Economía y fuentes de energía renovable

El 94 por ciento de la generación de electricidad en Cuba depende del petróleo, según datos registrados en 2008.

Archivos IPS Cuba

La revolución energética se basa en el ahorro de energía y en la búsqueda de fuentes renovables.

Desde hace más de tres décadas, organizaciones científicas y no gubernamentales han alertado sobre el agotamiento de los hidrocarburos fósiles.

Sin embargo, por lo general, ese llamado ha sido minimizado, fundamentalmente, por quienes ven amenazados intereses de diversa índole, debido a la alta dependencia energética del mundo contemporáneo al uso del petróleo.

Los pronósticos realizados en 1956 por el geofísico estadounidense Marion King Gubert, de la compañía Shell, en Houston, planteaban que la producción petrolera de Estados Unidos llegaría a su punto más alto en 1970 y que el pico global se originaría después de 1995.

El geofísico advirtió que el pico declinaría tan rápido como creció y resaltó el hecho de que el factor limitante no era la extracción del producto en sí, sino la energía requerida para ello. Lo anterior ha dado lugar a un nuevo enfoque sobre la temática energética, el cual sugiere que los análisis no contemplen solamente los costos, sino el gasto para producir una unidad de energía con el recurso energético que se evalúa.

En la cumbre de Bali, a finales de 2007, Jeroen Vander Veer, presidente de Shell, planteó: “…se está experimentando un aumento significativo de la demanda de energía vinculado al desarrollo demográfico y económico mundial y se pronostica que después de 2015 las reservas de petróleo y gas de fácil acceso no podrán mantener el crecimiento de la demanda, lo cual indica que es necesario integrar al balance energético otras fuentes de energías renovables o no renovables, como la energía nuclear, la biomasa, los biocombustibles, la energía eólica y otros nuevos combustibles fósiles. Pero este incremento de energía se traducirá en mayores emisiones de CO2 en una época donde el cambio climático se ha convertido en un tema crítico, aspecto que será necesario tener presente en las alternativas que se evalúen”.

La compleja situación conduce a dos posibles escenarios energéticos, que en cierta forma se encuentran relacionados:

– En sentido general, las naciones tratan de buscar y asegurar recursos energéticos para su auto-abastecimiento, considerando que la seguridad energética constituye un aspecto estratégico. Esto pudiera conducir a un mayor uso del carbón, energía nuclear y los biocombustibles, pues no se prioriza la línea de la reducción del consumo hasta tanto comiencen a escasear los portadores energéticos y fuentes de suministro, como resultado del agotamiento y aumento de la demanda. Por otro lado, las emisiones de gases de efecto invernadero no son abordadas de manera seria hasta que se producen graves consecuencias, que generalmente conducen a incrementos de los precios de la energía.

– Un segundo escenario menos traumático pudiera manifestarse con el surgimiento de la cooperación internacional, los retos del desarrollo económico, la seguridad energética y la contaminación ambiental. Esto debe conducir a que gobiernos y localidades se encaminen hacia el desarrollo de la innovación y coordinación entre diversos factores como: ciencia, tecnología, agricultura, industria, medio ambiente.

El segundo escenario sería el más sensato y, en cierta forma, está vinculado con el camino que seguirán países con altos índices de desarrollo económico, sobre todo China e India, así como de las posiciones de la Unión Europea y Estados Unidos.

Influirán, también, las medidas globales que se adopten para el comercio y emisión de gases, así como las acciones concretas dirigidas a incrementar la eficiencia energética, a partir de nuevas tecnologías en los sectores de generación de calor y energía, agricultura, industria, transporte y construcción.

Cuba y la energía

La economía cubana utiliza más de 50 por ciento de sus importaciones de petróleo como fuente energética para sus procesos productivos. En el país, 94 por ciento de la generación de electricidad se realiza a partir del petróleo, lo que presupone una alta vulnerabilidad.

Ante esta situación, las autoridades desarrollan aceleradamente un conjunto de programas, conocidos bajo el nombre de revolución energética, con una estrategia orientada a dos direcciones principales de trabajo:

– El ahorro y uso eficiente de la energía.
– La búsqueda de nuevas fuentes renovables.

Lo anterior conducirá al cambio de la matriz de consumo energético, orientada hacia la obtención y explotación de nuevas fuentes de energía, sobre la base de recursos renovables y no contaminantes, atenuando y/o eliminando la dependencia al combustible fósil.

Para este fin se ha creado el Grupo de Coordinación para Programas de Desarrollo de Fuentes Renovables de Energía, encargado de evaluar y desarrollar proyectos, en los que participan organismos de la administración central del Estado y especialistas de diferentes centros de producción, investigación y universidades del país, constituidos en 14 comisiones de trabajo:

1. Solar térmica (Ministerio de la Informática y las Comunicaciones).
2. Solar fotovoltaica (Ministerio de la Industria Sideromecánica).
3. Eólica (Ministerios de la Industria Básica y del Azúcar).
4. Celdas de hidrógeno (Centro de Estudios Técnicas de Energía Renovable, CETER).
5. Hidráulica terrestre (Ministerio de la Industria Básica).
6. Biomasa cañera y forestal (Ministerio del Azúcar).
7. Biocombustibles (Ministerio del Azúcar).
8. Energía del mar (Universidad de Matanzas).
9. Cogeneración (Universidad de Villa Clara, participa el Ministerio del Azúcar).
10. Celdas combustibles de hidrógeno (Centro de Estudios Técnicas de Energía Renovable).
11. Eficiencia energética (MINBAS, participa Ministerio del Azúcar).
12. Biogás (Ministerios del Interior y del Azúcar).
13. Geotermia.
14. Ahorro de combustible en el transporte.

De acuerdo con cálculos preliminares, mediante la utilización de fuentes renovables de energía el país puede ahorrar 1.054.300 toneladas equivalentes de petróleo, con la composición siguiente:

– Biomasa: 1.025.500 toneladas de petróleo equivalente.
– Hidroenergía: 10.900 t de petróleo equivalente.
– Dispositivos eólicos e hidráulicos: 16.900 t de petróleo equivalente.

El concepto de energía renovable agrupa una serie de fuentes naturales que teóricamente no se agotan con el paso del tiempo, por lo que tienen un impacto ambiental mínimo. Hasta el presente, son cuatro las que encierran mayores perspectivas para la economía cubana:

– solar.
– eólica.
– gravitacional (hidráulica y de las mareas).
– bioenergía (incluyendo la biomasa y los biocombustibles).

La solar aprovecha directamente la radiación solar, y se utiliza mediante dos grupos de tecnologías, según sus características:

– Energía térmica o calor mediante colectores térmicos o calentadores solares.
– Energía eléctrica, mediante la generación de electricidad con celdas fotovoltaicas en paneles solares u otros dispositivos fotovoltaicos.

Hasta la fecha, el aprovechamiento de la energía solar en Cuba es limitado y está vinculado principalmente a la instalación de calentadores solares de uso doméstico y paneles fotovoltaicos, dirigidos fundamentalmente a las telecomunicaciones, retransmisión de televisión, sistemas de iluminación de faros, electrificación de escuelas rurales y de servicios básicos sociales en comunidades aisladas del Sistema Electroenergético Nacional.

No se vislumbra, a corto y mediano plazos, un desarrollo fuera de estas direcciones. La energía eólica o del viento es aprovechable mediante el uso de aereogeneradores, que la convierten en energía eléctrica, o bien transformándola en energía mecánica, utilizando molinos de viento.

Desde el punto de vista tecnológico, estos sistemas son modulares, escalables y pueden emplearse desde pequeñas hasta grandes y complejas instalaciones. La generación de esta energía no es continua, lo que obliga a utilizar mecanismos para transformarla, acumularla y limita con ello la capacidad y vida útil del equipamiento, y encarece también el costo de inversión y el aprovechamiento de la capacidad potencial.

Además, para su funcionamiento se precisa instalar dispositivos que permitan combinarla con la corriente eléctrica alterna que utiliza el sistema electroenergético convencional.

Actualmente existen dos parques eólicos que generan 2,1 megavatios/hora, en Gibara, en la oriental provincia de Holguín, e Isla de la Juventud, al sur de Cuba, y se están construyendo otros dos, que darán una potencialidad total inmediata de 4.56 megavatios/hora. Según el Mapa Eólico confeccionado por la Academia de Ciencias, en el país hay 32 puntos cuya potencialidad estimada es de unos 600 megavatios/hora.

Algunas evaluaciones realizadas estiman que, para 2030, la generación de energía eólica y fotovoltaica podría satisfacer 4,5 por ciento de la demanda total del país.

La energía hidráulica y la producida a partir de las mareas se aprovechan bajo la acción de la gravedad, ya sea por caída libre del agua o por flujo horizontal, transformándose mecánicamente en energía eléctrica mediante turbinas. Hasta la fecha, el país dispone de una hidroeléctrica en el río Hanabanilla, en el macizo montañoso de Guamuhaya, en las cercanías de Cumanayagua, provincia de Cienfuegos, y de pequeños generadores vinculados a saltos en algunas comunidades de zonas montañosas del país.

Las condiciones geográficas de Cuba, archipiélago alargado y estrecho, y las pocas potencialidades hidráulicas, con cuencas de poco caudal, no ofrecen posibilidades para construir centrales hidroeléctricas de mediana y gran capacidad. Sin embargo, a largo plazo, las perspectivas energéticas con nuevas tecnologías, para generar a partir de las salidas de presas, pudieran alcanzar un potencial estimado de 550 megavatios.

Respecto a la energía a partir del mar (las mareas), existe una experiencia de 1929-1935, realizada por el ingeniero George Claude en la Bahía de Matanzas, que generó electricidad a partir de la diferencia de temperatura del agua entre la superficie y el fondo marino.

La experiencia demostró que era posible obtener 700 kilovatios/metros cúbicos/seg del agua fría que ascendía, equivalente a la energía generada al caer agua desde una altura de 80 metros. Actualmente se realiza el estudio en zonas que ofrecen perspectivas a lo largo del litoral, pero hasta el momento no se considera como un aporte inmediato.

Los Ministerios del Interior y del Azúcar atienden los proyectos vinculados a la generación de Biogás (Archivos IPS Cuba).Para la economía cubana, la bioenergía constituye la vía con mayores potencialidades a corto, mediano y largo plazos, por ser Cuba un país agrícola y contar con una agroindustria cañera que genera millones de toneladas anuales de subproductos, derivados y residuales con alta potencialidad de generación de energía.

También cuenta con un sinnúmero de otros residuos agrícolas y excretas de actividades agropecuarias, cuya descomposición mediante tratamientos adecuados facilita la producción de biogás.

De acuerdo con estudios realizados por Hall, D. O. y F. Rosillo (1998), la biomasa puede proporcionar:

– Energía eléctrica, mediante la quema de los residuos en calderas acopladas a turbinas o turbo-generadores.
– Etanol (alcohol), a partir de procesos biotecnológicos, utilizando el contenido de carbohidratos y celulosa de algunos productos, subproductos y residuos agrícolas.
– Biogás, mediante tratamiento y descomposición de residuales y residuos de origen orgánico.
– Biodiesel, por la transformación de los ácidos grasos de cadenas cortas de muchas oleaginosas y otras plantas similares.

Hasta 2050, la eficiencia energética y las energías renovables pueden reducir entre 60 y 80 por ciento las emisiones de gases que inciden en el calentamiento global. El problema principal es la reducción del consumo y derroche actual de la energía, para lo cual es necesario un cambio social que fomente el ahorro de energía.

Las mayores diferencias entre los países ricos y pobres, en su estrategia para solucionar la crisis energética y el cambio climático global, no está en que se les reste o no valor a las energías renovables y que estas no jueguen un papel estratégico en sus economías, sino en la acción directa de los gobiernos en programas de ahorro, rediseño económico y regulación del consumo. En síntesis, se trata de ir por un cambio progresivo de la matriz de consumo energético, sobre la base del ahorro y la racionalidad en el consumo.

La alternativa de la producción de biocombustible, a partir de la caña de azúcar, fue utilizada en la economía cubana durante la segunda guerra mundial, a partir de 1943 y hasta 1949, cuando fue emitido un decreto presidencial que regulaba la producción del llamado “carburante nacional” y establecía la obligatoriedad de mezclar toda la gasolina para el consumo automotor con etanol hasta 10 por ciento.

La producción de energía eléctrica a partir de la biomasa cañera comenzó desde inicios del pasado siglo XX con plantas generadoras acopladas a las fábricas, que permitían obtener electricidad mediante la cogeneración.

En 1959, la agroindustria disponía de plantas eléctricas en 119 de las 159 industrias existentes. Durante ese año la cogeneración alcanzó 391 gigavatios, de un potencial de 664 gigavatios, para 58 por ciento de aprovechamiento de la capacidad instalada, con un índice de 10,7 kilovatios por tonelada de caña molida.

El empleo de los residuos industriales de la molida (bagazo), en la década del ochenta, representó más de 30 por ciento del balance energético del país y generó alrededor de 10 por ciento de la electricidad, aun con el empleo de tecnologías de baja eficiencia. Esas tecnologías estaban diseñadas para quemar todos los residuos durante la zafra y sólo tres por ciento se convertía en electricidad para el consumo de la industria y los bateyes de los centrales.

A finales de la década del noventa, la agroindustria cañera contaba con 156 fábricas de azúcar, de ellas 150 tenían plantas eléctricas y 331 turbogeneradores instalados, con una capacidad potencial de 726 megavatios; es decir, un crecimiento de 409 megavatios en relación con la capacidad instalada en 1959.

De estas plantas, 74 estaban conectadas al Sistema Electroenergético Nacional. En 1991, la agroindustria cañera produjo 1.262 gigavatios/hora, de un potencial de 1.680 gigavatios/hora, para un aprovechamiento de 75 por ciento de la capacidad instalada y un promedio de 17,5 kilovatios/tonelada de caña molida.

En 1991, la Comisión Nacional de Energía, con la colaboración de un grupo de organismos centrales, reinició los estudios sobre las fuentes nacionales de energía y su posible aprovechamiento. Se elabora un Programa de Desarrollo de las Fuentes Nacionales de Energía, aprobado por el Comité Ejecutivo del Consejo de Ministros el 20 de mayo de 1993.

En junio de ese año, el proyecto fue analizado por la Asamblea Nacional del Poder Popular, que convocó a todas las instituciones del país y a la población a participar en su perfeccionamiento progresivo y a su materialización.

El programa identificó el petróleo crudo nacional y la agroindustria azucarera como las fuentes de energía con mayores y más inmediatos resultados. Sobre esta última planteaba que “en la perspectiva llegarán a adquirir el mayor peso las fuentes renovables de energía, entre ellas las provenientes de la Agroindustria Azucarera en la generación de electricidad”.

Dentro del contexto de la “revolución energética”, la agroindustria cañera desarrolla una nueva estrategia, apoyada en tres líneas fundamentales:

– Ahorro de energía y del consumo de combustibles en todo el proceso agroindustrial.
– Desarrollo y aprovechamiento de las capacidades potenciales de cogeneración.
– Desarrollo de fuentes alternativas de energía a partir de los residuales y subproductos de la caña, así como el aprovechamiento de otras fuentes de energías renovables.

Esa proyección tiene como objetivo inmediato alcanzar la autosuficiencia energética del sector agroindustrial en los próximos tres a cinco años. Se trata de cogenerar electricidad (producir electricidad durante el proceso industrial del azúcar) y utilizar al máximo las producciones agroindustriales diversificadas, de valor energético, de forma tal que contrarresten los volúmenes necesarios de consumo de combustibles fósiles a precios equivalentes.

Se estima que este objetivo es alcanzable en el quinquenio 2010-2015. Para ello es necesario un proceso inversionista que garantice un mínimo de las transformaciones necesarias a realizar en el sector para alcanzar ese objetivo.

El proceso de reestructuración de la agroindustria cañera efectuado entre 2002-2005 condujo a la reducción de la capacidad potencial existente a 478,5 megavatios en 61 centrales azucareros. La capacidad instalada se redujo en 247,5 megavatios con relación a 1990. No obstante, el índice de generación se ha duplicado hasta 35 kilovatios/tonelada de caña molida en las últimas zafras, resultado de los esfuerzos dirigidos a mejorar el balance energético, en busca de una mayor eficiencia.

Se estima que al cierre de 2007 se haya alcanzado una potencialidad instalada de unos 497,5 megavatios, que cubre aproximadamente 60 por ciento de la demanda total.

Por medio de un importante programa inversionista se proyecta alcanzar en 2013 la autosuficiencia energética total, que abarque todo el sistema agroindustrial, generando un incremento en electricidad equivalente que cubra, además, el consumo de petróleo del área agrícola y de transporte.

Lo anterior implica incrementar capacidades en turbogeneradores que posibiliten generar 270 días al año e incorporar el empaque de bagazo y residuos de la cosecha para asegurar la disponibilidad de biomasa.

El éxito se centra en generar la mayor cantidad de electricidad por tonelada de caña molida y consumir lo menos posible, mediante el ahorro o, lo que es lo mismo, un índice de generación lo más elevado posible acompañado de un índice de consumo lo más bajo que económica y tecnológicamente se pueda obtener.

Con estas posibilidades, la agroindustria de la caña de azúcar reafirma su carácter estratégico, como una agroindustria bioenergética, además de producir alimentos con destino humano y animal, generar fondos exportables, fuentes de empleo y con un efecto multiplicador para toda la economía cubana.

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