Un
artículo anterior de este blog planteaba que, si el 100% de la energía
utilizada por el hombre saliese de la energía solar, la Tierra se calentaría, y
aunque disminuiría la contaminación atmosférica y el efecto invernadero,
seguiría habiendo contaminación térmica. Pero ¿se pueden dar cifras? ¿Hasta qué
punto aumentaría la temperatura de la Tierra en ese caso?
Según diversas fuentes ([1] y [2]), el consumo mundial de potencia por el hombre viene a ser actualmente de unos 18,5 Teravatios (18,5 billones de vatios). Para obtener la energía consumida durante un lapso de tiempo determinado, basta multiplicar esta cifra por el tiempo correspondiente. Por ejemplo, el gasto total de energía durante un año no bisiesto, expresado en Teravatios-hora, se obtendrá multiplicando 18,5 por 365 y por 24 (el número de horas que hay en un año), lo que equivale a unos 162.000 Teravatios-hora.
La segunda pregunta es esta: ¿Cuánta
energía solar recibe la Tierra? Se calcula que la potencia total que nos
llega asciende a unos 173.000 Teravatios, de la que un 30% se refleja
directamente y se envía de nuevo al espacio, por lo que la potencia que viene del
sol y calienta la atmósfera, o llega a la superficie de la Tierra, donde calienta
los continentes y el mar, y es aprovechada por las plantas, que la transforman
en energía química que las mantiene vivas, y que además alimenta a todos los
animales (y a nosotros mismos), se puede calcular que equivale al 70% restante,
o sea, unos 120.000 Teravatios. Compárese esta cifra con los 18,5 Teravatios
del consumo humano, equivalente al 0,015% de la energía solar total.
¿Qué pasaría si toda la energía
que consumimos saliera de la energía solar? Que con las placas solares actuales
no podríamos aprovechar más que un 20% de esa energía, o sea, que por cada vatio
utilizable generado se desprendería una cantidad de calor igual a cinco vatios.
Luego en la generación de los 18,5 Teravatios que consumimos en la actualidad, se
deprendería un calor equivalente algo más de 90 Teravatios, que se sumaría a nuestro
gasto de energía, dando un total de unos 110 Teravatios.
En la actualidad, el origen de la
energía que consumimos puede resumirse así:
- Petróleo y gas: 54,4%
- Carbón: 27%
- Nuclear: 5%
- Renovables: 13,6%
Si sustituyéramos todo el gas, petróleo y carbón que consumimos por energía solar, reduciríamos enormemente la emisión de gases de efecto invernadero, que seguramente están provocando el calentamiento de la Tierra que venimos detectando. Por otra parte, se produciría un aumento de la contaminación química, porque las placas solares se construyen a base de sustancias bastante difíciles de reciclar. Como hemos visto, también habría un calentamiento global, al aumentar la cantidad total de energía asociada al uso de las placas solares actuales, que se podría disminuir si aumentara el rendimiento de dichas placas. Pero hablemos de las placas de que disponemos actualmente, sin dejar por eso de investigar para mejorarlas.
La última pregunta es esta: ¿Cuánto
subiría la temperatura de la Tierra, debido al calentamiento extra generado por
las placas solares, si el gas, el petróleo y el carbón fuesen sustituidos por
completo por generadores basados en la energía solar?
El resultado final es este (si le
interesa saber de dónde ha salido, vea el apéndice): el aumento sería aproximadamente
igual a media décima de grado, bastante menor que el previsto (sobre
todo por efecto invernadero) si el consumo actual de energía siguiese
realizándose a base de las fuentes actualmente utilizadas. Sin hablar de que
estas fuentes, más pronto o más tarde, acabarán agotándose, por lo que,
queramos o no, acabaremos teniendo que sustituirlas por otras.
En conclusión: a día de hoy y en
un futuro previsible, el problema del calentamiento global no se debe al calor
que generamos los humanos, sino al aumento del efecto invernadero causado por
la alteración de la composición química de la atmósfera. En cualquier caso, siempre
conviene ahorrar energía, porque toda fuente energética tiene algún
inconveniente, y porque de paso ahorramos dinero.
Hilo Temático sobre Política, Economía y Educación: Anterior Siguiente
Fernando Sols y Manuel Alfonseca
Apéndice: Cálculo del aumento de temperatura.
El calor extra generado por el
uso masivo de la energía solar (unos 90 TW) se añadiría al que nos llega del
sol (unos 120.000 TW), lo que equivale a una parte en 1333. La temperatura
media de la superficie de la tierra es igual a 273 + 14 ºC = 287 K. Como la
potencia térmica varía en función de T4, la variación relativa de la
temperatura es 1/4 de la variación relativa de la radiación térmica, o sea, (1/4)
× (1/1333) = 1/5333 = 0,00019, es decir, unas 2 partes en 10.000. Para una
temperatura de 287 K, el cambio sería igual a 287/5333 = 0.054 K
Este mismo razonamiento se aplicaría a la energía nuclear. Si consiguen la fusión controlada finalmente, probablemente tendríamos la ventaja de que la energía solar reflejada no contase en el efecto invernadero. Sin embargo, la energía nuclear "limpia" no parece que la tengamos disponible antes del 2050, por lo que comentas en el artículo probablemente sea una alternativa realista mientras tanto.
ResponderEliminarDemaciado teorico. Si la energia solar se usa en exceso lo primero que faltaria es la vegetacion con consiguiente bajada de la produccion de O2 y consumo de CO2 de las plantas. Y cosiguietes cambios del resto del sistema ecologico. De hecho lo primero que faltaria es la comida, jabon y agua, ya que los paneles solares requieren una limpieza con jabon frecuente en un ambiente con mucho polvo. Hay que conocer gente que ha regalado sus tierras para estos proyectos para darse cuenta que ha quedado de ellas.
ResponderEliminarPara el consumo por un humano de 2000 W, se requieren unos 2000 sqm de renovables. Pues les hay de sobra incluso con 10 veces de la poblacion actual. Pero esto no significa que no usamos la restante superficie. Si que la usamos, porque usamos los frutos de estas tierras, de las plantas y los animales, las bacterias y los viruses, que forman nuestra ecosistema. Si la cambiamos de forma sustancial la vamos a destruir. Y estos seres vivos si que usan el sol somo unico fuente de energia, pues en este sentido parecen mas sabios que nosotros pero la solucion propuesta les va a destruir. Si destruimos el sistema ecologico, nos vamos a suicidar. Este sistema tan maravioso que no una vez se ha adaptado a cambios climaticos mas severos de lo que se predica.
De la energia del viento ni hablo, solo uno que no ha intentado de cultivar cerca de estos molinos no sepa que la destruccion del sistema ecologico en su arrededor es cruel. Como consecuencias se muere la fauna subterranea y en pocos años crece solo hierba mala.
Bueno, donde hay paneles solares no crece ni hierba. Si, lo se, hay intentos que sea distintos. En fin, hay intentos de motores con 1 L/100km. Solo hay que estar un dia cerca de instalaciones de este tipo para darse cuenta que las soluciones acuales son mas daño que solucion.
La solucion de una crisis -- el agotamiento de los combustibles fociles no es que hacer al subir la temperatura (con solucion evidente -- llevar pantalones cortos y abrigarse menos), la solucion es encontrar fuente sustituto de gasolina. Esto ya se ha abordado varias veces en paises sin petrolio durante la guierra y la solucion es trasformar otras materias organicas en gasolina. Lo mismo se hace en granjas lejanas para conseguier electricidad. Solucion bien conocida, que quien sabe porque ni se discute.
Pero bueno, si se produce gasolina de madera, en fin, no se puede pedir que todo el mundo cambie el coche regalando el metal a Asia. Y quizas por eso la solucion es politicamente inviable, pues alguien que puede influir a los poderes tendra que ganar para que haya accion politica. El ciclo vegetacion-energia, es decir el cierre del ciclo CO2, es de unos 4 años, demaciado corto para cambiar CO2, que solo se SUPONE va a arreglar todos los males del hombre.
En efecto, las energías renovables también crean muchos problemas. Algunos de ellos los cité en mi artículo anterior a este (el enlace está al principio). La única solución, hasta que llegue la energía de fusión nuclear (que siempre se queda para pasado mañana) es gastar menos energía. Pero a ver quién le pone el cascabel al gato.
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