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La TRE o Tasa de Retorno Energético (EROEI) un índice imprescindible pero esquivo |
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| Fernando Ballenilla | ||
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Mientras hemos disfrutado de la disponibilidad de energía barata, no nos ha preocupado mucho el costo energético de poner en marcha y mantener un proceso para obtener energía útil, es decir, con poca entropía y fácilmente manejable. Si los números (económicos) salían, era suficiente, ya que la energía para su puesta en marcha y mantenimiento no era un factor relevante en esos números. Sin embargo, en la actualidad, cuando ya estamos en el zenit de producción petrolífera o en sus aledaños, preguntarse cuanta energía útil me va a aportar un determinado proceso de transformación de energía, y compararlo con la energía que ha supuesto ponerlo en marcha y mantenerlo, es de las preguntas más pertinentes que se pueden hacer. La respuesta a esta pregunta es la TRE, o Tasa de Retorno Energético (EROEI en el mundo anglosajón). Se calcula dividiendo, la energía útil que hemos empleado en implementar y mantener un proceso de transformación de energía, entre la energía útil que dicho proceso nos proporciona. Si poner en marcha y mantener un determinado proceso de obtención de energía a lo largo de su vida útil me ha supuesto utilizar 2 Giga julios y durante todo ese tiempo he obtenido 10 Giga julios, la TRE es de 5. Obtengo cinco veces la energía invertida en el proceso, es por tanto un proceso rentable energéticamente. Sin embargo un proceso con una TRE igual o menor de 1 no es rentable energéticamente, y por tanto no se trataría de un proceso de obtención de energía, si es menor de 1 más bien será un sumidero de energía. Como vemos tanto la claridad del concepto
del índice, como su utilidad, resultan evidentes, pero donde comienzan las
dificultades es a la hora de determinar su valor. Bueno, voy a utilizar la TRE para analizar
algunos datos. Los datos los voy a sacar de aquí, y son
estos: |
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| Los datos están en ktep kilotoneladas de
petróleo equivalente. ¿Es una unidad de masa (por lo de las toneladas)?
No, es una unidad de energía (tep = 4,19*10E10 julios). Vamos a calcular la TRE del proceso de conversión de la energía primaria del petróleo en la energía final (los distintos combustibles) derivada de este. Supongamos que todo el proceso de refinado utiliza solo consumos propios (248 ktep) sin apenas entrada de energía externa al proceso. Entonces la TRE = energía útil que obtenemos / energía útil “gastada” en el proceso ABRO
PARÉNTESIS============= Ojo a las comillas, el primer principio de la termodinámica dice que la energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma, por lo tanto no se puede gastar, es decir, acabar con ella. ¿A que llamamos “gastada” en el lenguaje coloquial? Me refiero al que normalmente utilizamos para entendernos (menos cuando lo utilizamos deliberadamente para marear a la pobre perdiz). Decimos que hemos “gastado” energía cuando le hemos hecho ganar entropía al utilizarla. Cuando utilizamos gasolina para circular, estamos convirtiendo toda la energía química de la gasolina en otras formas de energía, unas que nos interesan (por ejemplo mecánica) y otras no (por ejemplo térmica), pero la suma de todas es igual a la cantidad de energía que inicialmente metimos en el depósito. ¿Que diferencia hay?: que la hemos “gastado”, es decir, que la suma de ellas no es capaz de realizar el mismo trabajo que la energía de la gasolina. Se ha producido un aumento de entropía, es decir, una pérdida de capacidad de esa energía para realizar un trabajo. CIERRO
PARÉNTESIS============ Bien, sigamos después de este paréntesis: Energía útil obtenida =156 + 703 + 3.327 + 530 = 4716 ktep Energía gastada = 248 ktep TRE = 4716 ktep / 248 ktep = 19,02 Para considerar la TRE completa del petróleo habría que tener en cuenta además: la extracción, el transporte y la distribución, y no solo la TRE del proceso de conversión de energía primaria a energía final. Se trata de un índice complejo y difícil de calcular, pero que cada vez resulta más necesario. Como cualquier índice, cuando se aplica pueden aparecer incertidumbres y obligar a tomar decisiones, pero como su utilidad es comparar procesos, lo deseable es que se llegue a consensos sobre su cálculo. Otra característica importante es que se trata de un índice situado, ya que su valor para una misma actividad varía con el tiempo y el contexto. La TRE del refino no es la misma ahora que antes del uso de las zeolitas, por ejemplo. De manera que además del valor del índice conviene saber el año en que se calculó. Vamos ahora con la electricidad, resulta que importamos 920 ktep de electricidad, y por tanto tendremos que restarlas de las 2005 ktep de electricidad útil que salen un de nuestro sistema eléctrico, de manera que este realmente sólo “produce” 1085 ktep de energía útil. VUELVO A ABRIR PARÉNTESIS========= Ojo a las comillas, el primer principio de la termodinámica dice que la energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma, por lo tanto no se puede producir, generar, etc. En realidad los generadores del lenguaje coloquial, lo que hacen es transformar un tipo de energía en otra, en ese proceso se dan “perdidas”, es decir, se produce un aumento de entropía, parte de la energía que se pretende transformar se disipa en forma de energía térmica (calor) y la energía útil resultante no es capaz de realizar el mismo trabajo que la energía inicial, ni siquiera aunque pusiésemos a “trabajar” a la energía térmica disipada. CIERRO
PARÉNTESIS=============== Bueno, sigamos después del paréntesis. El caso es que obtenemos 1085 ktep de energía útil, y para eso hemos “gastado” 1847 ktep en producción y 264 ktep en transporte y consumo propios, en total 2111 ktep, por lo tanto: TRE = 1847 ktep de energía útil / 2111 ktep de energía gastada = 0,87 Una TRE tan boyante debe llevarnos a releer La cima de la producción mundial de petróleo y el camino a la garganta de Olduvai de Richard C. Duncan y a preguntarnos si nuestro sistema eléctrico sobrevivirá cuando la escasez de petróleo sea ya severa. Pero la cosa es más grave de lo que aparece en estas cuentas, ¿Dónde está contabilizado el gasto energético de construir la central nuclear? ¿Y el de obtener su combustible? ¿Y el de deshacerse de los residuos? (si eso fuera posible) ¿Y el de fabricar el pantano? ¿Y el de fabricar las turbinas? ¿Y la refinería? ¿Y el puerto en que atracan los buques con el petróleo?... Se trata de un índice complejo pero muy útil, incluso utilizandolo de forma poco precisa, como aquí, nos da información que nos permite comparar unos procesos con otros. Cuando se llegue a consensos sobre su cálculo, permitirá discriminar mejor sobre las distintas alternativas que se nos presenten. El rendimiento o la eficiencia es otra cosa, importante pero distinta. Si en el caso del sistema eléctrico, por ejemplo, hubiese querido calcular el rendimiento, lo que hubiera hecho es hallar la relación entre la energía entrante al sistema y la salida de electricidad. |
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| Energía que entra en el sistema = 4117
ktep – 920 ktep = 3197 ktep Electricidad producida = 2005 ktep – 920 ktep = 1085 ktep Rendimiento o eficiencia = 1085 ktep / 3197 ktep = 0,34 En tanto por cien el 34%, otro dato para reflexionar sobre el futuro de nuestro maravilloso sistema eléctrico cuando le energía sea muy valiosa. En el caso del TRE intento determinar el costo energético de un proceso, en el caso de la eficiencia intento determinar que tan bueno es ese proceso. Ambos son índices importantes y necesarios para tomar decisiones energéticas, pero la TRE, aunque ya hay empresas (sobre todo de renovables) que empiezan a utilizarlo, todavía no es muy popular y su cálculo no está muy estandarizado. |
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Julio
2006 |
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| La ilusión del crecimiento
infinito | |
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