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Energia y Sostenibilidad

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    Proceso TriVersa: un paso adelante para optimizar el rendimiento de la biorrefinería lignocelulósica

    Mar, 12/12/2017 - 08:24

    La biomasa lignocelulósica puede fraccionarse en sus principales componentes para sustituir a los productos químicos derivados del petróleo usados actualmente en la vida diaria. Sin embargo, es necesario obtener un elevado rendimiento de aprovechamiento para que el proceso sea sostenible económica y ambientalmente. En este ámbito, un novedoso proceso de biorrefinería propuesto recientemente por el grupo del profesor J.A. Dumesic, denominado proceso TriVersa, plantea una estrategia integral de conversión de una biomasa tipo (en concreto, el abedul de papel) que permite valorizar hasta un 80% de la materia prima de partida obteniendo productos útiles con salida real en el mercado.

    Autor: [Gabriel Morales, Universidad Rey Juan Carlos]

    El grupo del Prof. James A. Dumesic, de la Universidad de Wisconsin-Madison, EE.UU., es uno de los grupos punteros a nivel mundial en el ámbito de la catálisis heterogénea aplicada a la producción sostenible de biocombustibles y bioproductos (obtenidos a partir de biomasa vegetal, principalmente de tipo lignocelulósico). Recientemente han desarrollado un proceso de fraccionamiento secuencial que maximiza la conversión de la biomasa lignocelulósica (hasta un 80%) dando lugar a productos comercializables, abriendo de este modo la puerta a un proceso comercial de biorrefinería lignocelulósica económicamente viable. Dicho método de fraccionamiento preserva el valor de los tres componentes primarios (Figura 1): (i) celulosa, que es convertida en pulpa de papel para la producción de fibras y compuestos químicos; (ii) hemicelulosa, que es convertida en furfural (molécula plataforma); y (iii) lignina, que es convertida en productos carbonosos (espuma de carbón, fibra de carbono o ánodos de batería). En global, el proceso permitiría obtener unos ingresos de más de 500 dólares por tonelada seca de biomasa. Adicionalmente, una vez que la tecnología se haya asentado y haya reducido los riesgos iniciales de inversión, puede extenderse fácilmente a otros bioproductos y biocombustibles, tales como azúcares fermentables, bioetanol, biocombustibles avanzados, productos químicos especializados, etc. Esto facilitaría el desarrollo del concepto de biorrefinería lignocelulósica renovable integrada de un modo competitivo con una refinería de petróleo actual.

    Figura 1. Proceso TriVersa aplicado a abedul de papel.

    La clave del proceso es la eficacia y alto rendimiento del fraccionamiento de la biomasa en sus componentes individuales, preservando el valor de cada una de las fracciones. Este fraccionamiento es posible gracias al uso de γ-valerolactona (GVL), un disolvente renovable y sostenible derivado de la propia biomasa, que ha demostrado propiedades favorables en el procesamiento de la biomasa lignocelulósica. El empleo de GVL como disolvente ofrece ventajas únicas en virtud de sus propiedades fisicoquímicas, y resuelve los problemas típicos asociados al fraccionamiento de este tipo de biomasa, tal como una alimentación en continuo de biomasa (debido a la baja presión de vapor de la GVL), una alta carga de biomasa (debido a la elevada solubilidad de la lignina y los azúcares en mezclas GVL/agua), un fraccionamiento limpio de los componentes (debido al uso de condiciones de proceso moderadas), y la capacidad de procesar eficazmente las corrientes con disolvente, lo que minimiza el uso de operaciones de separación que incrementan los costes. Además, la GVL puede producirse a partir de biomasa en el mismo proceso para compensar las pérdidas, haciendo que el proceso sea de ciclo cerrado. La Figura 2 muestra un diagrama de flujo de la estrategia de biorrefinería propuesta para integrar las corrientes de productos de la biomasa usando GVL como disolvente.

    Figura 2. Diagrama de flujo del proceso TriVersa.

     Según el proceso TriVersa, 1000 kg de biomasa seca pueden convertirse en 402 kg de celulosa, 156 kg de precursor de lignina para espuma de carbono de alta pureza y 138 kg de furfural (Figura 1). Estos rendimientos corresponden a la conversión de prácticamente un 70% de la masa inicial y >75% del contenido en carbono en productos de valor añadido (Figura 3). El rendimiento final de celulosa tras el tratamiento de blanqueo es similar a otras tecnologías convencionales (como el proceso Kraft o el de sulfitos). La fácil separación de la lignina y la hemicelulosa usando como disolvente GVL da lugar a una celulosa con una calidad de pasta de disolución. Las propiedades de esta celulosa (con un contenido de hexosas >96%, viscosidad CED de 5 a 15 cP, número Kappa <20) son similares a las de otras pulpas de disolución comerciales, lo que indica que este material es adecuado para la producción comercial de textiles (p.ej., rayón) y otros derivados de celulosa de valor añadido. Por otra parte, la cantidad de biomasa convertida aprovechada puede aumentar hasta el 80 wt% si se recuperan los subproductos ácidos: ácido acético (66 kg por tonelada de biomasa seca), ácido fórmico (27 kg) y ácido levulínico/HMF (10 kg). Considerando el proceso global, los rendimientos de valorización son significativamente más altos que los obtenidos con otras tecnologías de biorrefinería, como la producción de etanol celulósico (228 kg de etanol por tonelada, 22,8 wt%) o la operación de un molino de papel típico (de 400 a 500 kg por tonelada de biomasa), y similares a los obtenidos en procesos que se quedan en productos intermedios, tales como azúcares.

     

     

    Figura 3. Diagrama de Sankey del proceso integrado.

    El principal reto de este proceso es controlar las pérdidas de disolvente. Aunque la GVL es estable en las condiciones de reacción y es de esperar que se produzcan pérdidas mínimas de disolvente por degradación o interacciones con moléculas derivadas de la biomasa, el trabajo experimental desarrollado por el grupo de Dumesic ha identificado otras pérdidas de disolvente en la salida de productos y en las etapas de lavado y procesado. En este sentido, se puede recuperar una cantidad significativa de GVL lavando la lignina con agua. Aunque esta etapa requiere energía adicional para recuperar la GVL, el coste del tratamiento del agua residual es reducido. En este escenario, las pérdidas de GVL se pueden reducir a tan solo 20 kg por tonelada de biomasa, o menos del 3% de los productos finales. La cantidad de GVL de reposición necesaria puede reducirse si tanto el ácido levulínico como el hidroximetilfurfural (HMF) producidos en el proceso (unos 10 kg por tonelada de biomasa) son convertidos a GVL por hidrogenación.

     Referencia:

    Science Advances 2017, Vol. 3, no. 5, e1603301.

    Increasing the revenue from lignocellulosic biomass: Maximizing feedstock utilization

    David Martin Alonso, Sikander H. Hakim, Shengfei Zhou, Wangyun Won, Omid Hosseinaei, Jingming Tao, Valerie Garcia-Negron, Ali Hussain Motagamwala, Max A. Mellmer, Kefeng Huang, Carl J. Houtman, Nicole Labbé, David P. Harper, Christos T. Maravelias, Troy Runge, James A. Dumesic 

    La primera planta en EE.UU. para la producción de biocarburantes a partir de resíduos sólidos urbanos llevará el sello de Abengoa

    Lun, 12/04/2017 - 05:11

    Abengoa, una de las principales empresas que hicieron realidad la comercialización de etanol de celulosa, regresa al sector de los biocarburantes para participar en la construcción de la primera planta de EE.UU. que convertirá los residuos sólidos urbanos en biocombustibles para la aviación.

    Autor: [Antonio D. Moreno – CIEMAT]

    Tras recibir la notificación oficial por parte de las autoridades estadounidenses, Abengoa se encuentra en disposición de comenzar la construcción de esta nueva planta –por encargo de la empresa Fulcrum BioEnergy– en el estado de Nevada. Además de la construcción y puesta en marcha del proyecto, la empresa española será responsable de la ingeniería y el diseño de la planta, que tiene previsto producir unos 35-40 millones de litros de combustible para la aviación a partir de basuras. Este contrato supone para la compañía una oportunidad importante de afianzar su posicionamiento en un sector en continuo crecimiento, y cuya demanda en biocombustibles seguramente se verá incrementada en los próximos años ante la perspectiva de aumento en los niveles atmosféricos de CO2.

    Además de la obtención de biocombustibles, otro de los principales puntos fuertes del proyecto radica en la utilización de los residuos sólidos urbanos como material de partida, hecho que garantiza una mejor gestión de estos residuos inherentes a la actividad humana, evitando su acumulación en vertederos o su incineración y reduciendo por tanto su impacto medioambiental.

    En cuanto a la tecnología de conversión que utilizará la planta de Fulcrum BioEnergy, cabe destacar el papel fundamental de los resultados obtenidos en el proyecto “Waste 2 Biofuels” desarrollado en Babilafuente (Salamanca, España), donde además de transformar la fracción orgánica en biocombustibles se realiza una separación y clasificación del resto de los componentes de las basuras (como los plásticos, hierros o aluminios), lo que facilita su aprovechamiento y reciclado. Estos resultados sentaron las bases que situaron a Abengoa en una posición privilegiada para encarar la tarea encomendada y han contribuido a su vez al diseño de un modelo preliminar que permita minimizar los riesgos que puedan surgir durante la construcción de la planta final.

    Más información:

    [1] https://www.energias-renovables.com/biocarburantes/abengoa-renace-entre-los-biocarburantes-con-un-20171109

    [2] https://www.biobasedworldnews.com/abengoa-embarks-on-us-first-with-the-construction-of-bio-jet-fuel-plant-in-nevada

    [3] http://www.abengoabioenergy.com/web/es/nuevas_tecnologias/tecnologias/planta_babilafuente/waste_to_biofuels/

    Escuela del invierno del proyecto NESTER

    Mar, 11/28/2017 - 13:35


    Autor: Rocío Bayón, CIEMAT

    Entre los días 6 y 16 de noviembre de 2017 tuvo lugar en la sede del Instituto de Chipre (Cyprus Institute, CyI) en Nicosia la segunda escuela de invierno organizada dentro del marco del proyecto europeo NESTER (Networking for Excellence in Solar Thermal Energy Research, G. A. Nº.692259.) [1].

    El principal objetivo del proyecto NESTER [2] es mejorar el desempeño del Instituto de Chipre en términos de innovación científica en el campo de la energía solar térmica de concentración. Esta mejora se pretende alcanzar integrando las actividades de este instituto en una red de excelencia que proporcionará acceso a los conocimientos desarrollados en instalaciones más avanzadas, formando a su personal científico y técnico y ligándolo a la industria europea. La sustancial inversión tanto hecha como planificada por el CyI en términos de infraestructura y personal será más eficiente y competitiva pudiendo así alcanzar la excelencia internacional.

    La localización geopolítica de Chipre ofrece excelentes oportunidades para desarrollar un nicho de investigación y desarrollo dentro de las tecnologías solares. Sin embargo, la lejanía con los correspondientes centros de excelencia europeos en este campo supone un gran impedimento. En este sentido la propuesta del NESTER pretende reforzar las ventajas y mejorar las desventajas de esta situación geográfica.

    La red del proyecto NESTER incluye a cuatro instituciones que son líderes en campo de la investigación en energía solar como son CIEMAT, ENEA, PROMES/CNRS y RWTH – Aachen. Todas ellas poseen un elevado conocimiento en este campo además de operar algunas de las instalaciones más importantes del mundo. La mejora de las capacidades y el status del CyI resultante de este proyecto se traducirían positivamente en un desarrollo en la economía del conocimiento de Chipre. Así mismo, mejoraría la posición de Chipre como un importante actor en la investigación científica aplicada entre Europa y las regiones de Oriente Próximo y Norte de África.

    La propuesta de actividades dentro del programa del proyecto NESTER comprende actividades de formación y transferencia de conocimiento, seminarios y eventos para establecer contactos entre socios europeos y del EMME, escuelas de verano e invierno así como eventos de carácter público. Todo diseñado para asegurar la sostenibilidad, la evolución y la continuidad de las actividades incluyendo la cooperación entre los socios más allá de la finalización del proyecto el cual tiene una duración de tres años.

    La segunda escuela de invierno del proyecto NESTER sobre tecnologías de energía solar térmica de concentración ha estado dirigida tanto a investigadores en fase de iniciación como a investigadores con cierta experiencia que quieran desarrollar habilidades en una nueva área de investigación. En este sentido la escuela ha ofrecido una visión general de dichas tecnologías de concentración en la primera semana mientras que en la segunda semana se ha tratado una temática más específica, que en esta edición ha sido el almacenamiento térmico. Así pues durante la segunda semana se ha profundizado en los distintos tipos de almacenamiento térmico (sensible, latente y termoquímico) tanto desde el punto de vista de los materiales como los sistemas así como desde el punto de vista de la integración de los mismos en las centrales termosolares. En todos los casos se ha mostrado el estado actual de desarrollo e implantación comercial así como las tendencias en investigación de cara al futuro.

    Para el desarrollo de todos los contenidos del curso se ha contado con la participación de investigadores expertos de los distintos centros de investigación europeos socios en este proyecto así como personal del CyI. Por parte del CIEMAT han asistido la Dr. Esther Rojas y la Dr. Rocío Bayón como ponentes expertas en almacenamiento térmico las cuales han impartido varias clases relacionadas con esta temática.

    En cuanto al número de participantes, se ha contado con unos 20 alumnos procedentes en su mayoría de países del Mediterráneo (Egipto, Jordania, Marruecos, España, Grecia, Chipre) aunque también ha habido alumnos de países como Chile y Australia. Esto demuestra el gran interés que suscita este tipo de actividades de formación relacionadas con la energía solar de concentración no sólo en los países del Mediterráneo sino en el resto del mundo.

    [1] http://nester.cyi.ac.cy/index.php/schools/2017-school

    [2] http://nester.cyi.ac.cy/

    Señales de alerta: las emisiones globales de CO2 se prevé que aumenten este año tras tres años estancadas

    Jue, 11/23/2017 - 13:17

    Las emisiones de CO2 provocadas por los combustibles fósiles y la industria suponen el 90% de las emisiones globales de CO2 asociadas a las actividades humanas. En los últimos tres años (2014-2016) el nivel global de emisiones de CO2 se mantuvo estable a pesar del aumento del crecimiento económico en esos años. Elementos positivos, como el menor uso del carbón en China, las mejoras en la eficiencia energética y el mayor uso de energías renovables como la solar o la eólica han contribuido a la estabilización en las emisiones de CO2. Sin embargo según un estudio publicado por investigadores del Global Carbon Project [1] se estima que las emisiones de CO2 vuelvan a aumentar en el año 2017 alrededor de un 2% respecto de los valores del año 2016 alcanzando un record de 36.8 Gt de CO2 emitidas a la atmósfera.

    [Rufino M. Navarro Yerga- Instituto de Catálisis y Petroleoquímica]

    La temperatura global de la tierra continúa en aumento. Los cinco años con mayor temperatura global se han alcanzado a partir de 2010 y 16 de los 17 años más calurosos se han registrado desde el año 2000. En este sentido es prioritario reducir las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas a las actividades industriales y territoriales de los seres humanos. Mientras las temperaturas globales continúan en aumento, la estabilización de las emisiones de CO2 observada en los años 2014-2016 parece que llega a su fin ya que para el año 2017 se prevé que las emisiones vuelvan a aumentar (Figura 1). En el periodo 2014-2016 se observó un desacoplamiento entre la curva de crecimiento económico y el de emisiones de CO2 (Figura 1) producido por las mejoras en la eficiencia energética, el menor uso del carbón y el mayor uso de renovables. Sin embargo para el año 2017 las proyecciones para las emisiones de CO2 apuntan a un aumento del 2% respecto de las alcanzadas en 2016 con un valor record de emisiones de 36.8 Gt de CO2. Si a esa cifra se le suman el resto de emisiones de CO2 causadas por otras actividades humanas como la deforestación, 2017 se saldaría con un valor total de emisiones de 41 Gt de CO2.

     

     

    Figura 1. Emisiones globales de CO2 a partir de combustibles fósiles e industria en el periodo 1990-2017 (los puntos rojos se corresponden a los datos para el año 2017) [1]

    Los autores del trabajo indican que el aumento de las emisiones en 2017 está asociado a una mejora de la economía global que ha significado mayor producción de bienes que son los que acarrean más emisiones.  El mayor uso del carbón, petróleo y gas natural en China (un 3%. 5% y 12% respectivamente más que en 2016) junto con su menor generación hidroeléctrica es fundamental en el resultado global de emisiones en 2017 ya que este país es el responsable del 28 % de las emisiones globales de CO2. La reducción prevista para el año 2017 en las emisiones de CO2 en EEUU (-0.4%) y  en la Unión Europea (-0.2%) no son suficientes para compensar los aumentos producidos en China, India y el resto del mundo cuyas emisiones suman el 40% del global  y que se estiman que aumenten un 2.3%.

    Con las previsiones de crecimiento económico para el año 2018 (2.9% según el Banco Mundial, el mayor crecimiento desde 2011) y con unas emisiones anuales globales de CO2  del orden de 41 Gt anuales,  el tiempo de respuesta para conseguir no alcanzar el límite de 2ºC de incremento de temperatura como recoge el acuerdo de Paris empieza a agotarse y es crítico. Los mismos autores plantean que lo fundamental es que las emisiones toquen techo cuanto antes y nada que no sea un descenso rápido y profundo de la decarbonización de la economía podría evitar alcanzar con el ritmo actual de emisiones superar el límite de calentamiento de 1.5ºC en un tiempo tan corto como una década y superar el calentamiento de 2ºC tan sólo unas pocas décadas después.

    Más Información

    [1] R-B. Jackson, C. Le Quere, R.M. Andrew, J.G. Canadell, G. P. Peters, J. Roy, L. Wu, “Warning sings for stabilizing global CO2 emissions” Environmental Research Letters, 12 (2017) 110202

    Transparencia y Eficiencia en la gestión de la I+D, ¿son atributos incompatibles en España?

    Vie, 11/03/2017 - 06:01

    Autor: Eduardo Zarza-CIEMAT

    Los Blogs que he escrito anteriormente dentro del marco del Proyecto ALCCONES han tenido un claro contenido científico o técnico, pero este que escribo ahora es más una reflexión en voz alta sobre la gestión de la I+D que en España se hace actualmente desde la Administración. El actual Gobierno mostró desde su nombramiento una especial atención y compromiso por evitar que en el ámbito de la Administración Pública pudieran darse casos de corrupción o uso indebido de los fondos públicos.

    Esta preocupación del actual Gobierno es muy comprensible dada la larga sucesión de casos de uso indebido de fondos públicos que han ido salpicando a múltiples entidades públicas, especialmente ayuntamientos, gobiernos regionales, diputaciones y partidos políticos. Pero la forma en que dicha preocupación se ha plasmado en medidas concretas dentro del ámbito científico español ha sido, en mi opinión, muy desafortunada, pues ha originado situaciones difícilmente entendibles desde la perspectiva de una eficiente gestión de los recursos de I+D en España.

    Las medidas implantadas por el actual Gobierno durante los dos últimos años se han cebado especialmente en los Organismos Públicos de Investigación (OPIS), algo extraño a la vista que los casos de corrupción y uso indebido de medios públicos que han llegado a la opinión pública han ocurrido en otros ámbitos muy diferentes de la esfera pública, como todos sabemos. El afán del actual Gobierno por garantizar la transparencia en el uso de los fondos públicos y la aplicación de procedimientos que garanticen un uso correcto de los mismos ha llevado a situaciones que podríamos definir como irracionales si nos ceñimos a la definición de “irracional” dada por el diccionario de la RAE (dícese de lo que es absurdo o que no obedece a la razón). Ningún calificativo mejor que “absurdo” puede emplearse para definir a los procedimientos implantados en los OPIS durante los últimos años. Tan absurdos que son incompatibles en muchos de los casos con la propia naturaleza de las actividades que debe desarrollar el OPI. Como ejemplo, podemos citar el hecho que los proyectos europeos plurianuales con financiación de la Comisión Europea tienen que ser llevados a cabo bajo el marco de las normas de los Presupuestos Generales del Estado (PGE), que están diseñadas y pensadas para ejecuciones que no superan el ámbito temporal de un año. Esto provoca situaciones tan absurdas como que los pagos por adelantado que reciben los OPIS de la Comisión Europea para los proyectos plurianulaes, con la finalidad de cubrir sus costes durante aproximadamente los dos primeros años del Proyecto, tienen que ser gastados dentro del mismo año en que son recibidos por el OPI, porque los fondos remanentes a fecha de 31 de diciembre dejan de estar disponibles contablemente el 1 de enero del año siguiente, impidiendo de este modo la continuidad del Proyecto. El resultado de esto es claramente negativo y pernicioso, por las siguientes razones:

    • la financiación plurianual obtenida de la Comisión Europea no puede ser gastada, y por consiguiente se pierde la generación de empleo e inversiones que habría conllevado su gasto,
    • el dinero no gastado no ayuda a reducir el déficit público del Estado Español, pues el dinero no gastado tiene que ser devuelto a Bruselas por el OPI
    • los retrasos, y a veces cancelación del proyecto, originados por no poder disponer de las subvenciones recibidas de la Comisión Europea, merman la credibilidad del OPI frente a los socios del proyecto que se han visto perjudicados por los retrasos, e incluso a veces cancelación, del proyecto.

    Hay centros públicos de I+D dependientes de OPIS, como es el caso de la Plataforma Solar de Almería, que se ven imposibilitados para poder realizar las actividades y proyectos que como Instalación Científico Técnica Singular (ICTS) deben llevar a cabo, pues las normas impuestas por el Gobierno son incompatibles con proyectos plurianuales que cuentan con una importante financiación de Bruselas. Como consecuencia de esto se está produciendo un rápido declive en la relevancia internacional de estos centros, perdiendo su excelente posicionamiento en el sector y echando por tierra el gran esfuerzo realizado por sus investigadores durante muchos años.

    La irracionalidad de los procedimientos implantados por el actual Gobierno lleva a multitud de circunstancias que resultarían increíbles si no fuera porque están sucediendo. Un ejemplo concreto: se prohíbe que los propios Gabinetes Jurídicos de los OPIS tramiten Acuerdos de poca relevancia, como son los Acuerdos de Cooperación Educativa, mediante los cuales se realizan intercambios de investigadores o cortas estancias de estudiantes e investigadores en otros centros. Este tipo de Acuerdos, que no tiene contenido económico alguno y solo contiene cláusulas donde se define la duración de la estancia, finalidad y el compromiso del estudiante o investigador a mantener, cuando sea necesario, la debida confidencialidad sobre los datos a los que tenga acceso durante su estancia, ya no puede ser tramitado por los Gabinetes Jurídicos de los propios OPIS, teniendo que ser tramitados a través de la Abogacía General del Estado, lo que implica periodos de tramitación y esfuerzos que resultan desproporcionados si se tiene en cuenta la poca relevancia de este tipo de Acuerdos.

    Los ejemplos puestos de manifiestos anteriormente son solo una mínima muestra de los procedimientos irracionales implantados por el actual Gobierno en los OPIS, los cuales se ven abocados a la irrelevancia por no poder realizar los proyectos comprometidos, ni hacer frente a sus compromisos.

    Todo esto parece poner de manifiesto que las nuevas normas implantadas por el actual Gobierno en los OPIS con el fin de asegurar una gestión transparente ha conducido a una situación altamente ineficiente debido a la torpeza que se ha exhibido a la hora de diseñar e implantar dichas medidas, porque son claramente incompatibles con la propia naturaleza de un OPI que aspire a tener relevancia internacional.

    Afortunadamente, ni las Universidades, ni el propio CSIC han sido víctimas de esta torpeza, pues ellos no están sujetos a las normas de los Presupuestos Generales del Estado. Tal vez este sea el principal problema: los actuales OPIS representan una parte pequeña de la Ciencia en España, y esta circunstancia hace que este mal que están padeciendo no sea un tema prioritario para los políticos.

    Las Biorrefinerías como elemento estratégico de la bioeconomía en España

    Jue, 10/26/2017 - 06:45

    Se presenta el ‘Manual sobre las Biorrefinerías en España” que han elaborado conjuntamentelas Plataformas Tecnológicas Españolas de la Biomasa – BIOPLAT – y de Química Sostenible – Suschem-España.

    Autor: Alberto González  -Unidad de Biocarburantes- Dpto. de Energía- CIEMAT

    Las Plataformas Tecnológicas Españolas de la Biomasa – BIOPLAT – y de Química Sostenible – Suschem-España han presentado el ‘Manual sobre las Biorrefinerías en España” que han elaborado conjuntamente. En él se subraya la importancia de la biomasa como elemento coadyuvante necesario para alcanzar los objetivos energéticos y medioambientales presentes y futuros, destacando el papel vertebral de las biorrefinerías como elemento estratégico de la bioeconomía en España así como en la economía circular.

    Una vez conocida la diversidad y enorme cantidad de recursos biomásicos de todo tipo (agrícolas, forestales, ganaderas, industriales y residuos orgánicos municipales) con los que cuenta España, se definen los procesos de transformación o valorización que pueden llevarse a cabo sobre los mismos en las biorrefinerias y se exponen los tipos de biorrefinerias que serían susceptibles de ser desarrollados en España. La posibilidad de apostar por la valorización de estos recursos autóctonos, creación de nuevos modelos productivos de alto valor añadido la dinamización del medio rural, así como las iniciativas privadas junto con las estrategias de economía circular seguidas en las políticas marcadas por la Comisión Europea enmarcan un contexto favorable para el impulso de las biorrefinierias como elemento clave para fomentar la estrategia de bioeconomía.

    Incendios

    Lun, 10/23/2017 - 04:54

    Autora: Raquel Portela, ICP-CSIC

    La ciencia ha empezado a romper mitos y a deshacer medias verdades sobre los incendios forestales.

    Los incendios siempre han existido y existirán, no es posible impedirlos, pero no necesariamente tienen que ser un desastre ecológico: la naturaleza sabe sobreponerse a un régimen de incendios sostenible, es decir, con la frecuencia, intensidad y estacionalidad a los que se ha adaptado durante su evolución; es más, el fuego es admitido hoy día por la comunidad científica como un factor ecológico más. Sin embargo los incendios han empezado a ser en algunas regiones recurrentes, muy intensos y de propagación descontrolada: no sostenibles. Sus consecuencias son cada vez más catastróficas y han dejado de ser una emergencia estrictamente rural para pasar a tener un gran impacto en la sociedad. De esto en el noroeste peninsular sabemos. Como ejemplo, la ola de incendios en 2006 en Galicia, que arrasó cerca de 85.000 hectáreas y la vida de 4 personas; o la de este reciente puente del Pilar en Galicia y Portugal, de la que todavía estamos viendo las consecuencias, pero ha habido y habrá muchos más ejemplos.

    Las causas del problema: la intervención humana.

    Para que se produzca un incendio es necesaria la ignición y la propagación del fuego. El ser humano, desde siempre, está en el origen de la mayoría de los focos. Según el informe realizado por la Fiscalía Superior de Galicia en 2007, uno de los pocos estudios serios existentes en la región, casi todos los autores de fuegos actúan en solitario, el 84% de las veces en su misma localidad, y se pueden clasificar en pirómanos (causan sólo el 7% de los fuegos), imprudentes (en torno al 25%), e incendiarios (en torno al 70%). Los incendios intencionados tienen su origen principalmente en prácticas tradicionales inadecuadas, aunque también con frecuencia carecen de un sentido definido, o pretenden obtener beneficio o causar perjuicio, en este orden). No parece que haya tramas organizadas, aunque no se descartan los posibles intereses de algunos grupos o sectores económicos. Lo que es reseñable es que la incidencia ambiental es cada vez más preocupante debido a dos aspectos relacionados con la actividad humana que favorecen la propagación: en primer lugar, que a las características de nuestro clima, en el que la época del año más cálida y la más seca coinciden, ahora se suman los efectos constatados del cambio climático: disminución de las precipitaciones en primavera (Galicia está en prealerta de sequía desde enero de este año), entrada más temprana y frecuente de olas de calor, etc. a los que quizá se podría añadir fenómenos antes casi inéditos, como ha ocurrido en estos días con la llegada, aunque sea de refilón, de la inoportunaOphelia (aunque no se ha constantado que cambios recientes en la frecuencia o intensidad de huracanesse puedan vincular al cambio climático). En segundo lugar, debido al progresivo abandono del medio rural y la actividad agraria y a la escasa gestión forestal la superficie arbolada crece de manera imparable, de modo que el combustible se acumula y cada vez más cerca de núcleos habitados.

    ¿La solución?

    Con el éxodo rural de los años 50 aparecen por primera vez en décadas paisajes continuos, y con ellos los primeros grandes incendios (1ª generación), que se atacan con los primeros retenes y cortafuegos. La paradoja del fuego consiste en que el éxito de los programas de extinción implica un aumento en el número de incendios por la acumulación de biomasa. Con la continua acumulación de combustible proliferan incendios que son ya continuos e intensos (2ª generación) y dan lugar a la profesionalización, especialización y diversificación de los medios de respuesta en los años 70 y 80. La 3ª generación aparece en los 90, incendios grandes con focos secundarios masivos y velocidades extremas. Con la aparición dela interfase urbano-rural se constituye la 4ª generación, y la 5ª la conforman las olas de grandes incendios simultáneos que se producen últimamente, megaincendios que colapsan los operativos de extinción y ponen en riesgo la vida de los operarios.

    El debate sobre cómo gestionar el fuego está abierto. La prevención, predicción y extinción de incendios son tareas complejas y costosas, y parece que serán un reto cada vez mayor. Invertir en apagar llamas sin atender a la gestión forestal es ineficiente, y la estacionalidad de los dispositivos especiales es más que cuestionable cuando los días de riesgo, también llamados de factor 30 (temperaturas superiores a 30 grados, humedad relativa por debajo del 30% y viento a más de 30 km/h) son cada vez más frecuentes y en épocas más alejadas del verano. En cualquier caso, parece evidente que es necesario un enfoque que integre políticas de prevención basadas en la propia ecología del fuego y la gestión territorial y dispositivos de prevención y extinción estables, profesionalizados y coordinados a varios niveles.


    Para consultar:

    Investigación y divulgación científica:

    - Decálogo de incendios forestales. Fundación Pau Costa (FPC).

    - 10 ideas básicas sobre incendios forestales. Colegio Oficial de Ingenieros de Montes.

    - FuegoLab. Bitácora sobre incendios forestales.

    - RealClimate. Climate science by climate scientists.

    - Incendios Forestales. Una visión desde la ecología. Pausas J.G. 2012. Catarata-CSIC.

    - Socio-geographic analysis of the causes of the 2006’s wildfires in Galicia (Spain).  Balsa-Barreiro, J; Hermosilla, T. 2014. Forest Systems 22 (3): 497-509.

    -  Global Wildfire Information System (GWIS): visor con información mundial sobre incendios

     

    Divulgación documental:

    - Arde Galicia.  A Caixa Negra, TVG, 2006.

    - Incendios forestales, detrás del objetivo. Pedro Armestre para Greenpeace, 2010.

    - Queimar o Monte. Walkie Talkie Films, 2012.

    - La huella del fuego. Crónicas, RTVE, 2016.

    SOLAR-JET: un proyecto de síntesis de keroseno a partir de agua y CO2

    Vie, 10/20/2017 - 04:37

    Autor: J.L.G. Fierro, Instituto de Catálisis y Petroleoquímica, CSIC, Cantoblanco, 28049 Madrid

    En el proyecto SOLAR-JET, financiado por el 7PM de la Unión Europea se abordó la producción de combustible sintético de aviación utilizando agua y CO2 como materias primas en un proceso termoquímico de alta temperatura acoplado a un equipo Fischer-Tropsch de síntesis de hidrocarburos. Si bien el producto obtenido es una mezcla de hidrocarburos, la fracción de keroseno con una densidad de energía elevada resulta particularmente atractiva. El análisis del ciclo de vida proporcionó una emisión de gases de efecto invernadero de 0.49 kg de CO2 por litro, cifra que contrasta con 3.03 kg CO2 por litro que produce el combustible convencional.  El vapor de agua y el dióxido de carbono (CO2) pueden convertirse en un combustible solar termoquímico mediante el uso de energía solar térmica a muy elevada temperatura. En un estudio reciente se ha analizado la producción de este combustible y se encontró que, bajo condiciones apropiadas de reacción, el coste del combustible  líquido resulta del orden de 1.28 Euros por litro, con producción simultánea de gases de efecto invernadero próxima a cero. Si bien el producto obtenido es una mezcla de hidrocarburos, resulta particularmente atractiva la fracción de keroseno con una densidad de energía elevada.

    En la  actualidad el transporte utiliza combustibles derivados mayoritariamente del petróleo los cuales tienen un impacto ambiental negativo. Otras opciones como la electricidad y el hidrógeno podrían ser portadores de energía alternativos para automoción, pero para aviación no resultan adecuados ya que no reúnen el requerimiento de elevada densidad de energía y potencia. Por esta razón, tanto el keroseno derivado del petróleo como el sintético son las opciones del combustible para aviación. Los biocombustibles utilizados como sustitutos del keroseno son todavía bastante caros y la tierra utilizada para cultivar las plantas que los producen compite con la que se utiliza para producir semillas utilizadas en alimentación. Puesto que este proceso permite obtener un combustible de aviación de forma segura, sostenible y escalable, puede hacer que la industria de aviación europea adquiera una posición de ventaja en el mercado global.

    Los equipos que han participado en el programa SOLAR-JET combinaron las competencias necesarias para realizar los objetivos entre los que cabe mencionar un simulador solar de flujo elevado, el estado del arte de la simulación del proceso y el software apropiado para reducir el número de experimentos, así como la unidad Fischer

     

    Figura 1. Diagrama de bloques el proceso combinado de producción de combustible de aviación sintético a partir de agua y CO2.

    Tropsch de producción de keroseno por primera vez. En la Figura 1 se presenta un esquema simplificado del proceso completo. El keroseno sintético puede usarse como mezcla al 50% con la fracción obtenida a partir de petróleo. Si bien se ha estimado que el keroseno producido en el proceso solar termoquímico-FT tiene un impacto ambiental menor que el derivado del petróleo, se ha realizado un análisis del ciclo de vida y de las emisiones de gases de efecto invernadero del combustible. Para ello se consideró una planta teórica capaz de producir 1000 barriles por día (30 galones por minuto), instalada en una región que recibe 2500 kW/m2 de energía solar, sin aporte de calor o electricidad y utilizando CO2 del aire y agua de mar. El análisis del ciclo de vida proporcionó una emisión de gases de efecto invernadero de 0.49 kg de CO2 por litro, cifra que contrasta con 3.03 kg CO2 por litro que produce el combustible convencional.  

    Referencia   

    [1]        http://www.solarjet.aero 2

    El pueblo que se alimenta de todo

    Lun, 10/16/2017 - 04:22

    En Olot (Girona) un sistema de energía geotérmica, fotovoltaica y de biomasa nutre a una decena de edificios del centro

    Fuente: El país (09/10/2017). Isabel Valdés

    https://elpais.com/economia/2017/10/03/actualidad/1507040753_227608.html

    Olot no se levantó en cualquier sitio. Lo hizo en medio de cráteres y conos volcánicos, hayas,encinas, alcornoques y robles; en medio del Pirineo Oriental, en el punto central de los 120 kilómetros cuadrados que ocupa el Parque Natural de la Zona Volcánica de la Garrocha. Mucho tiene que ver toda esa exuberancia verde que la rodea para que acabara convertida en el único lugar de España con un sistema de trigeneración de energía —geotermica, fotovoltaica y de biomasa, esta última de kilómetro cero proporcionada por empresas cercanas— que proporciona calor, frío y electricidad a varios edificios en el centro de la ciudad.

    Allí, en el casco histórico de esta población de Girona de 34.000 habitantes, con huella modernista y sede del mejor estudio de arquitectos del mundo, el antiguo Hospital de Sant Jaume ha pasado de tener paritorios a dos salas de acumulación de biomasa con dos calderas que alcanzan los 450 y 150 kilovatios de potencia, tres bombas geotérmicas de sesenta kilovatios, placas solares fotovoltaicas y dos acumuladores de agua caliente de 20.000 litros. Se ha convertido en la central de la red de climatización de este distrito inteligente, puesta en marcha por Gas Natural Fenosa y Wattia Innova, que se extiende a algunos comercios y edificios públicos. Una apuesta que, según Josep Maria Corominas, el alcalde, es el camino por el que las administraciones deberían ir: “Son proyectos que no solo hacen ilusión, sino que son un reto, suponen un ahorro energético y monetario importante para todos y son imprescindibles para el entorno”.

    Las residencias geriátricas Montsacopa, Sant Jaume y La Caritat, el Mercado, el Museo Comarcal de la Garrotxa, la Oficina de Turismo, el edificio multiusos Can Monsà, sede de la Fundación de Estudios Superiores, entre otros organismos, son los inmuebles que gozan del suministro de renovables. “Además del centro donde nuestros abuelos van a bailar, una tienda Mango y un Abacus (cooperativa de venta de material escolar). Todo funciona con estos tipos de energía y un control automático que permite suministrar frío, calor y electricidad de la forma más eficiente. A través de sus 1.800 metros de red llega a dar servicio a 40.000 metros cuadrados”, explica Francesc Comino, director general de Wattia, la empresa de eficiencia energética y especializada en automatización de edificioscon la que Gas Natural Fenosa contó para el proyecto.

    Ángel Gonzalo, responsable del proyecto de la energética en Olot, recuerda cómo comenzó todo a través de una licitación del consistorio, coincidiendo con las obras que iban a comenzar en la plaza del Mercado y en cuyo subsuelo acabaron excavando 24 pozos geotérmicos. “La cosa había empezado incluso antes, con el EspaiZero”, apunta Comino, el director de Wattia. El EspaiZero fue el primer centro de trabajo estatal autosuficiente energéticamente, terminado en 2013 y prueba de que se puede funcionar, también en espacios propiedad del Estado, sin ningún tipo de energía externa. “Cuando llegó la remodelación del mercado de Olot, empezó a florecer la idea de aprovechar esas obras para crear algo parecido al EspaiZero. Y así fue como nació el germen de este District Heating and Cooling Multienergía de Cataluña”.

    El Ayuntamiento de Olot arrimó el hombro institucional, Wattia el conocimiento del entorno y la tecnología, y Gas Natural Fenosa la financiación: 1,7 millones de euros en una concesión a 15 años. El proyecto, incluido en el Plan de Energía y Cambio Climático de Cataluña 2012-2020, supondrá un ahorro anual de emisiones de cerca de 750 toneladas de CO2 y una reducción de la factura energética de los edificios municipales incluidos en el proyecto. Todavía no se atreven a dar cifras. “Con solo unos meses, no se puede hacer balance con perspectiva”, apunta Comino. Aunque tienen previsiones: “Podría llegar a ahorrar, por año, 750 toneladas de CO2, es decir, las mismas emisiones que podrían absorber 290 hectáreas de bosque”.

    Esa reducción es gracias, sobre todo, a la previsión del tiempo que hará el día siguiente y la configuración de cada sistema energético en función de ello: “Con un protocolo de comunicación abierto entre los distintos sistemas para que los aparatos puedan ‘hablar’ entre sí y decidir cuál es la energía más eficiente en cada momento”. Todo esto, según Comino, tiene además un filón pedagógico y social: “Ha de ser algo que pueda aprenderse y divulgarse, es esencial el conocimiento sobre eficiencia energética”. Su EspaiZero ya acumula más de 2.000 visitas de escolares, universitarios e investigadores; el distrito inteligente es, si cabe, más “abierto”. Cuenta Comino que la planta baja de lo que ahora es la central de esa red se ha cubierto de cristaleras para que se vea el interior, donde están los tubos, las máquinas y los tanques, y al lado de cada uno, letras adhesivas que indican qué es: “Ahora, el objetivo es seguir haciendo crecer esta red”.

    Biorrefinerías: Microalgas como sustrato para la producción de moléculas plataforma (carboxilatos)

    Jue, 10/05/2017 - 07:40

    Autor: José A. Magdalena-Instituto IMDEA Energía

    Las biorrefinerías son instalaciones en las que se transforma biomasa en diferentes bioproductos de un modo sostenible. Entre los productos energéticos que se pueden obtener en una biorrefinería cabe destacar los biocombustibles líquidos como el bioetanol o el biodiésel, y los biocombustibles gaseosos como el biogás o el biohidrógeno. Debido a la gran variedad de productos que se obtienen en las biorrefinerías, las materias primas que se utilizan para su obtención también son muy diversas. Destaca la utilización de residuos orgánicos como los residuos lignocelulósicos, residuos de la industria alimentaria, residuos animales, y más recientemente, las microalgas.

    La digestión anaerobia es una tecnología ampliamente utilizada para la producción de bioenergía. En ella, la materia orgánica del sustrato es degradada en ausencia de oxígeno por bacterias y arqueas hasta la producción de biogás (mezcla de metano y dióxido de carbono ≈60-40%). Este proceso de digestión anaerobia consta de diferentes fases como son la hidrólisis, acidogénesis, acetogénesis y metanogénesis.

    Debido a las crecientes necesidades de la sociedad, es necesario obtener un mayor rendimiento de los recursos disponibles que se someten a la digestión. Es por ello, que  se quiere implementar nuevas tecnologías complementarias a la digestión anaerobia, que resulten no solo en la producción de biogás, sino también en la producción de otras moléculas plataforma. Son moléculas plataforma aquellos productos intermedios que se obtienen tras diferentes transformaciones de la biomasa y que pueden convertirse en otros bioproductos. Estas moléculas plataforma confieren al proceso un valor añadido. En el caso de la digestión anaerobia, las moléculas plataforma son los carboxilatos o ácidos grasos volátiles, que se producen durante la acidogénesis. Entre ellos destacan el ácido acético, que se utiliza ampliamente en la industria alimentaria, el ácido propiónico, que se usa como conservante, el ácido butírico y el ácido valérico. Además, estos ácidos pueden ser utilizados para la fabricación de polihidroxialcanoatos y de biosurfactantes, siendo estructuralmente idénticos a los que se obtienen por la vía petro-química.

     De entre los sustratos de la digestión anaerobia, las microalgas han sido ampliamente estudiadas en los últimos años. Estas presentan una serie de ventajas como su alta velocidad de crecimiento, su capacidad de realizar la fotosíntesis oxigénica de manera eficiente y los bajos porcentajes de lignina en su composición.

    En este contexto, investigadores de la Unidad de Procesos Biotecnológicos de IMDEA Energía están estudiando el proceso de digestión anaerobia utilizando diferentes especies de microalgas para la producción de energía en forma de biogás. Paralelamente, se realizan experimentos en los que se alteran las condiciones operacionales de este proceso con el fin de optimizar la producción de los ácidos grasos volátiles para su posterior conversión en productos de alto valor añadido.

     

    Empaquetamiento compacto de mallas metálicas como absorbedores volumétricos: Una línea prometedora

    Lun, 10/02/2017 - 12:04

    Autor: Antonio Luis Ávila-Marín (CIEMAT-PSA)

    Los sistemas de receptor central, por sus diversas posibilidades técnicas, han sido entendidos como la tecnología con mayor potencial para reducir costes y aumentar la eficiencia global de la planta. En este sentido, la bibliografía científica así como la importancia de los proyectos europeos y nacionales concedidos a entidades como el CIEMAT-PSA, muestran esta tendencia, especialmente aplicada al concepto de los receptores volumétricos.

    El CIEMAT-PSA comenzó en el año 2010 dentro del proyecto Solgemac y continuo con el proyecto Alccones la idea de trabajar con receptores volumétricos formados por un empaquetamiento compacto de mallas metálicas, por sus ventajas frente a los conocidos receptores de canales o las espumas cerámicas.

    Hasta el comienzo del proyecto Solgemac, los receptores volumétricos formados por mallas metálicas (Betchel y Sirec principalmente [1]), habían tenido la característica común de separar las mallas metálicas una cierta distancia. En nuestro trabajo, siempre apostamos por empaquetar las mallas forzando un contacto físico entre las mismas (conocido como empaquetamiento denso). Además, se ha trabajado la posibilidad de realizar empaquetamientos escalonados y en línea que presentan diferente comportamiento.

    Recientemente, en el Congreso de la Asociación Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME en inglés) realizado en Bellevue, Washington sobre Transferencia de Calor, el profesor Kribus junto a sus compañeros (Livshits y Avivi), presento un interesante trabajo destacando las virtudes y el potencial que el empaquetamiento compacto de mallas metálicas frente a la diversidad de trabajos sobre materiales cerámicos, que en muchas ocasiones presentan resultados completamente contrarios entre sí.

    Este trabajo [2], realizado por un importante investigador en el mundo de la tecnología de  receptores volumétricos , confirma la visión conceptual sobre este tipo de absorbedores iniciada en el proyecto Solgemac, continuada en el proyecto Alccones y que dio origen a la tesis [3], en el marco de ambos proyectos, sobre este tema por parte del CIEMAT-PSA.

    Más concretamente, Kribus dice “el resultado más interesante del presente trabajo es la identificación de una nueva estructura: el empaquetamiento compacto de mallas metálicas, que nunca ha sido ensayado como un absorbedor solar”. También indica que “aún es necesario realizar mucho más trabajo para alcanzar a comprender si este absorbedor es capaz de cumplir las predicciones teóricas y más aún, investigar su idoneidad en aspectos como la fabricación, coste, solidez, etc.”

    Esta investigación y los resultados ya obtenidos en los citados proyectos (a la espera de ser publicados en breve) nos animan a continuar con la línea de trabajo, sabiendo que ya, no sólo el CIEMAT-PSA está trabajando sobre este concepto.

    Bibliografía

    [1] A.L. Avila-Marin, Volumetric receivers in Solar Thermal Power Plants with Central Receiver System technology: A review, Solar Energy, Volume 85, Pages 891-910, (2011).

    [2] M. Livshits, L. Avivi, A. Kribus, Dense wire mesh as a high-efficiency solar volumetric absorber, ASME Summer Heat Transfer Conference, Bellevue, Washington, USA, paper HT-2017-5080, (2017).

    [3] A.L. Avila-Marin, Análisis termofluidodinámico de absorbedores volumétricos de porosidad gradual con mallas metálicas: Estudio experimental a escala de laboratorio y desarrollo de un modelo de no equilibrio térmico local. Dissertation. Ingeniería Energética. Madrid. ETSII – UNED, (2016).

     

    Movilidad Sostenible: Semana Europea de la Movilidad 2017

    Jue, 09/21/2017 - 11:15

    La movilidad representa hoy en día uno de los principales retos para las ciudades -donde vive más del 70% de la población europea- por los grandes problemas asociados a lo que éstas se enfrentan: congestión del tráfico, mala calidad del aire, ruido, elevadas emisiones de CO2… Su sostenibilidad es uno de los grandes objetivos de las instituciones públicas a todos los niveles e implica garantizar que nuestros sistemas de transporte respondan a las necesidades económicas, sociales y ambientales, reduciendo al mínimo sus repercusiones negativas.

    A través de la Dirección General de Movilidad y Transporte, la Comisión Europea promueve la movilidad sostenible. Las principales herramientas que proporciona para copntribuir a una planificación sostenible de la movilidad urbana son el observatorio Eltis, que facilita el intercambio de información, conocimientos y experiencias en el ámbito de la movilidad urbana sostenible; el programa de demostración CIVITAS; las fuentes de financiación de proyectos de investigación o planes de actuación sobre movilidad; o la plataforma EPOMM, una red que conecta a las entidades de los gobiernos de países europeos dedicados a la gestión de la movilidad. En julio de 2016 la Comisión adoptó la Estrategia Europea para la Movilidad de Bajas Emisiones, que servirá como marco para sus actuaciones en materia de movilidad eficiente. En España tenemos como marco de referencia la Estrategia Española de Movilidad Sostenible (EEMS), aprobada en 2009, cuyas directrices se estructuran en cinco áreas: territorio, planificación del transporte y sus infraestructuras, cambio climático y reducción de la dependencia energética, calidad del aire y ruido, seguridad y salud, y gestión de la demanda. También disponemos de herramientas como el Observatorio de la Movilidad Metropolitana (OMM), un espacio de análisis con el objetivo de reflejar la contribución del transporte público a la mejora de la calidad de vida y del desarrollo sostenible en las ciudades.

    Del 16 al 22 de septiembre se está celebrando la Semana Europea de la Movilidad 2017 (EUROPEANMOBILITYWEEK, EMW), campaña que pretende fomentar la movilidad sostenible sensibilizando a los responsables políticos y a los ciudadanos sobre los beneficios del uso del transporte público, la bicicleta y los viajes a pie y las consecuencias del uso irracional del coche, tanto para la salud pública como para el medio ambiente. La iniciativa, que se celebra anualmente desde 2002, tiene su origen en el evento ¡La ciudad, sin mi coche!, que surgió en 1999 en Fracia e Italia, y cuenta desde el año 2000 con el apoyo de la Comisión Europea. Tanto instituciones públicas y ayuntamientos como organizaciones no gubernamentales, empresas o escuelas pueden participar y organizar actividades. Cada año, el Premio de la Semana Europea de la Movilidad (EMW Award) y el premio al Plan de Movilidad Urbana Sostenible (Sustainable Urban Mobility Planning, SUMP Award) recompensan las actuaciones de los ayuntamientos encaminadas a promocionar y mejorar la movilidad inteligente, limpia, compartida y sana. La versión española de los premios incluye además a organizaciones, instituciones, empresas y medios de comunicación.

    Ell lema de este año, “Movilidad limpia, compartida e inteligente”, reconoce que la tecnología puede mediar en el proceso de cambio de comportamiento hacia la sostenibilidad, particularmente en el contexto de las ciudades inteligentes (Klecha et al. 2018). Con el eslogan “Compartir te lleva más lejos” se pretende fomentar la movilidad compartida, un “modelo emergente, inteligente e innovador de transporte con gran potencial para reducir el número de vehículos” (según Bulc, Comisaria de transportes) y mejorar la calidad de vida que se está extendiendo rápidamente en los centros urbanos a través de la introducción del uso compartido de bicicletas, vehículos o incluso aparcamiento.

    En la iniciativa están inscritos más de 2400 municipios de 50 países, incluyendo algunos no europeos: Argentina, Brasil, México, Japón, Corea del Sur y Estados Unidos. Austria y España son los países con mayor número de paticipantes, 579 y 465 ayuntamientos comprometidos, respectivamente. La Celeste es el nombre que aglutina los eventos organizados para la semana de la movilidad en Madrid, que incluyen festivales, peatonalizaciones, rutas, exposiciones, talleres y juegos donde aprender, celebrar y compartir un Madrid más respirable y habitable. Principales eventos: PARK(ing) Day, Festibal con B de Bici, Pasea Madrid, Día sin coches.

    Referencias:

    -       Klecha L., Gianni F. (2018) Designing for Sustainable Urban Mobility Behaviour: A Systematic Review of the Literature. In: Mealha Ó., Divitini M., Rehm M. (eds) Citizen, Territory and Technologies: Smart Learning Contexts and Practices. SLERD 2017. Smart Innovation, Systems and Technologies, vol 80. Springer

    Un nuevo informe dice que el bioetanol de primera generación es tan sostenible como el de segunda generación

    Mar, 09/19/2017 - 04:00

    El informe  “Sustainable Fist and Second Generation Bioethanol for Europe”, realizado por Nova Institute GmBH  y encargado  por CropEnergies AG muestra que bioetanol de primera generación es tan ventajoso como bioetanol de segunda generación para una estrategia climática factible

    Autor: María José Negro -Unidad de Biocarburantes- Dpto. de Energía- CIEMAT

    El informe será presentado y debatido por primera vez el próximo 26 de septiembre en Bruselas. En el contexto de los debates sobre el proyecto de Directiva de la UE sobre Energías Renovables (RED II), la conferencia proporcionará una plataforma para el debate sobre las ventajas y desventajas del bioetanol de primera y segunda generación.  La conferencia examinará si las propuestas RED II cumplen con el mandato de la Comisión Europea de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y contribuir a la descarbonización del transporte

    Los resultados, según  Nova Institute, muestran claramente que la discriminación sistemática contra los biocombustibles de primera generación de la actual propuesta de la Comisión no está basada, en modo alguno, en pruebas científicas.  En el camino hacia una Europa respetuosa con el clima, los biocombustibles producidos a partir de cualquier tipo de materia prima ofrecen ventajas en términos de reducciones de emisiones de GEI y según la opinión de los autores del informe, deberían formar parte indiscriminadamente de una estrategia transitoria viable hacia la movilidad de bajas emisiones, siempre que se adhieran a criterios de sostenibilidad.

    En el estudio se seleccionan 12 criterios principales para evaluar la sostenibilidad del bioetanol de primera y segunda generación, tales como la huella de gases de efecto invernadero, costos de reducción de gases de efecto invernadero, eficiencia de uso de tierra, seguridad alimentaria, subproductos ricos en proteína, empleo, desarrollo rural, y nivel de vida de los agricultores y silvicultores, cambio uso de la tierra (LUC / iLUC), disponibilidad e infraestructura, trazabilidad de las materias primas. El análisis muestra que todas las materias primas investigadas para la producción de bioetanol ofrecen importantes fortalezas, pero también debilidades en términos de sostenibilidad. Los autores recomiendan mantener el 7% existente para los combustibles basados en cultivos alimentarios y no reducir aún más la proporción de combustibles de primera generación en la REDII.

    http://bio-based.eu/sustainablefuels/

    RENOVAGAS: Almacenar electricidad renovable en gas natural sintético en España

    Vie, 09/15/2017 - 08:13

    Autor: Rufino Navarro-Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (CSIC)

    El despliegue de las energías renovables para cumplir con  la necesaria descarbonización de los  sistemas energéticos va a necesitar incrementar la flexibilidad del sistema para ser capaz de armonizar las discrepancias entre la producción  y demanda debido a la variabilidad en la generación renovable (solar y eólica fundamentalmente).  La mejora en la flexibilidad del sistema de producción y uso de energía renovable se puede conseguir mediante la instalación de sistemas de almacenamiento de energía que puedan modular y estabilizar la red. Una de las fórmulas para el almacenamiento de los excedentes energéticos renovables con mayor capacidad y potencia de almacenamiento es mediante la generación de vectores energéticos secundarios (como el hidrógeno o el metano) que se puedan almacenar en las redes gasistas existentes. En este sentido, aparece la tecnología “Power to Gas” (PtG) que permite almacenar la electricidad convirtiéndola en hidrógeno mediante electrolisis de agua que se utiliza para producir metano sintético mediante la hidrogenación de CO2 (ec 1) procedente de cualquier origen  (industrial, biogas,…):

    El concepto “Power to Gas” abre un campo de posibilidades interesante para el almacenamiento de energías renovables y hasta ahora no había sido afrontado en España a nivel industrial. Por esta razón y con el fin de demostrar la viabilidad de la implantación de la tecnología PtG en España se ha desarrollado el proyecto RENOVAGAS.  El proyecto RENOVAGAS ha sido llevado a cabo por un consorcio de empresas y centros de investigación españoles (Enagás, FCC-Aqualia, Abengoa Hidrógeno, Gas Natural Fenosa, Tecnalia, CSIC y el Centro Nacional del hidrógeno) y financiado por el MINECO en su convocatoria Retos Colaboración de 2014. El proyecto RENOVAGAS tenía como objetivo el desarrollo y operación de una planta de producción de gas natural sintético (GNS) de 15 kW a partir de la producción electrolítica de hidrógeno mediante energías renovables y su metanación a través de la combinación con una corriente de biogás, de manera que el gas natural obtenido fuera totalmente renovable (Figura 1). Dentro de los objetivos del proyecto también se incluyen el diseño del escalado a una planta de 250 kW así como un estudio sobre la implantación de la tecnología en España.

    Figura 1- Esquema producción gas natural sintético a partir del concepto “Power to Gas” (PtG)

    El proyecto RENOVAGAS  comenzó su actividad en Septiembre de 2014 y ha finalizado recientemente con éxito, alcanzando el proyecto los principales hitos técnicos planteados en el mismo:

    1. Optimización del proceso de producción de hidrógeno utilizando procesos electrolíticos eficientes y desarrollando un control avanzado de su integración eléctrica con fuentes variables, como son la energía solar y la eólica
    2. Desarrollo de un diseño específico de un reactor de metanación (multicanales) con capacidad de operación en condiciones variables y con  transferencia de masa y de calor optimizadas
    3. Desarrollo de nuevos catalizadores de metanación con  actividad, selectividad y resistencia a la desactivación superiores a los catalizadores industriales convencionales basados en Ni.

    Las materializaciones resultantes  de los diferentes hitos técnicos del proyecto se han integrado en un demostrador de 15 kW eléctricos como el mostrado en la Figura 2.

    Figura 2. Diseño del demostrador (15 kW) para la producción de gas sintético a partir de la metanación de biogas

    El funcionamiento y operatividad del demostrador se han validado en condiciones reales en la metanación de una corriente de biogás (65% CH4 y 35% CO2) producido en una planta de tratamiento de aguas residuales de la empresa FCC-Aqualia (Figura 3).  Los resultados en condiciones reales han confirmado la capacidad del prototipo para la producción de hasta 2Nm3/h de gas natural sintético que ha sido analizado por la empresa de transporte de gas natural, Enagás, asegurando el cumplimiento de la calidad de ese gas natural sintético con las especificaciones de la red gasista.

    Figura 3. Imagen del demostrador (15kW)  instalado en la planta de tratamiento de aguas de FCC-Aqualia

    A partir de los resultados experimentales obtenidos en el demostrador, se ha abordado también el diseño conceptual y la ingeniería de detalle para escalar el sistema a 250 kW y se ha hecho un estudio de prospectiva económica e implantación de la tecnología PtG en España. El proyecto RENOVAGAS ha permitido demostrar la viabilidad técnica de una tecnología de notable interés para el almacenamiento de electricidad renovable de forma flexible y modulable que permite su operación bajo condiciones variables de operación.

    El primer experimento con luz eléctrica en España

    Lun, 07/24/2017 - 04:10

    Autor: R. Escudero-Cid (Universidad Autónoma de Madrid)

    En la noche del 2 de abril de 1851, el científico gallego Antonio Casares Rodríguez, procedió a la iluminación mediante un arco voltaico de un edificio público por primera vez en España en Santiago de Compostela, en el claustro del antiguo edificio central de la Universidad (hoy Facultad de Geografía e Historia) [1]. La realización de esta demostración pública en esta ciudad supuso un gran efecto desde el punto de vista educativo y divulgativo permitiendo a la sociedad compostelana de aquella época ser partícipe de un hito histórico y un gran acercamiento a la ciencia.

     La preparación científica y tecnológica no eran inaccesibles a otros científicos españoles de la época, pero los conocimientos específicos, los elementos materiales y la determinación que se precisaban reunir para llevar adelante el experimento no estaban al alcance de muchos. Pero estamos hablando de un científico que lideró otros eventos de gran trascendencia [2, 3].

    El experimento se llevó a cabo esa noche de abril de 1851 [4] en el claustro del edificio central de la Universidad de Santiago de Compostela iluminando la Minerva de la Universidad y la torre de la Iglesia de la Compañía. El montaje consistía en pilas Bunsen en serie como fuentes de energía conectadas a un regulador Deleuil con dos electrodos de grafito encargados de generar el arco voltaico.

    El experimento diseñado por Casares contaba con 50 pilas tipo Bunsen como fuentes de energía para conseguir la electricidad necesaria para la activación y el mantenimiento del arco voltaico. Estos dispositivos fueron inventados en 1940 por Robert Wilhem Bunsen a partir de una célula previa ideada por el científico galés William Robert Grove, el que posteriormente sería uno de los iniciadores de las pilas de combustible. La idea original de Grove consistía en un sistema compuesto por un ánodo de zinc en ácido sulfúrico diluido y un cátodo de platino sumergido en ácido nítrico concentrado y ambos separados por una olla de cerámica porosa. Robert Bunsen modificó el cátodo de platino por una pieza de grafito, material más barato, dando lugar a una reacción con un potencial algo menor. Las reacciones químicas llevadas a cabo por este dispositivo son:

     

    dando lugar a un potencial teórico de 1.72 V, inferior al de las celdas de Grove de 1.9 V.

    Otro de los elementos importantes del experimento de Casares fue el regulador Deleuil. Este equipo es el encargado de ir posicionando los electrodos de grafito encargados de la formación del arco voltaico tras el desgaste que sufren. En este caso consta de un electrodo fijo y otro montado sobre un sistema móvil regulado por un electroimán en serie con el propio arco. Este sistema también constaba de un espejo parabólico metálico que permitía concentrar la luz y proyectarla sobre un edificio, como se hizo aquella noche.

    Por último, el elemento más importante para la generación de luz es el arco voltaico, que se obtiene tras la ionización del aire entre ambos electrodos de grafito. A pesar de su uso, el arco eléctrico no es apropiado como sistema de iluminación general porque, independientemente de cuestiones tecnológicas (como el sistema de producción eléctrica) y del coste económico, su brillo era excesivo, resultando insoportable incluso a una gran distancia. También ha de tenerse en cuenta que no fue hasta más de 25 años después cuando se inventó la lámpara incandescente que sería utilizada para la implantación generalizada de la iluminación eléctrica en ciudades a finales del siglo XIX.

     

    Ilustración de un diseño similar al utilizado por Antonio Casares en su experimento [5].

    Mediante el uso de estos equipamientos se procedió a iluminar la noche compostelana provocando gran expectación entre todos los presentes. Fue tanta la importancia del evento que un año más tarde, la noche del 24 de julio de 1852, previa a la celebración del día de Santiago, se repitió el experimento en una de las fachadas de la catedral, congregando a la mayor parte de la población de la ciudad. Sería entonces cuando un bibliotecario de la Universidad de Santiago dijera las palabras “a noite está varrida da terra” (la noche está barrida de la tierra), que pasaron a la posteridad gracias al relato de A. Cotarelo Valledor [6].

    Referencias

    [1] A. Díaz Pazos, Boletín das Ciencias (ENCIGA)75 (2012) 139.

    [2] R. Cid, Anales de Química109 (2013) 27.

    [3] R. Cid, Revista Española de Física28 (2014) 59.

    [4] J. C. Alayo, J. Sánchez Millán, Técnica e ingeniería en España, VI. El Ochocientos. De los lenguajes al patrimonio, IFC – Real Academia de Ingeniería, Zaragoza, 2011.

    [5] A. P. Deschanel, Elementary Treatise on Natural Philosophy, Part 3: Electricity and Magnetism, D. Appleton and Co., New York, 1878.

    [6] A. Cotarelo Valledor, La chispa mágica, El Eco de Santiago, Santiago de Compostela, 1923.

    Aplicación de la computación fluidodinámica en tecnologías de concentración solar térmica como ejemplo de ingeniería verde

    Vie, 07/21/2017 - 04:03

    Autora: María Isabel Roldán Serrano. CIEMAT-Plataforma Solar de Almería

    Actualmente, uno de los grandes retos es acelerar el desarrollo de tecnologías energéticas avanzadas para obtener una energía respetuosa con el medioambiente, frenar el cambio climático y lograr un desarrollo sostenible. En este contexto, la “ingeniería verde” considera que la protección de la salud y del medioambiente genera un gran impacto y rentabilidad cuando se aplica en el diseño y en la fase de desarrollo de un proceso o producto. Otros conceptos relacionados con ingeniería verde son ingeniería ambiental o sostenible. Por ello, en este ámbito, el término “verde” se refiere a procesos y a generación de productos que minimizan la contaminación, promueven la sostenibilidad y protegen la salud sin que implique sacrificar la viabilidad económica y eficiencia del proceso. Más ampliamente, este término ha sido asociado al desarrollo sostenible, en el que procesos y productos pueden realizarse indefinidamente con un consumo de recursos controlado y una degradación medioambiental mínima [1][2].

    De esta forma, los procesos y productos procedentes de la ingeniería verde están basados en los siguientes principios [3]:

    • Uso integral del análisis de sistemas e implementación de herramientas de evaluación de impacto ambiental.
    • Conservación y mejora de los ecosistemas naturales, junto con la protección de la salud y el bienestar.
    • Empleo del análisis del ciclo de vida que permite medir el flujo de energía, de materiales y emisiones tóxicas involucradas durante el proceso o la fabricación de un producto.
    • Asegurar que los materiales y energías entrantes y salientes del proceso son respetuosos con la salud y el medioambiente.
    • Evitar el agotamiento de los recursos naturales.
    • Eliminar la generación de residuos y la emisión de los gases de efecto invernadero.Además, es necesario tener en cuenta que la ingeniería verde desarrolla y aplica soluciones tecnológicas adaptadas a la zona donde la instalación es ubicada. Estas soluciones deben implicar la mejora y obtención de una tecnología innovadora que logre alcanzar la sostenibilidad. En este sentido, la aplicación de este tipo de ingeniería se puede agrupar principalmente en cinco categorías [4]: generación de energía renovable, calidad energética, control ambiental, optimización de máquinas y procesos, y  desarrollo y prueba de productos verdes y tecnologías.

      La categoría de generación de energía renovable cubre un amplio rango de tecnologías, tales como eólica, solar (fotovoltaica y térmica), de biocombustibles, hidráulica, mareomotriz y geotérmica. La investigación y desarrollo en estas áreas se está expandiendo e impulsando por los objetivos ambientales anteriormente definidos y por la creciente legislación gubernamental relativa al desarrollo sostenible. Hoy en día más de 50 países, con una gran variedad de políticas, geografías y condiciones económicas, poseen un amplio conjunto de objetivos con el fin de cubrir gran parte de su demanda energética con sistemas de generación a partir de fuentes renovables [2][3].

      Las tecnologías de concentración solar térmica se pueden considerar como un ejemplo de ingeniería verde debido a que utilizan una fuente de energía renovable como alternativa a los combustibles fósiles, contribuyendo positivamente al desarrollo sostenible y permitiendo realizar procesos que eviten la generación de gases de efecto invernadero. En este ámbito, la implementación del llamado “diseño verde” debe ofrecer un sistema viable y rentable a la vez que reduzca la generación de contaminación en la fuente y minimice el riesgo para la salud y medioambiente.

      El sector termosolar es todavía emergente y, en muchos casos, la tecnología y las instalaciones empleadas son experimentales. En este contexto, las tecnologías de concentración solar térmica requieren la integración de un diseño completo y eficiente con el fin de obtener el máximo rendimiento de cada instalación; para lo que es necesario el uso de herramientas de simulación avanzadas que sean capaces de predecir el comportamiento del fluido caloportador en la instalación, así como la definición y optimización de las condiciones de operación con el fin de aumentar la eficiencia del sistema y cumplir con el propósito perseguido por la ingeniería verde.

      La predicción y el análisis del comportamiento térmico y fluido-dinámico de las instalaciones termosolares son la base para mejorar el rendimiento térmico de la planta. Para tal fin se emplea la computación fluidodinámica (CFD) que permite reducir el esfuerzo invertido en la realización del diseño experimental y la adquisición de datos. Esta rama de la mecánica de fluidos complementa el modelado físico y otras técnicas experimentales; puesto que permite suministrar una información detallada de la circulación del fluido en la instalación, incluyendo el estudio de fenómenos complejos como la turbulencia, reacciones químicas, transferencia de calor y materia, y flujo multifásico.

      En la mayoría de los casos, el desarrollo de modelos numéricos implica un menor coste económico y de tiempo, en comparación con el requerido por procedimientos experimentales. Esto permite investigar más opciones de diseño y sistemas bajo condiciones extremas. Además, el modelado CFD ofrece la posibilidad de analizar problemas internos y específicos en el flujo de fluidos que serían muy costosos o imposibles de realizar mediante métodos experimentales; lo que da confianza en la selección del diseño propuesto evitando así el sobredimensionado de la instalación, reduciendo su malfuncionamiento y alargando su periodo de vida. Por ello, la CFD se ha convertido en una herramienta fiable para apoyar a los ingenieros e investigadores en el diseño de equipos industriales e instalaciones innovadoras, eliminando en muchos casos la necesidad de desarrollar el procedimiento experimental de ensayo–error que lleva consigo un consumo de recursos y una generación de residuos que hacen alejarse del objetivo marcado por la ingeniería verde.

      El creciente interés por el “diseño verde” ha llevado a aplicar el modelado CFD en diferentes áreas tales como en el diseño de edificios eficientes energéticamente y en diseño de aerogeneradores. En el sector termosolar, el modelado CFD se está aplicando en el diseño de nuevos conceptos de receptores, en la optimización de diseños existentes, en el análisis térmico de los fluidos de trabajo y, además, en la optimización de las condiciones de operación para distintas instalaciones [5]. Por tanto, la versatilidad de la simulación CFD y la necesidad de desarrollar procesos sostenibles y respetuosos con el medioambiente, hacen que sea una herramienta esencial para plantear nuevos diseños en las tecnologías de concentración solar térmica.

      Fuentes:

    1. Al-Baghdadi MARS (2014) Computational fluid dynamics applications in green design. International Energy and Environment Foundation, Iraq.
    2. Roldán M.I. (2017) Concentrating Solar Thermal Technologies: Analysis and Optimisation by CFD Modelling. Springer International Publishing AG, Switzerland.
    3. US Environmental Protection Agency (2015) https://www.epa.gov/green-engineering.
    4. National Instruments (2008) Ingeniería Verde – Mejorando el Ambiente y la Rentabilidad, Instrumentation 2, vol. 20.
    5. www.psa.es

    La Concentración de Energía Solar: un mercado todavía pequeño pero que aprende rápido

    Mar, 07/18/2017 - 04:40

    Autora: Beatriz Lucio-Instituto IMDEA Energía

    La reducción de costes que se ha dado en los sistemas para obtener electricidad fotovoltaica (PV, en inglés Photovoltaics) en los últimos diez años, ha provocado que se convierta en una de las opciones energéticas más económicas. Concretamente, en 2016 su capacidad global llegó a los 300 GW, con un crecimiento progresivo anual que supera el 30%. Por otro lado, la concentración de energía solar (CSP, en inglés Concentrating Solar Power) es una alternativa menos conocida, cuya implementación en el mercado empezó después que la PV en el año 2007. En 2016 la capacidad de la CSP alcanzó los 5 GW, pero se encuentran menos datos sobre la evolución de costes comparándola con la PV. Esto es debido a que los sistemas fotovoltaicos tienen dos componentes principales, módulo PV y convertidor, que se ofrecen actualmente en el mercado como producto de forma competitiva; mientras que los sistemas de concentración solar son más complejos. La tecnología más común de la CSP basada en colectores cilindro-parabólico consiste en un campo de colectores, un circuito para la transferencia del calor mediante un fluido que puede incluir el almacenamiento de energía y un bloque de potencia que convierte la energía térmica en electricidad. Existen a nivel mundial sólo unos pocos suministradores con la capacidad de asumir el riesgo financiero, donde el saber hacer representa la parte más valiosa de los proyectos. Para la mayoría de las instalaciones hay información disponible sobre las inversiones de forma global o de los ingresos por kWh, lo que hace que sea muy difícil llegar a una conclusión en términos económicos sobre cómo evoluciona el mercado de la CSP [1].

    Un estudio reciente [2] ha identificado las distintas fases de desarrollo del mercado con todos los proyectos comerciales relacionados con la CSP (tanto sistemas cilindro-parabólico como de tipo torre), realizando una base de datos. En este estudio se demuestra que desde los últimos cinco años hay una clara evidencia de la reducción de costes para la CSP de cilindro-parabólico, aumentando los conocimientos al 25%. Estas cifras son superiores a las esperadas y similares a lo que han evolucionado a lo largo de 35 años los módulos de PV.

    Referencias:

    [1] R. Pitz-Paal. Nat. Energy 2, 17095 (2017).

    [2] J. Lilliestam, M. Labordena, A. Patt, S. PfenningerNat. Energy 2, 17094 (2017).

     

    El desafío solar: fotovoltaica frente a termosolar

    Vie, 07/14/2017 - 07:34

    Sin duda la energía solar jugará un papel cada vez más importante en la producción energética mundial, pero determinar en qué proporción contribuirán cada una de las tecnologías disponibles dependerá no solo de aspectos económicos y de las políticas de apoyo, sino también de la capacidad de explotar sus complementariedades.

    Autor: Juan M. Coronado-Instituto IMDEA Energía

    La energía solar es el recurso renovable más abundante en la tierra y se espera que en el futuro contribuya de forma muy notable al mix energético global. Debido a la reducción masiva de costes experimentada en los últimos años la producción de electricidad mediante sistemas fotovoltaicos (PV) ya representa una de las opciones económicamente más competitivas si se dan las condiciones favorables de la irradiación. Esto ha desencadenado un enorme crecimiento del mercado para sistemas fotovoltaicos en la década pasada, y a finales de 2016 se alcanzó una capacidad global instalada de cerca de 300 GW y con un crecimiento anual de superior al 30%. Por el contrario, la energía solar de concentración (CSP) es una alternativa menos conocida, que, dejando aparte los sistemas de demostración instalados en California entre 1985 y 1991, no inició su despliegue comercial hasta 2007. Las instalaciones CSP alcanzaron una capacidad global de cerca de 5 GW a finales de 2016. Sin embargo, al contrario que en el caso de la PV, existe muy poca información disponible sobre la evolución de los costes. Estas diferencias tienen que ver con el hecho de que los sistemas fotovoltaicos consisten en sólo dos componentes principales, el módulo fotovoltaico y el inversor, ambos disponibles en un mercado muy competitivo y transparente. Por el contrario, CSP es un sistema más complejo: la tecnología más común (basada en receptores cilindroparabólicos) consiste en un campo de concentración de colectores solares, un circuito con el fluido de transferencia de calor, que también puede incluir almacenamiento de energía térmica, y un bloque de potencia que convierte la energía solar de alta temperatura en electricidad.

    Con objeto de comprender mejor la evolución de costes del CSP, Johan Lilliestam y sus colaboradores del ETH Zürich (Suiza) han creado una base de datos de todos los proyectos CSP comerciales del mundo utilizando un amplio conjunto de fuentes y desarrollando aproximaciones razonables para estimar parámetros desconocidos y generar un conjunto completo de datos. Este estudio, recientemente publicado en Nature Energy,[1][2] se presenta claras evidencias de una reducción de costes de sistemas CSP de receptores parabólicos en los últimos cinco años a un ritmo superior al 25%. Este valor es mayor de lo esperado y se encentra en el mismo rango que la cifra promedio para módulos fotovoltaicos  en un periodo más largo (20,9% en los últimos entre 35 años). Los investigadores concluyeron que la continuidad en el desarrollo de proyectos y la colaboración de las industrias de fabricación de componentes, así como las políticas de apoyo por parte de gobiernos y administraciones, especialmente si fomentan la competitividad, son importantes para mantener una tasa de aprendizaje alta que permita seguir en la senda de la reducción de costes de CSP.

    No obstante, a pesar de estas evidentes mejoras en la reducción de costes del CSP, teniendo en cuenta los valores ya muy competitivos de la generación fotovoltaica, cabe preguntarse si continuar apostando por la tecnología CSP es necesario y/o razonable. En este sentido la respuesta no puede basarse únicamente en la medición de precios de la energía por kWh si no que precisa un examen integral del sistema energético. Actualmente la tecnología PV sólo proporciona electricidad durante las horas de luz solar, lo que obliga a operar estos sistemas en combinación con otras tecnologías que aporten la flexibilidad necesaria para equilibrar la producción y la demanda. En este sentido el CSP con almacenamiento térmico integrado es una opción muy atractiva en comparación con sistemas de almacenamiento de electricidad grandes proporciones. Esto es debido a que la incorporación de las baterías para el almacenamiento de electricidad en las instalaciones de PV siempre lleva asociadas inversiones adicionales muy significativas. Por el contrario, los sistemas CSP con almacenamiento térmico integrado son potencialmente más baratos que los que los sistemas de la misma tecnología que no lo incorporan. De esta manera algunas proyecciones indican que a partir del 2025, en las regiones que cuente con recursos solares abundantes, se espera una alta penetración de sistemas complementarios de PV y CSP. En concreto, en los escenarios donde se limitan las emisiones de CO2 o los precios del combustible son altos, combinara las dos tecnologías solares resulta económicamente más atractivo que la integración de elementos de almacenamiento de electricidad, o sistemas de apoyo basados en combustibles fósiles. Estas conclusiones se basan en el supuesto de que se pueden conseguir importantes reducciones de precios en la producción CSP [3], un hecho que ahora puede ser considerado más probable en un futuro próximo a la luz de los hallazgos del grupo de Lilliestam2.

    [1] Robert Pitz-Paal. Nat. Energy. News & Views. 2, 17095 (2017)

    [2] Lilliestam, J., Labordena, M., Patt, A. & Pfenninger, S. Nat. Energy 2, 17094 (2017).

    [3] Mehos, M., Jorgenson, J., Denholm, P. & Turchi, C. Energy Procedia 69, 2060–2071 (2015).

    Sostenibilidad y diversión

    Lun, 07/10/2017 - 03:40

    El colegio CEIPSO Maestro Rodrigo de Aranjuez es el primer centro educativo de España que cuenta con un centro de juegos infantil sostenible. El parque infantil genera energía sostenible a partir del movimiento de los columpios y balancines y además está fabricado con neumáticos.

    Autora: Rebeca Sánchez-Universidad Rey Juan Carlos

    Renault, con la colaboración de su Fundación Renault para la Movilidad Sostenible (FRMS), ha creado un parque infantil como respuesta a los 200.000 neumáticos fuera de uso que se generan en España cada año. Otra de las características importantes de este parque infantil, además de revalorizar un residuo, es que genera energía sostenible. En los columpios y balancines se han instalado dispositivos que transforman la energía cinética en electricidad, con la que se alimenta el sistema de riego y el hilo musical del centro educativo. Además, el parque infantil cuenta con paneles fotovoltaicos (12V) integrados en la arquitectura del parque para completar la generación de energía.

    La puesta en marcha de este original parque se llevó a cabo el pasado mes de junio, coincidiendo con los campamentos de verano, y ha contado con la colaboración de Basurama (expertos en proyectos de reutilización creativa de residuos), y Creática (empresa encargada de dispositivos de recuperación de energía).     

    El centro educativo Maestro Rodrigo ha acogido con tanto entusiasmo el nuevo parque infantil, que ha puesto en marcha una línea educativa en la que utilizan el juego y la diversión como herramienta de concienciación energética entre los más jóvenes. “En las escuelas sostenibles no nos conformamos solamente con transmitir conocimientos e ideas, sino que además las ponemos en práctica”, comenta el director del centro, Javier Pariente, tras recordar que son precisamente los niños “la fuerza de cambio más poderosa de esta sociedad”.

    Fuente: Energynews

    7° Edición del congreso “WORLD HYDROGEN TECHNOLOGY CONVENTION” – WHTC2017

    Mar, 07/04/2017 - 05:29

    Autora: Gisela Orcajo Rincón-Grupo de Ingeniería Química y Ambiental. Universidad Rey Juan Carlos

     

    En este mes de julio se reunirá en Praga a comunidad científica de hidrógeno y pilas de combustible, en la séptima edición del congreso “World Hydrogen Technology Convention” – WHTC 2017, organizado por la plataforma tecnológica del hidrógeno checa y bajo el patrocinio de la Asociación Internacional del hidrógeno (“International Association for Hydrogen Energy” -IAHE-). El objetivo de este congreso es el de ofrecer una oportunidad única para compartir los últimos hallazgos y resultados en esta materia entre toda la audiencia académica, científica y empresarial.

    El tema del congreso “El Futuro puede estar más cerca de lo que crees” (“The Future Might Be Closer Than You Think”), habla de la tendencia clara hacia la integración de las energías renovables y la tecnología del hidrógeno como punto clave para la implantación de sistemas 100% renovables. Este congreso es una oportunidad para aprender también acerca de las aplicaciones innovadoras del hidrógeno y las pilas de combustible, exploración de nuevos productos y encuentro de posibles proveedores, clientes y colaboradores. Allí se debatirán temas muy interesantes referidos a esta tecnología como: fundamentos y teoría de las pilas de combustible, transporte, aplicaciones estacionarias y portátiles, producción, almacenamiento de hidrógeno, simulación y modelado, motores de combustión interna de hidrógeno, regulación y seguridad, políticas y financiación de las tecnologías del hidrógeno. Al igual que en otras ediciones de este congreso, habrá sesiones plenarias muy interesantes, donde se analizarán los éxitos, las oportunidades y los desafíos de la economía del hidrógeno.

     

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    Instituto Chileno de Permacultura