El hombre: una amenaza para la tierra (página 2)

3. El
petróleo se acaba

El petróleo es el combustible que genera mayor
rendimiento, al que le sigue el gas natural, que
es uno de los principales recursos de
la tierra. El
problema del petróleo
es que se extinguirá prácticamente hacia el 2050 si
la población mundial crece hasta 9000 millones
de habitantes como se prevé para esas fechas. Eso, si se
siguen estrictamente los planes de control de
natalidad, como se está haciendo hoy en día en
China o en los
países norteafricanos. Pero lo más probable es que
no suceda así y que la población crezca a un ritmo
mayor. Y si añadimos a esto la mayor longevidad en un
mundo donde la medicina,
junto a la calidad de
vida, han tenido una notable mejora, los expertos nos hablan
de una duración de unos 30 años para el
petróleo fluido. Luego se tendrá que echar mano de
arenas asfálticas y pizarras bituminosas, que son hidrocarburos
sólidos. O sea, hemos cogido con una cuchara lo mejor de
la sopa, y ahora tenemos que rebañar el plato. Pero
rebañar el plato implicará una gran tecnología para
extraer el fluido, y con ello grandes gastos. Se
prevé que con ello también cambiará la
política
internacional de influencias. Hoy en día Canadá y
Australia son los mayores productores de este tipo de
combustibles.

Ante estas perspectivas los países
industrializados, que son precisamente los menores productores de
recursos (el Mercado
Común europeo importa más del 50% de sus recursos),
tienen la necesidad de buscar otro tipo de energías, las
que se conocen como alternativas o renovables. En los años
70, ante la crisis del
petróleo, los precios de
éste se triplicaron y luego volvieron a bajar otra vez.
Aquella crisis, motivada por una serie de intereses
políticos, comerciales y sociales provocó el
estudio de este nuevo tipo de energías, como la solar y la
fotovoltaica, pero a partir de la recuperación y de la
bajada de precios dejó de fomentarse.

Actualmente nos encontramos en un momento
tecnológico en el que sí tiene cabida un gran
progreso en el estudio de estas nuevas fuentes
energéticas. Hoy, por ejemplo, se construyen coches que
funcionan sólo con aire comprimido,
que se extrae de la atmósfera. Con una
carga (que se calcula costará un euro) uno de estos coches
tendrá autonomía para unas 10 horas, y podrá
alcanzar velocidades de 130 K/h. En países como Alemania,
Dinamarca o Suecia (de alto sentimiento ecológico), se
utilizan el aceite de
colza o de girasol para sustituir el gasoil, o a partir de
caña de azúcar
o de la remolacha se refinan derivados de la gasolina. El
almidón de la caña se fermenta a través de
microorganismos y bacterias para
obtener etanol, que mezclado con la gasolina sustituye a
ésta, siendo menos contaminante. También se dejan
descomponer los residuos urbanos para obtener gas metano que
sustituye en algunas empresas al gas
natural.

4. El futuro: ¿energía
nuclear?

La energía mayor de la que dispone hoy el hombre no
es la solar ni la de los combustibles fósiles, sino la
proveniente de lo más pequeño del universo: el
átomo.
En su interior se desarrollan las fuerzas más poderosas de
la naturaleza. La
gravedad, que actúa en los cuerpos más masivos, es
la fuerza
más débil que se conoce. Por encima de ella
están las fuerzas electromagnéticas, que unen los
electrones al núcleo. Pero la más poderosa de todas
es la fuerza nuclear fuerte, que mantiene unidos los protones del
núcleo, que al ser de la misma carga deberían
repelerse y hacerle estallar. Entre los protones existe una
especie de argamasa que son los neutrones.

A principios de
1900 Pierre y Marie Curie, destilando toneladas y toneladas de
pechblenda extraída de minas de carbón, en un
trabajo
ciclópeo que les llevó más de 20
años, obtuvieron un nuevo elemento químico, el
polonio, y posteriormente el famoso radio. Estos
elementos químicos tienen la propiedad de
que son inestables. En la naturaleza pasamos desde el
átomo más simple -el hidrógeno– hasta una gran gama diferente a
base de ir añadiendo un protón al núcleo,
(así, el H tiene un protón, el He tiene dos, etc.).
Los elementos inestables de la tabla
periódica son aquellos que tienen muchos protones
(elementos pesados). Los elementos pesados, o no existen en la
naturaleza y hay que crearlos en laboratorio, o
son muy escasos. Por ejemplo el uranio radiactivo que se utiliza
en una central nuclear es tan sólo 1/40 parte del uranio
que se extrae de las minas, y se prevé una duración
del mismo -al ritmo actual de extracción- de unos 60
años.

Los Curie encontraron una noche un cuenco que
emitía luz propia; era
el resultado de lo que habían destilado. Es decir,
había un elemento en la naturaleza que emitía tanta
energía que se convertía en luz visible. A partir
de ahí comienza una serie de estudios sobre el
átomo, porque si hay átomos que emiten
energía que se convierten en luz, eso quiere decir que en
la naturaleza existe una energía que la podemos destilar a
partir de ese átomo. Si interpretamos la famosa
ecuación E=m•c2, cualquier objeto de pequeña
masa multiplicado por esa enorme magnitud, como es la velocidad de
la luz al cuadrado, nos va a dar una energía enorme. Los
físicos se dieron cuenta que en el átomo estaba
encerrado el secreto de la gran energía que el hombre
podría utilizar en el futuro. El problema era cómo
disociar el núcleo del átomo, pero estaba la
ventaja de que se sabía que sólo los núcleos
de los elementos pesados, que son inestables, eran los candidatos
a las pruebas. Con
el proyecto
Manhattan en EEUU para construir la bomba atómica se
adelantó mucho en este terreno. Fue el italiano Fermi el
que diseñó el primer reactor nuclear.

Si cogemos un núcleo de un átomo
inestable, como el uranio, y lo bombardeamos con un
neutrón de gran velocidad se produce una escisión y
rompemos el núcleo del átomo en dos partes.
¿Qué ocurre entonces? Que si volviésemos a
sumar la masa de esos dos núcleos en que ha sido escindido
el núcleo original vemos que es inferior. Ha habido un
defecto de masa que traducido a la famosa ecuación
E=m•c2 se transforma en una enorme energía. Con un
gramo de uranio, donde hay miles y miles de millones de
núcleos, obtendríamos tanta energía como con
tres toneladas de carbón. Cuando se escinde el
núcleo del átomo radiactivo se desprenden tres
neutrones más, que salen disparados a enormes velocidades.
Imaginemos, en un gramo de uranio, la gran cantidad de neutrones
sueltos que quedarán, ahí tenemos lo que se conoce
como una reacción en cadena.

5. Pros y contras de la
energía nuclear

Una reacción en cadena descontrolada produce una
energía enorme, como ocurrió en Chernobyl, donde
murieron más de 100.000 personas, no sólo por la
explosión sino por lo que es más nocivo, la nube
radiactiva que se originó.

La energía nuclear tiene sus pros y sus contras.
Es sumamente eficaz, pero tiene como inconveniente las
radiaciones nocivas para el ser humano, como la radiación
gamma que penetra en nuestras células y
produce cambios y alteraciones en nuestros genes.

El genio humano sigue estudiando la energía
nuclear porque la considera como una de las energías del
futuro.

El U-235 es el que se puede fisionar para obtener
energía, y es el que normalmente se utiliza en las
centrales nucleares. Pero hoy se buscan nuevos métodos
para fisionar cualquier isótopo de uranio;
¿cómo?, bombardeando con neutrones de origen
externo que no forman parte de los neutrones originados por esa
reacción en cadena. Las ventajas de este nuevo método
serían una energía nuclear limpia y controlable que
no produciría residuos, pues de estos se podría a
su vez obtener otra reacción, y más energía.
Eso se está estudiando hoy en día en Suiza, en el
CERN, ese gran acelerador de partículas subvencionado por
la Comunidad
Económica Europea.

Pero el summun de las energías sería la
fusión
nuclear, o sea, recrear el proceso que se
produce continuamente en el Sol. La
fusión es la unión de dos átomos simples,
por ejemplo hidrógeno, para formar otro más
complejo, como el helio. El defecto de masa que se produce es
todavía mayor que en la fisión, por lo que la
conversión energética es también
mayor.

En el Sol, donde continuamente se envían satélites
para su estudio, existe un estado de la
materia
diferente al sólido, al líquido o al gaseoso: el
plasma, una especie de unión de los tres estados
anteriores, pero sometido a millones y millones de grados
centígrados y a presiones de millones y millones de
atmósferas. En este entorno es donde se producen los
fenómenos de fusión de dos átomos de
hidrógeno en uno de helio. Comparando esta energía
con la producida por los fenómenos de escisión o
fisión, es cuatro veces superior. Evidencia de esta
reacción es la obtención de una constante lluvia de
neutrinos solares que invaden nuestro planeta.

Se está intentando encontrar la solución
para la energía del futuro a través de la
fusión nuclear. La dificultad estriba en conseguir ese
estado que tiene el Sol, las presiones y las temperaturas
desorbitadas. ¿Cómo conseguir esas temperaturas en
la Tierra? Es
difícil, pero se ha conseguido a través de una
bomba de hidrógeno, aunque no podemos provocar una
explosión de tal magnitud para obtener la fusión y
lograr energía. Por tanto se estudian otras maneras. El
confinamiento magnético del hidrógeno proyectando
haces láser
concentrados en un punto para aumentar la temperatura es
un posible método. Hoy se cree que ésta será
la energía del futuro, porque el hidrógeno es el
elemento más común de los mares.

6. Maremotriz

El mar es un buen productor de energía. En
Terranova, Nueva Zelanda, el Canal de la Mancha en Francia, se
extrae energía de la fuerza de los mares. En estos lugares
a mar abierto hay dos mareas al día con desfases de
más de 15 metros. Se aprovechan las ensenadas naturales.
Se construyen unas compuertas para que toda el agua que
entra en la ensenada en pleamar quede encerrada. Cuando baja la
marea, se abren las compuertas y el agua mueve una
turbina.

En Japón
se estudia la energía que producen las olas del mar. Se
instalan boyas flotantes, las olas mueven un pistón,
éste una dinamo y se genera corriente
eléctrica.

Otra modalidad son los ciclos de convección,
producidos por los desfases de temperaturas entre el fondo y la
superficie marina. En el fondo las temperaturas son cercanas a
0º, en la superficie de los mares tropicales puede alcanzar
los 20 ºC. Este desfase para el agua no supone un gran
cambio, pero
para el elemento químico como los gases nobles,
éstos, encerrados en un circuito cerrado, pueden pasar del
estado líquido al gaseoso. Este gas produciría, al
igual que en una máquina de vapor, el movimiento de
una turbina y la generación de corriente
eléctrica.

7. Solar

El sol es el gran recurso en el que más se
trabaja hoy en día como fuente alternativa. Se explota a
través de dos modalidades.

Paneles. El artefacto utilizado son colectores o paneles
solares que se colocan en los tejados de las casas o en terrenos
despejados. Contienen un líquido que se calienta al
recibir los rayos del sol y cuya temperatura se puede elevar
hasta 100 ºC. Esta temperatura no es suficiente para
producir energía
eléctrica de forma rentable, así que se utiliza
para calefacción o agua caliente doméstica… En
Dinamarca o Suecia todos los nuevos edificios que se construyen
son edificios inteligentes. En todas las fachadas se colocan
placas solares que aíslan del exterior y recogen el
calor durante
todo el día y lo conservan por la noche, permitiendo un
ahorro de
energía en calefacción. También este
sistema puede
realizar el proceso contrario, el calor produce frío a
través de unos absorbentes secos, así que en
realidad se tiene un aclimatador.

Centrales solares. Disponen de un conjunto numeroso de
espejos que permiten dirigir los rayos hacia un punto concreto y
producir en él la temperatura necesaria para convertir
agua en vapor a presión
que puede mover los generadores y producir electricidad.

Centrales Fotovoltaicas. Se basan en la propiedad de dos
elementos: el boro y el fósforo, son dos placas muy finas
dispuestas paralelamente; cuando la placa de boro recibe un haz
de luz infrarrojo, hay una transmisión de electrones de la
placa de boro a la de fósforo. El salto de electrones
produce corriente eléctrica. Por eso estos paneles
están constituidos por múltiples células
solares, para que la corriente sea mayor. España es
hoy en día una potencia en la
fabricación de células, pero a pesar de tener la
mayor cantidad de horas de sol diarias de Europa, su
utilización en la península todavía
está en pañales.

8. Eólica

Utilizan la fuerza del viento para mover turbinas y
producir electricidad. Como dependen de las condiciones
meteorológicas, su rendimiento es muy variable, por lo que
es necesario buscar sistemas de
acumulación de esa electricidad producida con el fin de
utilizarla cuando la fuerza del viento es menor. Esas torres
tienen unas hélices aerodinámicas que al girar
mueven unos imanes que inducen la corriente eléctrica. En
España la riqueza de sus corrientes de aire permite que
los parques eólicos produzcan hoy en día el 16% de
su consumo
total.

9. Hidráulica

El salto de agua no ha de ser necesariamente desde gran
altura; desde pequeñas alturas se obtiene hoy en
día un buen rendimiento gracias a una nueva modalidad de
turbinas (turbinas Pelton). Es la principal alternativa a los
combustibles fósiles. Muy eficaz y no contaminante. Por
ejemplo en el lago Nasser en Egipto,
sólo se usa una turbina de las varias que hay para
abastecer de energía a todo el país.

10. Pilas de
hidrógeno

Es el proceso contrario a la electrólisis, o sea, si aplicamos corriente
eléctrica en el agua, ésta se disocia en H2 y O2,
pues produciendo una combustión de H2, uno de los elementos
más comunes del planeta, obtendremos energía
eléctrica y vapor de agua. Es una de las energías
de futuro, pues sólo se necesitará el elemento H2
en estado puro, que hoy lo podemos transportar en estado
líquido.

11. Nitinol

Forma parte del complejo estudio de resortes que hoy
realizan organismos tan vanguardistas como la NASA. El Nitinol es
una aleación de níquel y titanio. Este material
tiene unas propiedades fabulosas: a temperatura ambiente es
duro como el acero, sumergido
en agua se vuelve blando, al volverlo a poner en agua caliente
salta con enorme violencia y se
vuelve duro con fuerzas de varias toneladas por cm2, o sea, con
un mínimo de gradiente de temperatura tiene grandes
contracciones y dilataciones, y además sus propiedades no
se deterioran con el tiempo. Se
puede usar para impulsar pistones y accionar émbolos,
sustituyendo al motor de
combustión como hoy se ha hecho con un coche
piloto.

12. De biomasa

La biomasa es la energía que se extrae de los
residuos biodegradables, es decir, de los residuos
orgánicos. Hoy se emplea esta energía en muchos
países, como la India o USA.
Un método es la combustión directa de los vertidos
de fábricas (por ejemplo de cerveza), de la
combustión del estiércol, o de la maleza resultante
de la limpia de montes, o también de los residuos de
industrias
cárnicas, etc.

Hoy se potencian cultivos energéticos como las
plantaciones de colza o girasol de donde se extraen aceites para
motores diesel.
También este aceite debidamente tratado con alcohol se
convierte en un éter que hoy en día ya se
está utilizando mezclándolo con gasóleo para
sustituir a la gasolina, pues es menos contaminante.

Otras formas se consiguen mediante la fermentación anaerobia de los residuos
gracias a bacterias y microorganismos que transforman los
residuos orgánicos en un gas, mezcla de metano y C02. Este
gas se utiliza hoy en día para mover motores de
combustión interna o turbinas o se lleva a la red de gaseoductos para
calefacción, cocinas u hornos cerámicos. En
países como China o India hay millones de estas
pequeñas instalaciones anaerobias para consumo
doméstico de los campesinos.

También a través de plantaciones de
remolacha o caña se obtienen azúcares que
fermentados producen etanol, un buen aditivo para la gasolina que
elimina el plomo contaminante.

13. Geotérmica

Es más difícil de obtener porque no todos
los países del mundo pueden acceder a las aguas termales o
zonas volcánicas. Italia, Islandia,
Noruega o Estados Unidos en
Yellowstone tienen acceso al vapor de agua generado por la misma
tierra. Ese vapor de agua mueve las turbinas, luego se condensa y
lo vuelven a introducir de nuevo en esas fuentes de agua
caliente, haciendo del proceso un ciclo
autosuficiente.

José Escorihuela –

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