. La hábil estrategia de estas multinacionales sigue ejes distintos. Por un lado, son los principales defensores del control sobre los transgénicos, de esta manera eliminan de un plumazo toda posible competencia con sus patentes ya que ninguna pequeña empresa es capaz de satisfacer los requisitos para patentar semillas transgénicas. Por otro lado, las mismas multinacionales que patentan un determinado herbicida, el Roundup en el caso de Monsanto, patentan a su vez un determinado tipo de transgénicos resistentes al herbicida, sería el caso de las semillas Roundup Ready de Monsanto. Por supuesto, la creación de cada patente es acompañada de la presión a los gobiernos y organismos de control mediante los citados lobbies.

LA CARA AMABLE DE LOS TRANSGÉNICOS

La biotecnología, como toda rama de la ciencia, puede tener un fin noble y generar beneficios enormes a la humanidad o, como tristemente sucede en la actualidad, puede estar al servicio de los intereses de las grandes multinacionales.

Aunque la inmensa mayoría de los proyectos sólo buscan simplificar los procesos de cultivo para mejorar la producción, otros buscan solucionar grandes problemas de difícil solución. Para citar un caso concreto hablaré del Golden Rice (arroz dorado) que recibe este nombre por su color oscuro debido a su contenido en beta-caroteno. El proyecto Golden Rice, liderado por los investigadores I. Potrykus (Federal Institute of Technology, Zurich) y P. Beyer (Universidad de Freiburg, Alemania) consistió en crear un arroz que, por su contenido en beta-carotenos, eliminara los problemas creados por la deficiencia de vitamina A en las regiones más pobres del mundo. La carencia de vitamina A es la causa de la xeroftalmía, esta enfermedad deja ciegos a miles de niños en el sudeste asiático (Bangladesh, India, Indonesia Filipinas) y en muchos países africanos (Burkina Faso, Etiopía, Malawi, Mozambique y Zambia entre otros). Si el arroz, que compone la base del alimento de las familias pobres en estos países, contuviese cantidades adecuadas de beta-carotenos la xeroftalmía sería erradicada, al menos en los casos más severos de perforación de la cornea y ceguera permanente.

Lamentablemente, cuando decimos no a los transgénicos también decimos no al Golden Rice y, en esta ocasión, sí que se escucha a los ecologistas.

Bibliografía

1. http://www.fao.org/docrep/006/w0073s/w0073s0j.htm
2. (1993) François Gros. La ingeniería de la vida.

Biocombustibles: Requiem por el biodiesel de ricino

Recuerdo aquella tarde de verano recogiendo semillas de ricino, podría haberlas recogido en otro tiempo ya que las semillas son producidas por la planta durante casi todo el año o podría haber escogido otra hora del día y no decidir dedicarme a una actividad tan desagradable bajo todo el peso del sol de agosto, pero de haber obrado atendiendo a la razón posiblemente no me habría molestado tanto el resultado de mis experimentos con aceite de ricino y no estaría en este momento compartiendo mi desilusión.

Durante mi último curso de carrera me empezaron a interesar los biocombustibles, de entre todos, el biodiesel se situó como mi favorito desde el principio. Este combustible, además de provenir de fuentes renovables y de ser biodegradable, se puede emplear directamente en motores diesel sin necesidad de realizar modificaciones en ellos. El único inconveniente que planteaba la producción de biodiesel a escala industrial era que las materias primas empleadas en su fabricación, aceites de girasol, colza, soja, etc., competían con la industria alimentaria. Entre las consecuencias menos deseables destacaban el aumento de los precios de los alimentos, la sustitución de cultivos alimentarios por cultivos energéticos y la inviabilidad económica derivada del elevado precio de los aceites.

La búsqueda de materias primas alternativas que permitieran el desarrollo de la industria del biodiesel en armonía con el medioambiente y sin competir con la industria alimentaria y, que a su vez, hicieran el proceso más rentable desde el punto de vista económico ocupó gran parte de mi tiempo y acabó, finalmente, siendo mi trabajo de fin de carrera. Diversos cultivos no alimentarios, como el aceite de linaza o el de cañamones, residuos de mataderos como los recortes grasos del cerdo ibérico y lípidos tan extravagantes como las sustancias de reserva de bacterias y hongos, fueron sometidos a estudio en mi trabajo pero de entre todas las materias primas estudiadas era el aceite de ricino el que ocupaba un puesto especial entre mis favoritos. 

Numerosos artículos científicos y técnicos, predominantemente de Brasil, afirmaban que el aceite de ricino poseía cualidades únicas para emplearse en la producción de biodiesel. A priori, he de admitir, que en la etapa bibliográfica de mi investigación así lo parecía.

El principal componente del aceite de ricino es el ácido ricinoleico, el cual se encuentra formando un triglicérido simple denominado trirricinoleina, cuya concentración en porcentaje por peso es cercana al 90%. Su composición única dota al aceite de ricino de una cualidad muy atrayente desde el punto de vista de la producción de biodiesel, el aceite de ricino es el único aceite miscible en alcohol metílico a cualquier temperatura. Este hecho, del que doy fe, implica que la utilización de aceite de ricino para producir biodiesel conllevaría un gran ahorro energético al no necesitar que la mezcla de aceite y alcohol sea calentada.

Aunque hasta aquí todo es cierto y, en teoría parezca un gran hallazgo, el fiasco que sufrirá cualquiera que estudie la transesterificación del aceite de ricino y sus productos vendrá dado por numerosas y demoledoras razones técnicas. El citarlas aquí es una simple cuestión de deber moral con la divulgación científica.

El aceite de ricino no es apto para la producción de biodiesel porque:

Primero: La reacción sigue necesitando el aporte de calor para que el tiempo de reacción sea aceptablemente corto.

Segundo: A pesar de ser miscible con el alcohol, la alta viscosidad del aceite requiere que el volumen de alcohol en exceso sea muy elevado.

Tercero: El exceso de alcohol provoca la disolución del glicerol en el biodiesel, como consecuencia, la separación del producto se ve dificultada y se requieren varias decantaciones.

Cuarto: Finalmente y tras numerosos contratiempos, el biodiesel obtenido no cumple con las especificaciones para su comercialización en España, Europa o Estados Unidos. La viscosidad cinemática del producto duplica las especificaciones de las normas más permisivas.

Con cientos de aplicaciones alternativas en las que el aceite de ricino es insuperable no duele tanto decir: "descanse en paz" al biodiesel de ricino.

Opinión: El ecologismo no es de izquierdas

Es un pensamiento común que el movimiento ecologista está ligado a las ideologías comúnmente denominadas “de izquierdas”, no obstante, el debate que se abre no es tan sencillo y si analizamos detenidamente ciertos hechos llegaremos a la acertada conclusión de que ni ser ecologista significa ser de izquierdas ni ser de derechas te inhabilita para ser ecologista.

Imagen extraída de http://europides.blogspot.com/2008/09/nuestros-representantes-los-partidos.html

En primer lugar el ecologismo no es sólo una respuesta social que proviene de la sensibilización ante los problemas ambientales. El ecologismo es una necesidad derivada de los principios rectores de la Constitución Española, así en su artículo 45, la Constitución Española reconoce el derecho al disfrute del medioambiente y la obligación individual de protegerlo, “Todos tienen el derecho a disfrutar de un medio ambiente adecuado para el desarrollo de la persona, así como el deber de conservarlo”, y sobre sostenibilidad y obligaciones de las autoridades, el texto de la ley especifica: “Los poderes públicos velarán por la utilización racional de todos los recursos naturales, con el fin de proteger y mejorar la calidad de vida y defender y restaurar el medio ambiente, apoyándose en la indispensable solidaridad colectiva”. Del texto de nuestra carta magna se desprende que el ecologismo va mucho más allá de las ideologías políticas, es un deber constitucional de los ciudadanos y de las autoridades españolas.

Un argumento en contra de la tesis que acabo de presentar es que, salvo excepciones, la mayoría de partidos “verdes” europeos defienden ideologías de izquierdas o comparten candidatura con partidos de esta base ideológica. Pero decir que la mayoría de los ecologistas son de izquierdas es igualmente un craso error, aunque existen célebres ecologistas que se etiquetan bajo siglas comunistas o socialistas, no faltan otros que se autodenominan liberales o conservadores y la realidad es que la absoluta mayoría se autocalifican como apolíticos o se encuentran más cómodos al margen de la vida política y de los rifirrafes ideológicos.

Si nos fijamos en las grandes potencias encontraremos un hecho que resulta profundamente contradictorio si se defiende la tesis de que el ecologismo y el comunismo son movimientos paralelos. Naciones tan tradicionalmente comunistas como China o Rusia desarrollan políticas nefastas desde el punto de vista ambiental mientras que otras naciones, de tradición conservadora o liberal, como Alemania o Austria se posicionan más a favor de un desarrollo sostenible.

Un análisis más local permitirá comparaciones más justas. Si tomamos tres localidades de la costa malagueña como Fuengirola, Mijas y Manilva, con gobiernos del PP y PSOE en los casos de Fuengirola y Mijas respectivamente y diversas coaliciones de IU-LV, PSOE, PCE  y partidos independientes en el caso de Manilva, resultaría complicado determinar cuál ha desarrollado las peores políticas ambientales para su municipio. Las industrias del turismo y la construcción han hecho prevalecer sus intereses por encima del desarrollo de políticas ambientales e incluso de los intereses de los ciudadanos.

Imagen extraída de http://sierradelautrera.blogspot.com/2007/02/las-seales-del-desastre.html

Llegados a este punto, para concluir esta argumentación, vuelvo a la tesis original: El ecologismo no es de izquierdas. No quiero decir con esto que deba desvincularse al ecologismo de la política. Al contrario, el ecologismo debe estar presente en todas las ideologías políticas, debe desarrollarse sin complejos en cada partido político y por cada individuo tal y como está presente en nuestra Carta Magna, tal y como está escrito y es lógico. Las disputas ideológicas no deberían, en ningún caso, predominar sobre los intereses sociales y medioambientales. En estos casos, como en otros muchos, es esencial aplicar la máxima de pensar que lo que nos une está por encima de lo que nos diferencia.

Biocombustibles: El cáñamo como cultivo alternativo

         


  La planta procede del Asia central y occidental y se cultiva tanto en regiones templadas como tropicales, donde prospera bien en suelos húmedos y ricos en mantillo. Su ciclo es anual, y es de la familia de las cannabáceas, puede alcanzar unos 2 metros de altura, con tallo erguido, ramoso, áspero, hueco y velloso, hojas lanceoladas y opuestas, y flores verdosas. Su simiente es el cañamón.

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Usos del cáñamo

           De esta planta se puede decir que se aprovecha todo: las semillas son utilizadas como alimento de animales (principalmente aves) pero si son trituradas pueden proporcionar por un lado aceite, que se utiliza en la elaboración de jabones, pinturas y barnices, y por otro lado una torta proteica que sirve para elaborar piensos para animales; Las hojas y puntas secas sirven de materia prima para la obtención de la droga narcótica Cannabis, utilizada para aliviar dolores y en el tratamiento de algunos desarreglos nerviosos, en tanto que otras substancias resinosas obtenidas de las hojas y flores de la planta se emplean en la elaboración del hachís y la marihuana; Sus fibras son robustas y de gran duración aunque menos flexibles que las del lino. Las más largas se utilizan en la confección de prendas de vestir, mientras que las cortas se utilizan para calafatear embarcaciones, preparar toneles y empaquetar bombas y máquinas. Hoy en día, intervienen en la composición de productos aislantes para la construcción, visten nuestros hogares e incluso nuestros coches; Por otro lado, los restos de fibras y tallos leñosos no aprovechados se pueden destinar a la fabricación de papel o al aprovechamiento como biomasa para gasificación.

Producción de cáñamo industrial

           En el pasado, España ha sido un gran productor de cáñamo, los rendimientos medios en nuestro país indican que de una hectárea cultivada de cáñamo se pueden obtener 250 litros de aceite, 750 kg de tortas de semilla y 3 toneladas de fibra. En la actualidad su producción es más bien escasa y recibe subvenciones públicas y ayudas  similares a las que recibe el cultivo del lino.

          

           En la Unión Europea se producen una media de unas 6000 toneladas de semillas de cáñamo cada año. Los cultivos se concentran en Francia, aunque otros países como Austria, Finlandia o Portugal están relanzando el cultivo del cáñamo. A nivel mundial, el principal productor es China, este país produce una cuarta parte de la producción mundial. La cosecha media anual de fibra de cáñamo en el mundo se sitúa alrededor de los 2350000 qm. Y la de cañamón alrededor de las 120000 toneladas.

Composición

El aceite de cañamones es semejante en características y apariencia general a los aceites de linaza de más bajo índice de yodo, excepto por su color, que es verde muy pálido con tonos amarillentos.

En su composición encontramos, según las publicaciones consultadas: ácido linoleico (46-53%), ácido linolénico (24,3-28%) y ácido oleico (12,6-16%). En menor medida se encuentran los ácidos grasos saturados palmítico, esteárico y aráquico.

Producción de biodiesel

La producción de biodiesel a partir de aceite de cañamones es plenamente viable desde el punto de vista técnico. El proceso es idéntico al que se emplea en Estados Unidos para producir biodiesel de soja y el producto obtenido tiene una composición bastante parecida como se puede apreciar en los cromatogramas del biodiesel de soja y del biodiesel de cañamón.

El parámetro más delicado desde el punto de vista del análisis de la calidad es el índice de yodo. Debido a la alta insaturación del aceite de cañamones, el valor de este parámetro puede sobrepasar lo que la normativa española establece en el Real Decreto 61/2006 y, casi con toda seguridad, sobrepasa el límite de 120 de la norma UNE EN 14214. No obstante, el biodiesel de cañamones cumple con todas las especificaciones que regulan el comercio de biodiesel en el mercado estadounidense. Hay que señalar que la principal materia prima empleada en Estados Unidos para la producción de este biocombustible es el aceite de soja.

Conclusiones

El biodiesel obtenido a partir de aceite de cañamones cumple con las normas de calidad estadounidenses, españolas y europeas, a excepción de la especificación sobre el valor límite del índice de yodo de la norma UNE EN 14214.

El aceite de cáñamo no se emplea en la industria alimentaria por lo que su uso en la producción de biocombustibles no supone competición con esta industria.

El cultivo de cáñamo industrial presenta numerosas ventajas frente al de otros cultivos alternativos como Brassica Carinata o Cynara Cardúnculus, estas ventajas radican no sólo en la resistencia y bajas exigencias del cáñamo para su cultivo sino en las numerosas aplicaciones que tienen otras partes de la planta para la construcción, la industria textil, la automovilística, etc.

 Bibliografía

• (2006) Cultivos industriales de aplicación no alimentaria en la Unión Europea. PIAPYME (Programa Integral de Apoyo a las Pequeñas y Medianas Empresas)
• (1979) Aceites y grasas industriales. Bailey, A. E.
• (2004) European hemp industry: Cultivation, processing and product lines. Michael Harus y Dominik Vogt. Kluwer Academic Publishers.
• (2011) Estudio sobre la viabilidad del uso de materias primas alternativas en la producción industrial de ésteres metílicos de ácidos grasos (biodiésel). Caracterización y evaluación de la calidad de aceites y grasas. Cristóbal González Jaime.

Opinión: El peor enemigo

Echando un vistazo al atlas de mortalidad de España uno se alegra de no vivir en ciertas zonas. Son lugares en los que la probabilidad de sufrir enfermedades nefastas son significativamente mayores. Ya sabemos que los habitantes de las serranías disfrutan de una longevidad extraordinaria y de una salud de  hierro, pero resulta llamativo de más que un habitante de, por ejemplo, Algeciras tenga un riesgo mucho mayor de padecer cáncer de pulmón que un habitante de Málaga. Casualidades de la vida, estas zonas condenadas a la enfermedad suelen ser las zonas más industrializadas.

Resulta fácil ver las antorchas de una refinería, las chimeneas de las centrales térmicas, los kilómetros de tuberías y millares de válvulas de la industria pesada e identificar a ésta con el peor enemigo del medioambiente. No le faltaría razón a quien lo hiciera. Aunque cada proceso y cada efluente de cada planta esté controlado y cumpla con la normativa medioambiental, la concentración de industrias en los grandes polígonos industriales termina suponiendo un impacto insostenible para el medio. Hechas están y por ahora no pueden sustituirse pero en el futuro, otro tipo de industria terminará por implantarse. Una industria formada por plantas de tamaño de producción mucho menor, destinadas al abastecimiento local, más dispersas geográficamente, e integradas en el ciclo natural.

En la Costa del Sol no tenemos de eso, me refiero a industria pesada aunque, exagerando un poquito, bien pudiera decir que no tenemos industria en absoluto. No obstante, el medioambiente es castigado en nuestra comarca más si cabe que en nuestro vecino Campo de Gibraltar. Comparemos sierras y echémonos a llorar. Analizando el estado de nuestras costas, de nuestros campos y nuestras sierras, podemos empezar a vislumbrar que, después de todo, la industria no es tan mala, es un enemigo terrible pero seguro que no el peor, de hecho, y espero algún día convencer a alguien más, de la mano de la industria vendrán las soluciones que permitan al ser humano vivir en armonía con la naturaleza.

La explicación de que nuestras sierras y costas estén como están es que en la Costa del Sol convivimos con el auténtico Peor Enemigo. El peor enemigo es el que no lo parece y en nuestro caso, las “preciosas” urbanizaciones y los “maravillosos” campos de golf se han llevado por delante media comarca. Media comarca que por desgracia incluía a los ecosistemas más ricos de la zona o, en el lenguaje de sus propietarios actuales “fantásticas villas privadas con preciosas vistas”.

Imagen extraída de yougodo.com

Las prospecciones de Repsol frente a las playas de Mijas y Fuengirola

Las justificaciones socioeconómicas del proyecto se basan en el interés general de la compañía por garantizar el suministro a sus clientes. Tener un suministro de gas barato y seguro por ser de propiedad española. Desde el punto de vista ambiental, el proyecto se justifica porque, según el informe presentado por la compañía, a la vez que se realizan las exploraciones se obtendrán toda clase de datos para futuros estudios que permitirán conocer la zona desde el punto de vista geográfico, geológico y biológico. Se garantiza, por supuesto, según la documentación técnica aportada por la compañía, que se emplearán las mejores técnicas disponibles en la gestión de residuos e impactos.

Plataforma de Repsol en Tarragona. Fuente: EL PAIS

Las cosas como son, las instalaciones son feas, la perforación hace mucho ruido y genera residuos bastante desagradables durante la perforación (lodos). Las mejores técnicas disponibles no son la panacea y no evitarán que los bañistas dejen de ir a las playas afectadas, ni que la pesca, ya de por sí escasa, se vea perjudicada. Para la población local, apenas tenida en cuenta en el estudio de viabilidad del proyecto, las perforaciones y la extracción de gas solo suponen perjuicios.

La documentación técnica está en regla, los organismos y administraciones lo han autorizado tras realizar ellos mismos alegaciones al proyecto original y, recientemente, se ha ampliado el plazo de las prospecciones hasta noviembre por los retrasos sufridos. Aun así, los ciudadanos de las localidades directamente afectadas tienen derecho a la pataleta, a la justa pataleta en defensa de sus intereses que se ven perjudicados en beneficio de una compañía privada. Se habla poco o nada de medidas compensatorias en el proyecto, resultan del todo insuficientes no sólo desde el punto de vista ambiental sino para paliar los daños socioeconómicos de la zona.

Por último, las comparaciones, hechas por terceros, con otros proyectos de la compañía en el Mar Cantábrico o el Océano Atlántico resultan del todo preocupantes, las aguas del pequeño mar Mediterráneo no se renuevan con la misma velocidad, los contaminantes no se disuelven y dispersan del mismo modo y, en definitiva, cualquier fallo nos hará mucho, mucho daño.

No sé a los ayuntamientos pero a mí, tal cual están las cosas, no me compensa.

Nuclear sí, con perdón

Para ser “cool”, lo más fácil es criticar lo impopular, no basta con huir de ello hay que mostrar públicamente que lo repudias.

Quizá sea ésta la primera entrada en la que se observe la diferencia más notoria entre este blog y otros blogs sobre ecologismo. En este espacio no veréis ese logo tan “cool” de “sitio desnuclearizado”, como se dice en la primera entrada publicada en el blog, el NO tiene poca o ninguna cabida en este lugar. No quiero convencer a nadie de que la energía nuclear es mejor que las renovables, principalmente, porque no lo es. A lo único que voy a limitarme es a desmentir ciertos bulos que por ignorancia, malicia o interés se usan como argumentos en contra de la energía nuclear y lo voy a hacer, simplemente, explicando en qué consiste la energía nuclear.

Por energía nuclear entendemos burdamente a la energía eléctrica obtenida en las centrales nucleares. Estas centrales aprovechan la energía liberada en las reacciones nucleares para sustituir el horno de las centrales térmicas convencionales, lo que realmente diferencia a la energía nuclear de la térmica es, por tanto, lo derivado de esta sustitución.

Las reacciones nucleares

Una reacción nuclear es una reacción en la que cambia la composición de los núcleos atómicos, tras una reacción nuclear se obtienen elementos diferentes a los originales. Estos procesos extraordinarios se ven acompañados de la liberación de una enorme cantidad de energía.

La reacción nuclear más conocida es la reacción de fisión nuclear. Esta reacción ocurre cuando un neutrón golpea a un núcleo pesado de un elemento fisionable (como son el uranio-233, uranio-235 y el plutonio-239). El impacto debe realizarse a una velocidad determinada de forma que el neutrón quede “incrustado” en el núcleo pesado. La inestabilidad nuclear hace que el núcleo se divida en dos núcleos más ligeros. El resultado de la división del núcleo es la liberación de una cantidad enorme de energía y partículas subatómicas que conforman las emisiones radiactivas. Las emisiones radiactivas más frecuentes son (electrones, positrones, neutrones, núcleos de hidrogeno,  núcleos de helio, y rayos gamma).

Si los neutrones liberados tras la fisión de un núcleo fisionable encuentran más material fisionable, la reacción aumenta su velocidad y se mantiene hasta agotar todo, o la gran parte, del material fisionable, este proceso se conoce como reacción nuclear en cadena.

Aplicaciones en la guerra

Que la radiactividad es peligrosa lo saben bien los científicos, tanto Marie Curie como su hija Irène Joliot-Curie murieron de leucemia y en los radiólogos, esta enfermedad tiene una incidencia mucho mayor que en profesionales que no trabajen en ambientes de radiación.

Un aspecto detestable de la tecnología nuclear son las bombas nucleares, el  6 y el 9 de agosto de 1945 las bombas de fisión nuclear little boy y fat man asolaron las ciudades de Hiroshima y Nagasaki, a finales de 1945 se estimaba que la cifra de muertos era de 140000, la mayoría por contaminación radiactiva. La destrucción es mayor si hablamos de una bomba H, la primera explosión termonuclear fue provocada el 1 de noviembre de 1952 en un precioso atolón coralino del Pacífico, la explosión de 10 megatones (equivalente a 10 millones de toneladas de TNT) era 500 veces mayor que la Hiroshima. La explosión destruyó por completo el atolón.

Aplicaciones en la paz

Entre las aplicaciones de los radionúclidos se encuentran algunas tan famosas como la datación mediante carbono-14, esta técnica es útil para fechar objetos de menos de 50000 años, para dataciones más antiguas se emplean los métodos de potasio-argón y de uranio-plomo.

En la agricultura, la irradiación con partículas gamma de moscas gusanera macho permitió que se dejara de usar DDT, tóxico para los seres humanos y animales que se exponen de manera repetida a él.

En las ramas industriales y de la ingeniería, cuando se requiere fabricar láminas de metal de grosor específico se emplean los poderes de penetración de diversos tipos de emisiones radiactivas.

Las reacciones nucleares tienen aplicaciones muy importantes en el campo de la medicina. Los tratamientos de cobalto que se emplean para detener ciertos tipos de cáncer se basan en la capacidad de los rayos gamma para destruir tejidos cancerosos. Otros núclidos se emplean como macadores radiactivos en medicina. Así por ejemplo, mediante el empleo de sodio-24 se puede estudiar el flujo de sangre y localizar obstrucciones en el sistema circulatorio. El talio-201 y el tecnecio-99 se pueden emplear para localizar daños sufridos por afecciones cardiacas. El yodo-131 se emplea para el control continuo del bocio y otros problemas de la tiroides, como también cotra tumores hepáticos o cerebrales. La energía por la desintegración del plutonio-238 se convierte en energía eléctrica en los marcapasos cardiacos, esto permite que se pueda emplear el dispositivo durante 10 años sin tener que cambiarlo.

Finalmente, encontramos el tema que nos ocupa, la energía liberada en las reacciones nucleares en cadena se emplea en las centrales nucleares de generación eléctrica para producir energía eléctrica.

REACTORES NUCLEARES DE FISIÓN

Las reacciones de fisión controladas en reactores nucleares producen en la actualidad el 19% de la electricidad que llega a los hogares españoles, el proceso de producción no diferencia mucho del usado en las centrales térmicas de carbón con la diferencia de que el horno de la central térmica es sustituido por un reactor nuclear. Los combustibles de los reactores nucleares no tienen ni el ordenamiento compacto ni la masa crítica de las bombas, por tanto, no existe posibilidad alguna de que se produzca una explosión nuclear. El mayor riesgo que entraña el uso de reacciones nucleares es el escape de los radionúclidos producidos al exterior con la consiguiente contaminación radiactiva. Tanto los radionúclidos producidos como sus radiaciones deben permanecer, en todo momento, en el interior de recipientes de los cuales no puedan escapar.

En el interior de todo reactor de fisión encontraremos cinco componentes principales: el combustible, el moderador, las varillas de control, el sistema de enfriamiento y los sistemas de protección.

El combustible

El combustible empleado son varillas de óxido de uranio (U₃O₈) enriquecido en uranio-235.

Moderador

Para que las reacciones de fisión sean más eficientes se debe controlar la velocidad de los neutrones liberados en la fisión de los núcleos atómicos. Para tal fin se dispone de una sustancia con cuyos átomos chocan los neutrones sin ser absorbidos, estas sustancias reciben el nombre de moderadores. Los moderadores más empleados son el agua y el grafito si bien los mejores moderadores son el helio y el agua pesada (óxido de deuterio).

Varillas de control

Para controlar la velocidad de la reacción en cadena se utilizan varillas de materiales capaces de absorber neutrones. Los más empleados son el cadmio y el acero al boro. Las varillas se insertan o retiran de forma controlada. Cuantos más neutrones sean absorbidos por las varillas, menos fisiones nucleares tendrán lugar y menor será la temperatura alcanzada en el reactor. Se puede decir por tanto que la producción de calor depende del sistema de control que hace funcionar a las varillas.

Sistema de enfriamiento

Existen dos sistemas de enfriamiento. El propio moderador en sí sirve como enfriador del reactor y transfiere el calor generado en la fisión al generador de vapor. El vapor de agua a alta presión se emplea para mover las turbinas que, a su vez, hacen girar las bobinas de los generadores. El segundo refrigerante puede ser agua de río, agua de mar o agua de recirculación, su función es condensar el vapor saliente de las turbinas para que sea recirculado al generador de vapor. Esta agua, antes de ser vertida se debe enfriar para no producir contaminación térmica exactamente igual que en centrales térmicas.

El peligro de fusión surge cuando el reactor es detenido súbitamente. El peligro lo constituye la desintegración de productos de fisión radiactivos que continua a gran velocidad. El aumento de la temperatura en el reactor puede ser tal que los elementos combustibles lleguen a fundirse y su recuperación sea imposible. Si esto ocurre el mayor peligro es que los elementos radiactivos en estado líquido puedan escapar y filtrarse al subsuelo o quedar expuestos en la atmósfera. Para evitar la fusión del núcleo se debe refrigerar hasta sofocar la reacción de fisión. Debe continuarse el enfriamiento hasta que los isótopos de vida media corta desaparezcan y se disipe el calor que produce su desintegración. Sólo en ese momento puede detenerse el enfriamiento con agua.

Protección

Para asegurar la protección, todo el reactor se encuentra en un gran recipiente contenedor de acero. Éste se encuentra albergado en un edificio de concreto reforzado de paredes gruesas, este tipo de edificios está especialmente diseñado para retener cualquier fuga de gases y soportar altas presiones. Las paredes del edificio constituyen la última barrera física de protección.

Accidentes nucleares

El accidente que ocurrió en 1979 en Three Mile Island en las cercanías de Harrisburg, Pennsylvania, se debió a que las bombas de agua se detuvieron demasiado pronto y las bombas de urgencia dejaron de funcionar. Por tanto, una combinación de mal funcionamiento mecánico, errores y descuido produjo el sobrecalentamiento que dañó la planta. Era imposible que estallara pero se rodujo fusión del material interno.

El accidente de 1986 en Chernobyl fue mucho más grave. Cuando el sistema de agua de enfriamiento falló la fusión de la parte interna del reactor produjo una explosión química (que no nuclear). El edificio en que se encontraba el reactor fue destruido y el moderador de grafito probablemente se quemó. A diferencia de los reactores actuales y de los reactores americanos de la época, los reactores rusos no se encontraban en el interior de edificios especialmente diseñados para contener la radiación. Tras la explosión, una gran nube productos radiactivos se liberó y se esparció por amplias regiones de Europa y Asia. Los efectos del desastre aun continúan.

En España, el 19 de octubre de 1989, en la central de Vandellòs I, situada en la provincia de Tarragona, y con un reactor de tipo grafito-gas, se produjo un accidente que se inició por un incendio en un edificio convencional de la central. El incendio generó una serie sucesiva de fallos de sistemas. Pese a todo, se consiguió llevar la central a la situación de parada segura. No se produjo eliminación de CO₂ del circuito de refrigeración, ni se produjo daño alguno a las personas que intervinieron en el control de la central.

A las 14:46:23 hora local del viernes 11 de marzo de 2011, un terremoto de magnitud 9 y epicentro frente a la costa de Honshu, 130 km al este de Sendai, en la prefectura de Miyagi, Japón, hizo temblar Japón e inició la mayor catástrofe natural del siglo XXI. A la devastación del terremoto se unió la impacable fuerza de un tsunami con olas de más de 10 metros de altura. Los resultados son desoladores. Las centrales nucleares de Fukushima I y II, la central nuclear de Onagawa y la central nuclear de Tokai se vieron seriamente afectadas. Las consecuencias de esta catástrofe están aún por evaluar.

Conclusiones:

La tecnología nuclear está presente en una infinidad de aplicaciones. Entre todas sus aplicaciones no belicistas, la producción de energía eléctrica en centrales nucleares es la que entraña los mayores riesgos para la humanidad. Hacer de la energía nuclear una energía segura exige de un gran control y de un buen diseño de las plantas. Con las medidas adecuadas, una central nuclear no reviste más riesgo que una central térmica o una central de ciclo combinado.

Hasta que las energías renovables se desarrollen lo suficiente y sean capaces de abastecer a la cada vez mayor demanda mundial de energía, la única forma de energía limpia que se conoce es la energía nuclear. La peligrosidad que entraña su manejo y la problemática de sus residuos hacen que su uso se deba controlar al máximo. El uso de la energía nuclear debe ser supervisado por organismos de control internacionales independientes que garanticen la seguridad de las centrales y en su caso prohíban la instalación o funcionamiento de las mismas.

Bibliografía:

1. Kennet W. Whitten, Kennet D. Gailey, Raymond E. Davis. Química General
2. Isaac Asimov. Nueva Guía de la Ciencia. Ciencias Físicas.
3. http://www.csn.es/
4. http://www.energia-nuclear.net/