Cogeneración energética, una solución alternativa


¿Has pensado alguna vez que por qué no se aprovecha el calor que desprende un motor al funcionar o un frigorífico ... o una central eléctrica? Ese sencillo concepto es la base de la cogeneración energética, que aumenta sustancialmente el aprovechamiento del combustible utilizado.

Imaginemos que todos los motores y sistemas que desprendan calor en una fábrica, son refrigerados mediante un largo circuito que en vez de ceder el calor a la atmósfera o a un río, lo hace al interior de las viviendas de su entorno, proporcionándoles calefacción. Habremos ahorrado el combustible que estas viviendas utilizan para calentarse y habremos aumentado la eficiencia del utilizado en la fábrica.

Los sistemas de cogeneración producen conjuntamente electricidad y calor partiendo de un único combustible. El gas natural es la energía primaria más utilizada para el funcionamiento de este tipo de centrales (electricidad-calor), las cuales funcionan con turbinas o con motores de gas. También se pueden utilizar de manera muy ventajosa, fuentes de energía renovables y residuos como biomasa o residuos que se incineran.

Electricidad-calor

Pensemos en una central eléctrica convencional. Se quema un determinado combustible (carbón, gas, fuel, incluso uranio) y con el calor desprendido se calienta agua que es transformada en calor en una turbina o bien, el propio motor que se alimenta del combustible, es el que mueve la turbina eléctrica. En definitiva, la energía que contiene el combustible se transforma en energía eléctrica. En medio del proceso, las máquinas que intervienen se calientan y deben ser refrigeradas y si hay mediación de vapor de agua, ha de ser enfriado para transformarlo en líquido de nuevo.

Todo ese calor “residual” se cede a la atmósfera, al lecho de un río, al mar, etc. y se pierde.

La idea es que no se pierda, sino que se utilice para calefacción o para refrigeración (recuérdese que con calor también es posible enfriar).

Los ciclos combinados de gas

Son un tipo de cogeneración especialmente ventajosa. Una turbina alimentada por gas natural como combustible, induce el movimiento de un generador eléctrico y los gases expulsados por la turbina (como los del tubo de escape de un coche) en vez de emitirse a la atmósfera, se utilizan para calentar agua, transformarla en vapor y mover una segunda turbina eléctrica. El rendimiento es altísimo si sumamos las dos contribuciones y el impacto ambiental reducido.

De hecho podríamos hablar de tri-generación si el agua caliente del segundo ciclo, se utilizase tras mover la segunda turbina eléctrica para calefacción ... y ya sería impresionante.

Además, estas centrales (de las que hablaré en un monográfico por su importancia) son muy flexibles, es decir, se puede variar con rapidez la potencia que entregan, la electricidad que producen y así, cuando hay déficit de electricidad en el sistema global, se les manda aumentar la potencia y viceversa.

En definitiva, en una central eléctrica tradicional los humos salen directamente por la chimenea, mientras que en una planta de cogeneración los gases de escape se enfrían transmitiendo su energía a un circuito de agua caliente/vapor y una vez enfriados los gases de escape pasan a la chimenea.

Las centrales de cogeneración de electricidad-calor pueden alcanzar un rendimiento energético del orden del 90%. El procedimiento es más ecológico, ya que durante la combustión el gas natural libera menos dióxido de carbono (CO2) y óxido de nitrógeno (NOx) que el petróleo o el carbón. El desarrollo de la cogeneración podría evitar la emisión de 127 millones de toneladas de CO2 en la UE en 2010 et de 258 millones de toneladas en 2020.

La cogeneración en la UE

El 21.02.2004 se publicó en el Diario Oficial de la Unión Europea la "Directiva 2004/8/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 11 de Febrero de 2004" que tiene como objetivo la creación de un marco para el fomento y desarrollo de la cogeneración de alta eficiencia de calor y electricidad basado en la demanda de calor útil y en el ahorro de la energía primaria.

Uso doméstico y a pequeña y mediana escala

En fábricas, hospitales e instalaciones en las que tradicionalmente existe la necesidad de refrigerar máquinas de diverso tipo, es preciso introducir este concepto, lo que permitiría una parte de las necesidades de calefacción y refrigeración a partir del calor residual de las máquinas.

En los hogares es más complejo, pero hemos de pensar que existen motores que a partir de cualquier fuente de calor residual, por pequeña que sea, permiten obtener movimiento (mis adorados motores Stirling, por ejemplo), energía mecánica y con este movimiento podemos obtener electricidad, aunque sea en cantidades discretas. También con este calor residual es posible obtener mediante sistemas de refrigeración por absorción, frío para la vivienda.

No descartemos, por tanto, la posibilidad de instalar en cada chimenea, en cada salida de las calderas, en las parrillas de refrigeración de los frigoríficos y equipos de aire acondicionado, sistemas de baja potencia basados en estos principios.

Todo suma y toda posibilidad de disminuir nuestra dependencia energética externa y mejorar nuestra relación con el medio ambiente, debe ser apoyada y fomentada.

El futuro, si conseguimos que sea más sostenible, será una suma de pequeños ingredientes y la cogeneración será uno de ellos.

Saludos.
La energía más limpia es la que no se consume.

6 comentarios:

Amigo de la Dialéctica dijo...

Hola amigo, lo bien que lo explicas y lo fácil que parece; y sin embargo desde el ámbito partitocrático nada de nada. A Guillermo se le van los políticos más destacados, hoy abandona la militancia del PSOE, tras 23 años, la ex diputada regional Mercedes Amado. Al final el cambio sin cambio sólo será posible con cambio. Con nuevos aires y más bríos. Recibe un abrazote amigo. Haremos cogeneración política. Otro abrazote.

ElSrM dijo...

Toca una clave con esto: la disipación de la energía. "La energía no se crea ni se destruye", sólo se transforma, fluye y se disipa por el camino. Si atacamos esa disipación, el ahorro, en tanto que aumento de la energía (re)disponible, podría ser bestial.

Aplicado a escala individual, ya ha habido ingenios que trabajan sobre lo mismo. ¿Se puede aprovechar la energía de pedalear una bicicleta para algo más que mover las ruedas? Y surgió la dinamo con su bombilla para los trayectos nocturnos. Hace poco un empresario de gimnasios pensó: ¿y esa gente que pedalea en la bicicleta estática...? Y los convirtió en generadores de electricidad, con lo que se ahorraba una buena parte de la factura eléctrica. Al margen de que esa gente le estaba pagando por proporcionarle electricidad, que ésa es otra aparte.

Saludos,

Helios dijo...

Amigo Dialéctico, es un concepto sencillo, en efecto, pero ni siquiera lo sencillo se puede desarrollar sin el apoyo necesario y en el cambio de modelo energético, todo el apoyo es necesario.

SrM la cuestión es aprovechar al máximo la energía disponible y a la vez, racionalizar la idea que tenemos acerca del “confort”. Ponerle una dinamo a una bici no es exactamente esto, pues la energía extra la debe aportar el ciclista, pero sí lo sería ponerle un sistema en el que sólo se activase en las bajadas y cargase una batería que alimentaría el foco continuamente, justo el concepto que debe inspirar los coches y bicis eléctricos.

Saludos

Salondesol dijo...

Empiezo a sumar aparatos en casa... y hasta el portátil a veces está que echa humo... sería genial que se sumaran todas esas "pequeñas" cosas para reducir nuestra factura energética. Y llegar a no destruir energía, solo transformarla, como dices siempre...

Un abrazo.

innopolis dijo...

Helios, reflexiona sobre la gente que vuelve a casa, después del trabajo, y se pone a cocinar. Si hubiera una olla exprés, que fuera en el motor, ésta cocinaría mientras conducimos. Neveras ya llevan los vehículos.
Es más, se podría calentar agua, que al llegar a casa, se descargaría para otros usos. Pero claro, no puede entrar en el circuito de la red a presión así como así, y el coche llevaría más peso... pero quien sabe, quizás todo se ande.
buen fin de semana.

Helios dijo...

Así es Helena, debemos concebir la energía como un elixir que hay que saber valorar y dosificar … gota a gota.

Innópolis, en efecto, ese es el camino, el del aprovechamiento total, más que del tiempo que puede llegar a estresarnos, el de los recursos y muy particularmente el de la energía en todas sus formas.

Saludos