ENERGÍAS RENOVABLES EN LA AGRICULTURA: ¿REGRESANDO AL FUTURO? PARTE I
Existe un potencial significativo para la participación de la agricultura en la producción y el consumo de energía solar, eólica, geotérmica y de biomasa.
Los recursos renovables son abundantes y están ampliamente distribuidos en Estados Unidos.
Una serie de tecnologías comerciales están disponibles para aprovechar estos recursos, y con el apoyo adecuado, podrían ser lanzadas al mercado tecnologías adicionales – algunos potenciales paradigmas transformadores.
En muchos sentidos, este es un escenario de “regreso al futuro”, incluyendo un movimiento hacia una mayor cantidad de granjas auto-suficientes y un papel central para la agricultura en el suministro de energía en los EE.UU.
Un aumento de la energía renovable para y desde la agricultura, trae a la mente los visionarios automóviles de Henry Ford alimentados con alcohol, y los molinos de viento accionando bombas de agua.
Las tecnologías renovables están ahora suministrando, o complementando, muchas necesidades de energía en las granjas, desde el bombeo agua de a la calefacción.
Cada vez más, los agricultores y ganaderos están vendiendo energía (por ejemplo, electricidad generada por turbinas eólicas, biocombustibles y productos de biomasa). Esto contribuye a una mayor seguridad energética en la agricultura a través de una mayor diversidad de fuentes de energía, más auto-suministro de energía y una reducción del impacto medioambiental.
Los Estados Unidos se enfrentan a una elección de futuros de energía. Continuar con el rumbo actual es una alternativa. La energía fósil para la agricultura mecanizada ha sido un importante motor de la “Revolución Verde” para incrementar la productividad agrícola.
Hoy, tres entradas de energía (combustible diésel, fertilizantes y electricidad) representan más de las tres cuartas partes del uso de la energía en las granjas.
A los niveles previstos de producción y consumo de petróleo, Estados Unidos será cada vez más dependiente de las importaciones de petróleo extranjero en los próximos años, por lo que la nación será aún más vulnerable a las interrupciones de petróleo y los picos de precios.
En la agricultura, una interrupción del suministro de energía, incluso de corta duración, podría significar una reducción sustancial o la pérdida completa de toda la temporada de crecimiento.
Como tienen poca influencia en los precios de sus productos básicos, los agricultores son generalmente incapaces de trasladar los aumentos de precios de la energía o fertilizantes a los consumidores y, por lo tanto, reciben una menor rentabilidad para sus productos cuando los precios suben.
La energía renovable puede resolver muchas preocupaciones relacionadas con el uso de energía fósil.
Produce poco o nada de emisiones ambientales y no depende de los combustibles importados. Los recursos renovables no son finitos (como los combustibles fósiles) y muchos están disponibles en todo el país. La competitividad de los precios ha sido una preocupación, pero los costes se han reducido significativamente desde la primera oleada de interés en la energía renovable en 1970.
Estas tecnologías ofrecen ahora 6,4 x 109 kilojoules para el consumo de energía doméstico.
Diferentes tecnologías renovables se encuentran en diferentes puntos de su desarrollo. Algunas están disponibles comercialmente, o casi, y otras tienen potencial a largo plazo. Lamentablemente, muchos de los beneficios que las energías renovables pueden proporcionar no están monetizados y no pueden ser percibidos a través de señales de precios.
Se requieren políticas para empujar o tirar de estas nuevas tecnologías para el desarrollo comercial completo. En este artículo se analiza la situación interna y las oportunidades para varias tecnologías de energías renovables: solar, eólica, geotérmica y biomasa.
Solar
Las tecnologías solares producen energía eléctrica o térmica. Las celdas fotovoltaicas (FV) (o “celdas solares”) que convierten la luz solar directamente en electricidad, están hechas de semiconductores, como el silicio cristalino, o de varios materiales de película delgada.
Las tecnologías solares térmicas recogen el calor del sol y luego lo utilizan directamente para calentar espacios y agua, o convertirla en electricidad mediante ciclos de vapor convencionales, motores térmicos, u otras tecnologías de generación (sistemas de concentración solar).
En el futuro, la energía solar puede producir hidrógeno que será utilizado como combustible para el transporte, productos químicos y electricidad, y para servir de almacenamiento de energía en momentos en que el sol no brille.
Como resultado de los avances tecnológicos, los costos de estas tecnologías han sido cada vez menores, y los altos costos de la electricidad pueden disminuir las diferencias aún más.
Aunque los recursos solares son más abundantes en el suroeste (alrededor del 25 por ciento más que la media nacional), la electricidad solar puede ser más rentable en estados con altos costos de la electricidad. Por ejemplo, en Nueva York, los precios de la electricidad pueden ser un 50 por ciento más que en Arizona, según datos del Programa de Tecnologías de Energía Solar, 2003, del Departamento de Energía de EEUU. En la agricultura, la FV puede producir electricidad de manera económica donde las distancias son demasiado grandes y no se justifican nuevas líneas eléctricas. Los sistemas solares eléctricos se utilizan para proporcionar electricidad para la iluminación, la carga de baterías, motores pequeños, bombeo de agua y cercas eléctricas.
La ganadería y las operaciones de la industria láctea tienen, a menudo, importantes necesidades de calentamiento de aire y agua. Por ejemplo, las granjas lecheras comerciales utilizan grandes cantidades de energía para calentar el agua para la limpieza de equipos. El calentamiento del agua y el enfriamiento de la leche pueden representar hasta el 40 por ciento de la energía utilizada en una granja lechera. Los sistemas solares de calentamiento de agua se pueden utilizar para suministrar la totalidad o parte de estas necesidades de agua caliente. Otras aplicaciones incluyen la calefacción solar de invernaderos y el secado solar de las cosechas (National Renewable Energy Laboratory, sf).
Se espera que el número de aplicaciones de la energía solar crezca a medida que las nuevas tecnologías aumentan la eficiencia de las celdas solares y se reduzcan los costos. Los nuevos materiales de “puntos cuánticos” podrían, teóricamente, más que duplicar la eficiencia, convirtiendo un 65 por ciento de la energía del sol en electricidad, en comparación con las mejores celdas solares disponibles en el mercado hoy en día, que tienen una eficiencia de conversión de hasta un 30 por ciento. También se está investigando cómo reducir el costo de los sistemas solares de calentamiento de agua a través del uso de materiales como plásticos, en lugar de metales y vidrio.
Energía Eólica
Las tecnologías eólicas proporcionan energía mecánica y eléctrica. Las turbinas de viento operan según un principio simple: el viento hace girar los álabes del rotor, que impulsan un generador eléctrico, convirtiendo la energía cinética del viento en energía eléctrica.
El viento es una fuente de energía renovable, y los molinos de viento no producen emisiones nocivas al medio ambiente. La escala de las turbinas de servicios públicos varía en tamaño, desde 750 kilovatios (Kw) a 5 megavatios (Mw), con la mayoría de las turbinas de más de 1 Mw. Las turbinas son a menudo agrupadas en parques eólicos, que suministran energía a la red eléctrica.
Las pequeñas turbinas de viento varían en tamaño desde 0,4 hasta 1,5 Kw para cargas pequeñas, tales como cargar baterías para veleros, cabañas pequeñas y sistemas para viviendas de 3 a 15 Kw, hasta los que generan hasta 100 Kw de electricidad para grandes cargas, tales como pequeñas operaciones comerciales. La energía eólica es una tecnología de uso generalizado debido a un progreso sustancial en la reducción de costos para las zonas con altas velocidades de viento constante. A finales de 2005, el viento era responsable de 9.149 Mw de capacidad de generación eléctrica en los Estados Unidos. Con un factor de capacidad promedio de 31 por ciento, lo que equivale a la producción anual de la electricidad que es utilizada por más de 2 millones de hogares estadounidenses promedio. Hay instalaciones comerciales de energía eólica en 30 estados (American Wind Energy Association). Hoy en día el estado de la técnica de los aerogeneradores, que operan en zonas de vientos fuertes, hace que puedan producir electricidad por unos pocos centavos por kilovatio-hora (kwh), lo cual es competitivo con el costo de los combustibles fósiles que queman las plantas.
Los pequeños sistemas eólicos pueden servir a la agricultura en las formas tradicionales, tales como el uso de energía mecánica para bombear agua o moler granos. A medida que disminuyen los costos, los pequeños sistemas de generación de electricidad también pueden ser económicamente eficientes, al evitar el gasto de instalar cables de transmisión, especialmente en las aplicaciones más remotas. Donde estén conectados a la red de distribución de electricidad, los pequeños molinos de viento pueden generar ingresos a través de las ventas de electricidad, cuando la generación supera los requisitos internos.
Los sistemas descentralizados de viento pueden combinarse con otras fuentes de energía para crear un sistema híbrido de energía, donde se completa el recurso de bajo coste e intermitente del viento con pequeños generadores más caros, tales como los generadores diesel o baterías, para suministrar energía que es a la vez relativamente barata y fiable. La industria de pequeñas turbinas eólicas estima que el 60 por ciento de los Estados Unidos tiene suficientes recursos eólicos para el uso de turbinas pequeñas, y 24 por ciento de la población vive en zonas rurales, donde la zonificación y los códigos de construcción permiten la instalación (Tecnología Nacional de Energías Renovables, 2004). En la medida en que las mejoras tecnológicas sigan aumentando la eficiencia económica de la energía eólica, es probable que los productores agrícolas aumenten el uso de la energía eólica para disminuir los costos de energía y ser más autosuficientes energéticamente.
Fuente:
choices.org