Energía, medio ambiente y sostenibilidad



Luis Bérriz
Doctor en Ciencias Técnicas.
Investigador Titular de CUBAENERGÍA.
Presidente de CUBASOLAR.
Tel.: (537) 405260
e-mail: sol@cubasolar.cu


Es imposible pensar en el desarrollo contemporáneo
y mucho menos en el desarrollo sostenible, sin tener en cuenta el factor «energía».

 

El consumo de energía eléctrica es uno de los principales índices que se mide en el capitalismo para caracterizar el desarrollo. Mientras más electricidad se consuma, más desarrollado se dice que está el país. No importa que se despilfarre. No importa cuánto se contamine el mundo.

Mientras que más de 40 % de la población mundial está impedida del uso de la electricidad, y para más de dos mil millones de personas la leña es la principal fuente de energía, los gobiernos hegemónicos presionan cada vez más a los países subdesarrollados para que asuman reformas económicas y reduzcan sus gastos sociales.

Como es sabido, la contaminación ambiental producida por el uso de los combustibles fósiles, amenaza la estabilidad del clima y la vida en el planeta. Las consecuencias del cambio climático y del calentamiento global ya se observan.

En la Cumbre de la Tierra celebrada en Río en 1992, no se llegó a ningún acuerdo a favor de incluir el uso sostenible de la energía; la Cumbre de Johannesburgo no aportó los resultados esperados alrededor del tema energético, debido a la oposición de algunos países industrializados encabezados por Estados Unidos y al desinterés de los países exportadores de petróleo.

Estados Unidos no sólo rechaza la firma del Protocolo de Kyoto, el cual traza a los más desarrollados metas concretas sobre la reducción de sus emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), sino que anuncia sus planes de explotación de las reservas petroleras ubicadas en zonas protegidas de Alaska, y continúa desvergonzadamente su política de rapiña, con el pretexto de la lucha contra el terrorismo, lanzando guerras para dominar a los países con reservas petroleras.

La Iniciativa Latinoamericana y Caribeña para el Desarrollo Sostenible, documento acordado durante la Primera Reunión Extraordinaria de Ministros de Medio Ambiente de América Latina y el Caribe durante la Cumbre de Johannesburgo, reconoce la ampliación de la participación de las fuentes renovables como una de las prioridades de nuestros países.

En el mundo es común oír el planteamiento de que el poco uso de la energía solar
o energías renovables se debe, principalmente, a la carencia de tecnologías económicamente ventajosas con relación a las fuentes energéticas convencionales. Aunque ya muchos admiten que la energía solar es la garantía del futuro, se resignan actualmente diciendo: «todavía es muy cara».

Nada más falso que esto. Las fuentes renovables de energía no se han desarrollado más porque el petróleo, el carbón y los reactivos nucleares, o sea, los portadores de energía concentrada, son instrumentos de poder. Quien domine la energía, dominará el mundo. Mientras se gastan miles de millones de dólares en investigaciones y gastos militares para dominar la energía, son proporcionalmente insignificantes los recursos empleados en investigaciones científicas y tecnológicas para desarrollar las fuentes renovables.

Al contrario, las trasnacionales petroleras compran las patentes que puedan surgir en cualquier país del mundo para mantener bajo control absoluto todas las tecnologías energéticas, inclusive las relacionadas con la energía solar, y evitar con ello cualquier tipo de competencia.

La situación en Cuba
Como es sabido, la energía es un factor fundamental tanto para la subsistencia como para el desarrollo. La dependencia energética es dependencia económica y, por consiguiente, deviene en dependencia política.

Por esta razón, la política energética de Cuba se basa en los siguientes factores:
1. Prospección y explotación de las fuentes nacionales de energía (petróleo y gas natural).

2. Uso racional de la energía. Desarrollo de una cultura de máximo ahorro y de tecnologías de alta eficiencia.

3. Desarrollo de tecnologías para el uso generalizado de las fuentes renovables de energía, con un peso progresivo en el balance energético nacional.

Antes del triunfo de la Revolución, el esquema energético nacional era típico de un país capitalista subdesarrollado. La electricidad llegaba apenas a 56 % de la población. La gran mayoría de los campos de Cuba y más aún, las montañas, desconocían la electricidad.

La capacidad instalada de generación de electricidad al triunfo de la Revolución ascendía
a los 430 MW. La capacidad de refinación de petróleo entonces ascendía a 4 millones de toneladas por año, se empleaba en muy baja escala y sólo con portadores energéticos importados. Los recursos hidroenergéticos eran muy poco aprovechados y la cogeneración de electricidad se reducía a algunos centrales azucareros.

Con la Revolución, creció la capacidad instalada de generación hasta 3 178 MW en centrales termoeléctricas, y se aseguró el suministro de energía eléctrica a 95 % de la población. La refinación incrementó su capacidad en casi tres veces respecto a 1958. Maduraron estudios y planes para la utilización de la hidroenergía (la cual no existía prácticamente en etapas anteriores) y la cogeneración en la industria azucarera se elevó considerablemente.

Para este año, toda la electricidad que se consumirá en el país se producirá a partir de los recursos energéticos nacionales, principalmente el crudo y el gas de nuestros yacimientos petrolíferos, el bagazo y la paja de la caña de azúcar y los gradientes hidráulicos.

Por qué la energía solar
El sol sale para todos. No puede bloquearse, no puede dominarse, no puede destruirse. Mientras el petróleo, el carbón y los reactivos nucleares son instrumentos de dominación del imperio globalizado, la energía solar es un arma de los pueblos y es la única que puede producir el verdadero desarrollo económico y social que necesita la humanidad.

En la Tierra, la radiación solar es la principal fuente de energía primaria. Prácticamente es inagotable, no contaminante, está territorialmente distribuida y su disponibilidad potencial es muy superior a las necesidades energéticas del hombre.

En cada metro cuadrado del territorio cubano se recibe diariamente una cantidad de energía solar equivalente a medio kilogramo de petróleo combustible, valor promedio prácticamente invariable durante todo el año. Esto significa que en nuestro territorio, sin contar los mares adyacentes, se recibe cada año una radiación solar cuyo valor energético equivale a 20 mil millones de toneladas de petróleo. El equivalente al consumo actual de petróleo se recibe en un terreno de apenas 50 kilómetros cuadrados.

Aunque mucho menos de 1 % de la energía solar que llega a las tierras cultivadas se transforma en bioquímica por medio de la fotosíntesis, su valor es considerable.
La agricultura, además de constituir la más importante fuente de alimentos y materias primas para Cuba, es un componente estratégico del desarrollo de las fuentes renovables de energía en la búsqueda de soluciones técnica y económicamente viables a nuestras necesidades energéticas. Por ejemplo: la caña de azúcar está entre las plantas superiores de mayor aprovechamiento de la energía solar (cerca de 2 %). Para una zafra de 3,5 millones de toneladas de azúcar, hay que moler unos 30 millones de toneladas de caña, que producen 8,5 millones de toneladas de bagazo y una cantidad similar de residuos agrícolas.

Históricamente el bagazo, a pesar de la ineficiencia con que por lo general se ha utilizado, ha cubierto aproximadamente 30 % de las necesidades energéticas del país. Desde el punto de vista de su aprovechamiento energético, el uso integral y eficiente de una zafra permitiría disponer del equivalente de millones de toneladas de combustible convencional cada año, en forma de portadores renovables.

En esta dirección se ha venido trabajando y en estos momentos se desarrolla un plan acelerado para convertir la industria de la caña de azúcar en una industria de azúcar, energía, alimentos y derivados.

Esta realidad, junto al Sistema Electroenergético Nacional (SEN) desarrollado por la revolución socialista, que conforma una verdadera columna vertebral energética si se le incorpora la cogeneración posible con alta eficiencia en las más de cincuenta fábricas
de azúcar y destilerías, constituye sin duda parte fundamental de la solución energética sustentable y limpia para nuestro país.

El programa de reforestación que ha llevado Cuba en estos cuarenta años, con la aplicación de la ciencia y la técnica, ha permitido que el potencial de leña existente, explotable con fines energéticos sin peligro a romper el equilibrio ecológico, se calcule
en 3,5 millones de metros cúbicos al año, aunque por lo general de uso local y no se encuentra distribuido uniformemente, ya que se concentra en las zonas montañosas
y bajas, costas y cayos.

Las biomasas combustibles se ubican localmente con variado potencial, siendo el más significativo la cáscara de arroz y en menor medida el aserrín y la viruta, el afrecho de café, las cáscaras de coco y otras.

El potencial de biogás, en las condiciones actuales, proviene de unos 58 millones de metros cúbicos de vertimientos, biodegradables o no, que constituyen hoy en día, en su conjunto, una de las principales fuentes de contaminación del país, fundamentalmente concentrados en las fábricas de azúcar, destilerías de alcohol, despulpadoras de café
y granjas porcinas.


Uso de la biomasa para la obtención de biogás.

El tratamiento de los residuos agrícolas y pecuarios, adicionalmente a su beneficio energético por la producción de biogás, tiene un efecto inmediato en la descontaminación ambiental y además, significa una producción adicional de biofertilizante rico en potasio
y activo como mejorador de suelos.

Muchos han sido los trabajos científicos desarrollados para la utilización de la biomasa con alta eficiencia y tecnologías de avanzada, tales como la combustión en lecho fluidizado
y la gasificación. Se han construido modernas plantas industriales para la producción de biogás en centrales azucareros, plantas de beneficio de café, vaquerías y otros objetivos económicos, lo que demuestra que se puede disminuir considerablemente la contaminación ambiental con efectos económicos positivos.

La construcción de hornos eficientes de nueva tecnología para la producción de carbón
y la construcción y generalización de las cocinas eficientes, ha permitido ya un considerable ahorro de leña. Hasta el presente se han construido miles de estas cocinas, principalmente en escuelas, instituciones de salud y otros centros laborales que, además de aumentar la eficiencia, han humanizado el trabajo de los cocineros.

La hidroenergía, por su aporte energético, estabilidad, autonomía, ventajas operacionales
y dispersión territorial, es una de las fuentes renovables de energía de importancia en Cuba. A partir del triunfo de la Revolución y como respaldo al desarrollo agrícola y social, Cuba desarrolló una verdadera voluntad hidráulica: se construyeron en todo el país más
de mil presas y embalses. Estas inversiones iniciales, junto al desarrollo alcanzado en la producción de las turbinas idóneas, permiten con pocos recursos la construcción de pequeñas centrales hidroeléctricas en regímenes subordinados al destino final del agua, que constituyen un potencial de ahorro de petróleo en las termoeléctricas o sustituyendo Diesel en plantas aisladas.

El potencial hidroenergético estimado es de unos 350 MW, con una generación anual de unos 700 GW-h, que equivalen, teniendo en cuenta su efecto económico en el sistema, aproximadamente a 300 mil toneladas de combustible convencional que se dejarían de utilizar en la generación térmoeléctrica. Se excluyen las potencialidades de grandes inversiones en centrales en los ríos más caudalosos. De este potencial se explotan en la actualidad 55 MW, con una generación de cerca de 80 GW-h por año.

La energía hidráulica ya permite dar soluciones energéticas en zonas rurales, principalmente en las montañas. Se prevé el aprovechamiento de un potencial de unos 25 MW en algo más de 400 localidades con mini y microcentrales, de las cuales hay unas 180 construidas que brindan servicio eléctrico a más de 30 000 usuarios de unos 230 asentamientos rurales y otros objetivos económicos y sociales.

Otras técnicas que se estudian y se introducen aceleradamente son: la aplicación de la gravedad en el riego y el abasto de agua, el uso de sifones, bombas de ariete, malacates, bombas de soga y otras tecnologías apropiadas, las cuales contribuyen principalmente a la racionalización del consumo local de Diesel.
 
El potencial hidroenergético
de Cuba puede satisfacer la
demanda de energía eléctrica
en varias zonas de difícil acceso.

Entre las fuentes renovables de energía con que cuenta el país, la eólica puede alcanzar una importante participación en el balance energético nacional. Su empleo en sectores
y sitios adecuados resolverá a corto plazo demandas locales y podrá complementar la generación del Sistema Eléctrico Nacional (SEN) o de sistemas aislados.

Históricamente, en Cuba se han utilizado los molinos de viento como solución de fondo
al suministro de agua a la ganadería. Después de ejecutarse una política de rescate, hoy están instalados más de 7 000 en casi todas las provincias del país. Actualmente se rescata la experiencia en la producción de molinos clásicos multipalas y además se estudia el desarrollo de nuevos modelos, tanto para bombeo de agua como para producción de electricidad.

Los resultados obtenidos con los trabajos de prospección y evaluación del potencial eólico cubano que se realizan desde 1991, caracterizan las posibilidades estudiadas hasta hoy. Se han analizado ya los datos de 23 lugares, con mediciones de más de dos años en los puntos de mejores resultados.

Con la base de datos elaborada según los estudios realizados hasta el presente, se puede afirmar que en Cuba hay lugares donde la generación de electricidad a partir de la energía eólica es una solución real y económicamente ventajosa. Este es el caso de Cayo Coco, Sabinal, Punta de Maisí, Cayo Guillermo, Cayo Santa María y la Isla de Turiguanó, y algunos enclaves con grandes posibilidades de interconexión a la RED Nacional, de bloques de unos 30 MW.

La conversión térmica de la energía solar es actualmente la forma más eficiente y económicamente ventajosa de usar la energía solar. La generalización del uso del agua caliente solar para el aseo personal, el fregado y la cocción de alimentos, significa considerables ahorros del consumo de combustibles contaminantes.

También es muy alto el consumo de combustibles en el calentamiento de agua y otros fluidos en la industria, el comercio, el turismo y en edificaciones sociales como escuelas
y hospitales que puede ser satisfecho con instalaciones solares, de forma sostenible, ambientalmente sanas.

Durante estos años, se desarrolló la producción de colectores compactos de alta eficiencia, apropiados e idóneos a nuestras condiciones climáticas con materiales de alta calidad y se continúa el desarrollo de nuevos modelos con el objetivo de utilizar materiales cubanos, aumentar la calidad y disminuir los costos.


Nuevos modelos de molinos de viento se investigan
y desarrollan en el país.

El secado de productos agrícolas e industriales, por su alto consumo de energía, es otro de los usos de mayor interés de la energía solar.

Durante más de dos décadas se han desarrollado modelos y tecnologías de secado solar para maderas, plantas medicinales, granos, semillas y otros productos que ya permiten el uso industrial de estas cámaras con grandes ventajas económicas. Se ha logrado también el desarrollo de secadores con tecnologías constructivas modulares de avanzada en función de alcanzar mayores progresos en la generalización.

Se ha trabajado desde hace varios años en las cámaras de clima controlado «veraneros» hasta llevarlas a escala productiva. En estas cámaras se pueden controlar la temperatura, la humedad, el contenido de CO2, y principalmente la intensidad y calidad de la radiación solar, en dependencia del espectro o rango de longitud de onda de la luz más beneficiosa para la planta que se cultiva. Ahora se trabaja en la utilización de tecnologías constructivas de avanzada para aprovechar sus ventajas en producciones de la biotecnología de las plantas, tales como semillas de alta calidad y valor como las de papa, tomate, etc., que evitarían considerables gastos anuales en su importación.

La transformación directa de la radiación solar en electricidad por conversión fotovoltaica, es una de las formas más promisorias de su aprovechamiento. Su sostenido desarrollo internacional permite ya utilizarla con una mayor rentabilidad que la del resto de las fuentes convencionales en diferentes aplicaciones aisladas y remotas, así como se generaliza su uso en el bombeo.

Aplicaciones tales como el programa de electrificación fotovoltaica a las casas consultorios del médico de la familia en las montañas y zonas rurales remotas, con más de 360 instalaciones funcionando, varios hospitales de montaña, escuelas con internado, más de 150 círculos sociales, las más de 2 360 escuelas primarias, y más de 1 860 salas de televisión, confirman lo positivo de esta solución.

En Cuba existen alrededor de 100 000 hogares (aproximadamente 5 % de los habitantes) sin electrificación, ubicados dispersos en zonas alejadas del Sistema Electroenergético Nacional, los cuales pudieran ser energizados con energía solar fotovoltaica. La cultura y por lo tanto la electrificación, están consideradas en nuestro país entre los derechos humanos. Por esta razón, paralelamente al programa de la cultura general integral, existe un programa de electrificación a la totalidad de la población, independientemente de donde viva.

Resultado de la experiencia adquirida con numerosas instalaciones demostrativas desarrolladas y la infraestructura creada para el mantenimiento, el país ha podido resolver numerosas necesidades de electrificación en zonas aisladas de la red.

Por otra parte, a medida que se vaya desarrollando la industria fotovoltaica cubana
y disminuyan los costos de fabricación de los paneles, podrá ampliarse el campo de utilización de estos sistemas, dirección en la que se trabaja en la actualidad.

La mayor ventaja de estos sistemas es su autonomía e independencia, además de la confiabilidad en su funcionamiento, por lo que son ideales si se tiene una fuente de acumulación como el hidrógeno para su generalización a gran escala en el abastecimiento energético del planeta en el futuro.

Otra de las especialidades que se están aplicando en Cuba es el llamado uso pasivo de la radiación solar aplicada a la arquitectura solar o bioclimática, ya que constituye una de las formas más ventajosas del uso de la energía solar en lo referente, principalmente, al ahorro energético en la iluminación y la climatización de locales o su ventilación.

Pero la mayor obra que ha hecho la Revolución en esta rama es la formación de la conciencia energética a todos los niveles. En Cuba se han formado miles de científicos
y especialistas en la rama energética. Actualmente existen varias decenas de instituciones, centros o grupos de investigaciones científicas y tecnológicas relacionadas con las distintas manifestaciones de la energía solar y su uso generalizado.


Escuela rural electrificada con un sistema solar fotovoltaico.

En las universidades técnicas se imparten anualmente cientos de conferencias, maestrías, cursos de post-grado. Se celebran decenas de eventos nacionales e internacionales.
Se editan libros, revistas científicas y de divulgación popular especializadas. Son comunes los programas de radio y televisión, e inclusive en los noticieros se promueve el uso de la energía solar. La educación energética ha llegado a todos los niveles, es decir, hasta las escuelas primarias.


La educación energética y ambiental, a todos los niveles,
forma parte del Programa Nacional de Cultura Energética Sostenible.

A manera de conclusión
Cuba ha demostrado que el desarrollo energético sostenible es, en primer lugar, un problema de voluntad política. Vivimos en un mundo único y toda contaminación atmosférica producida por un país, la sufre en mayor o menor grado el resto del mundo.

A menudo nos preguntamos: ¿Con qué derecho los países industrializados contaminan nuestro mundo? ¿Con qué derecho acaban con nuestra capa de ozono? ¿Con qué derecho provocan la descongelación de los glaciares y ponen en peligro la vida en nuestras pequeñas islas que en número tan grande existen en la Tierra? ¿Con qué derecho ponen en peligro el futuro de la humanidad? ¿Con qué moral pueden hablar de los derechos humanos?

El primero de los derechos humanos es el derecho a la vida y a una vida feliz. En ningún momento tenemos el derecho de vivir mejor a costa de la vida de nuestros descendientes, o de la infelicidad de nuestros coterráneos.

El contexto energético mundial actual es injusto, monopólico y contaminante. Los combustibles fósiles y la energía nuclear no pueden garantizar el desarrollo sostenible, porque, o se acaban, o acaban con la humanidad. Un verdadero desarrollo sostenible solo podrá garantizarse con un suministro solidario de energía que proteja el clima y el medio ambiente, y deberá estar necesariamente basado en las fuentes renovables de energía. Sólo si el mundo se coloca cuanto antes en el camino del Sol, habrá un futuro feliz para todos.