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Láseres solares, olas y volcanes: fuentes inusuales de energía para el futuro

Por (CNNEspañol.com)

(CNN) — Los combustibles fósiles se van a agotar. De eso estamos seguros. Nadie sabe con certeza cuándo ocurrirá, pero sabemos que es sólo cuestión de tiempo.

Algunos cálculos sugieren que nos queda carbón, gas y petróleo sólo para aproximadamente 70 años; la industria de los combustibles fósiles insiste en que la cantidad de tiempo es mucho mayor. Sin embargo, todos están de acuerdo en que algún día se agotarán.

Entonces, ¿qué nos proporcionará energía cuando ya no podamos depender de los combustibles fósiles?   Bueno, los volcanes, las olas, madera mojada y energía solar del espacio.

Para compensar la disminución de las fuentes de energía tradicionales, investigadores alrededor del mundo están desarrollando innovadoras tecnologías que -entre ellas- podrían brindar una solución a largo plazo a las necesidades de energía que enfrentamos, y que van en rápido aumento. Algunas son conocidas, algunas podrían parecer poco probables, y otras tienen el potencial de representar tal amenaza al ambiente como los combustibles fósiles en sí.

CNN revisa algunas de las más interesantes e inusuales tecnologías relacionadas a la energía, que actualmente se encuentran en desarrollo.

Energía solar del espacio  

La idea de obtener energía solar del espacio ha estado bajo consideración desde la década de 1970. Poner paneles solares en órbita ofrece unas cuantas ventajas obvias frente a la energía solar habitual, como no tener que lidiar con intervenciones atmosféricas (nubosidad y gases atmosféricos) y no perder productividad por la noche.

En el pasado, tratar de llevar una planta de energía al borde de la atmósfera de la Tierra parecía bastante improbable. Sin embargo, John Mankins, quien trabajó como ingeniero para la NASA y ahora se encuentra con Artemis Group, ha estado trabajando en un proyecto que considera hará que una idea tan atrevida sea bastante simple:

“El concepto básico del Satélite de Energía Solar (SPS, por sus siglas en inglés) es enviar una gran plataforma al espacio, cerca de la Tierra”, dice Makins, “normalmente en una órbita elevada donde el sol brille casi constantemente, a modo de que pueda tomar luz solar, convertirla en electricidad y luego transmitirla a receptores en la Tierra, para que sea aprovechada”.

Algunas personas han sugerido que se podría utilizar láseres para transmitir la energía del espacio. Mankins dice que esto es posible, en su opinión, pero que tiene el potencial de ser peligroso (“piensa en la Estrella de la Muerte” dijo de manera siniestra en una entrevista con Motherboard). En cambio, su proyecto pretende utilizar transmisores de microondas de baja intensidad, lo cual considera es más seguro.

Makins dice que la cantidad de energía que se obtiene de un satélite de energía solar podría ser significativa; posiblemente podría generar hasta 1.000 a 2.000 MW de energía para la Tierra.

Para ponerlo en perspectiva, dice que “un hogar normal en EE.UU. requiere aproximadamente de 4 a 5 kW de energía, o más o menos 100 kW-horas al día, o aproximadamente 3.000 kW-horas al mes, o más o menos 36.000 kW-horas al año. Así que sólo un SPS generaría, por ejemplo, electricidad / energía para aproximadamente 240.000 a 480.000 casas.

Algunos críticos dicen que el proyecto sería prohibitivamente caro o que llevar algo tan grande al espacio implica retos. Otros señalan que la producción de energía no es lo suficientemente alta como para hacer que el proyecto valga la pena. Aún así, el hecho de que la NASA lo esté considerando dice mucho. Entonces, tal vez no es tan extravagante después de todo.

Explotar volcanes para obtener energía  

El año pasado, se empezó a trabajar en un nuevo plan para extraer calor de las rocas que se encuentran debajo y alrededor de volcanes. Al inyectar agua en las grietas del suelo, los investigadores esperan poder crear vapor que le proporcione energía a turbinas de electricidad subterráneas.

Dos compañías, AltaRock Energy y Davenport Newberry obtuvieron autorización para probar este procedimiento en el terreno que rodea al Volcán Newberry en Oregón, en un proceso que los críticos argumentan es similar a la controversial técnica de la fracturación hidráulica.

Durante los últimos 12 meses, la fracturación hidráulica (o fracking, en inglés) ha sido motivo de protestas alrededor del mundo, pero en realidad se ha empleado desde la década de 1960. Susan Petty, directora ejecutiva de AltaRock, comentó en una publicación en el blog de la compañía que “crear múltiples cavidades de una sola inyección multiplica la cantidad de energía que puede ser obtenida de cada pozo de producción”, y “prolongará la vida del pozo y aumentará la recuperación de energía de cada pozo; así, habrá una mejora significativa en la economía del sistema geotermal mejorado de generación de energía”.

Sin embargo, la fracturación se cree que posiblemente pueda ocasionar terremotos y -como lo señaló la revista Wired- practicar una técnica similar debajo de un volcán que el Servicio Geológico de Estados Unidos dice que “seguramente volverá a hacer erupción”, parece una extraña elección.

Si bien la técnica puede generar una cantidad significativa de energía, y puede llevarse a cabo de manera segura, continúa siendo un motivo de discusión tan candente como el volcán Newberry en sí.

Energía undimotriz  

La energía de las olas ya se está usando en todo el mundo. Miles de millones de dólares han sido invertidos en esta tecnología y la primera “granja de olas” fue puesta en marcha cerca de Porto, en Portugal en 2008. En el Centro Europeo de Energía Marina en Orkney, Escocia, se aprobó la construcción de la granja de olas anteriormente este año. La planta de 40 MW por la costa noroccidental de Lewis, promete generar suficiente energía para 30.000 hogares.

Las granjas de olas utilizan enormes boyas para convertir el movimiento de las olas en energía. Aquamarine Power, la compañía que dirige el proyecto en Orkney, dice que sus enormes boyas amarillas tienen “una capacidad máxima de producción de 800 kW”. Las máquinas de color amarillo tienen 26 metros de largo, y se instalan a una profundidad de más o menos 13 metros, más o menos a 500 metros de la orilla.

Las ventajas de la energía de olas son similares a las del viento; las olas son gratis, pero también hay otros beneficios. En especial, es más fácil prevenir la producción de la energía unidimotriz, porque las olas son movidas por el viento, pero no cambian igual de rápido; suben más despacio y se disipan poco a poco. Esto hace que la energía de las olas sea más predecible que la del viento o la energía solar; esto significa que es más fácil de integrar a la red de energía.

Actualmente, el Reino Unido es el líder en esta tecnología; Estados Unidos, Portugal y Francia, también son participantes importantes.

Aceleradores de partícula tamaño de bolsillo  

Los investigadores que trabajan en un laboratorio de Daresbury, Reino Unido, creen que su acelerador de partículas diminuto; como el Gran Colisionador Hadrones en Suiza, sólo que mucho más pequeño, puede ofrecer una alternativa a los combustibles fósiles. Con una sustancia radioactiva que ocurre de manera natural conocida como Torio como fuente de energía, el pequeño colisionador podría generar cantidades de energía significativas.

El diario The Mail on Sunday calcula que una sola tonelada de torio podría “producir tanta energía como 200 toneladas de uranio o 3.5 millones de toneladas de carbón mineral”.

“La idea de reactores basados en torio es una que está bajo mucha discusión últimamente; queda claro que la física funcionará”, dice Mankins

Pero el aclara que siempre hay peligros al usar material nuclear.

“Aunque seguramente será mucho más seguro que los reactores nucleares del pasado y sus abordajes, me parece muy probable que los gobiernos no van a querer mucho material radioactivo en las carreteras”.

Hojas húmedas y madera mojada  

Energía con base en biomasa incluye la degradación del material biológico, tal como hojas y madera, para producir gases como hidrógeno y metano, que a su vez pueden ser quemados.

El problema de algunas plantas de biomasa de energía es que necesitan materiales biológicos secos. Jens Dall Bentzen, un inventor danés, ha inventado una nueva caldera de biomasa que puede atrapar la humedad de materiales húmedos y exportarla como agua caliente. Dall Benson cree que eso permitiría que su nueva caldera pueda generar hasta 30% más energía.

“Lo que hace única a la biomasa”, dice Dall Bentzen, “es que se puede almacenar. Uno realmente nunca sabe cuando soplará el viento. Con la biomasa tenemos el control para usarlo cuando lo necesitamos”.

“El viento es el mayor recurso que tenemos en Dinamarca”, le dijo a CNN el Ministro de Energía y Minas danés, Martin Lindegaard, “y necesitamos la biomasa y el biogas para tener una fuente de respaldo para cuando el viento deja de soplar”.

Los críticos argumentan que quemar la biomasa aporta dióxido de carbono a la atmósfera, pero sus defensores sugieren que dicho daño puede ser generado por algunas siembras, específicamente cuando requieren quemas.

¿Una alternativa viable?  

Uno de los indicadores más considerables en la viabilidad de las energías alternativas puede verse en el crecimiento en las inversiones de riesgo y otros inversionistas privados.

William McDowall, del Instituto de Energía de la Universidad de College London, nota que las inversiones de capital de riesgo en energía limpia era de menos de 100 millones de dólares al año a finales de la década de 1990 a más de 100 mil millones de dólares al año en el año 2011.

“En el año 2000, la mayoría de las tecnologías alternativas de energías se consideraron opciones de nicho, que podrían un día ser prometedoras; ahora son una industria de miles de millones dólares, lo suficientemente significativo para precipitar serias disputas de comercio entre EE.UU., la UE y China”, dice McDowall.

La inversión gubernamental ha mostrado un patrón similar, pero una buena cantidad de dinero de investigación de fuentes públicas y privadas aún va a los combustibles fósiles. Las extracciones nuevas y las tecnologías de procesamiento de carbón mineral, petroleo y gas siguen siendo el enfoque principal de la investigación y desarrollo del sector privado.

Sin embargo, muchos expertos, entre ellos McDowall, creen que esto puede cambiar para el año 2025, cuando las energías alternativas finalmente se dejen de considerar “alternativas”.