La energía utópica

Desde que descubrimos el fuego, los humanos hemos estado buscando maneras de conseguir energía. En la revolución industrial se desató el caos por el carbón y hoy en día se desata el caos por la gasolina. ¿Algún día terminaremos de desatar el caos? Bueno, en fin…                                                                                                                                                                Vivimos en tiempos donde el cambio climático es un problema cada vez más latente, cada vez más alarmante y esto es producto de nuestras acciones actuales y pasadas. Nuestra principal aportación hacia el cambio climático son los gases de efecto invernadero (CO, N2O, CO2, CH4), estos gases son resultado de nuestro deseo por energía, las más importantes son: la electricidad y la gasolina de nuestros autos. Y la cuestión es que esta demanda no decrese, sino aumenta, entonces podríamos llegar a la conclusión de que estamos condenados a nuestra propia extinción. Sin embargo no moriremos sin luchar, y me refiero a buscar enegías alternas

energia-alternativa
Paneles solares

La luz eléctrica que recibe Guadalajara gran parte es generada en Manzanillo, en la Termoeléctrica del pacífico. Esta termoeléctrica quema toneladas de carbón para generar gran parte de la energía del país.

Se estima que las reservas de combustible fósil tengan un periodo de vida de: 45 años para el petróleo, 45 años para el gas y 198 años para el carbón. Osea que con electricidad podremos durar por lo menos 198 años más (esto desde el año 2000).

Todas las energías actuales eficientes utilizan el mismo principio para generar electricidad: mover una turbina. Desde la geotérmica hasta la nuclear, movemos una turbina para generar electricidad. Hasta ahora es la manera más fácil y barata de generar luz.

Acutalmente existen varias opciones alternativas hacia la producción de energía eléctrica, como: la solar, la marítima, la eólica, entre otras. Estas energías alternas luchan contra los monopolios de la energía termoeléctrica y geotérmica, las cuales son la principal fuente de producción de energía eléctrica en el país. Pero tienen varios defectos:

  1. Son muy ineficientes. La energía solar tiene una eficiencia del 8% y la eólica tiene una eficiencia del 12%. La eficiencia se mide en la cantidad de energía necesaría para producir energía (La gasolina tiene una eficiencia del 35%, lo que nos dice que el 35% de gasolina es la que mueve el coche, el otro 65% se desperdicia en calor y gases)
  2. Son muy caras. La comparación del kilo de carbón contra el costo de un panel solar no tiene comparación.
  3. Deben de tener una localización especial. No en todos lados se pueden poner turbinas eólicas, ni paneles solares.
8559413
Termoeléctrica de Manzanillo

Las energías del “futuro” tienen muchos déficits que tienen que superar, pero no les hablaré de este tipo de energía. Yo les quiero compartir una visión todavía más utópica, pero utiliza la energía más temida por todos: La energía Nuclear.

La energía nuclear es un tabú en la sociedad, todos pensamos que es mala, y la catalogamos com peligrosa y con la posibilidad de generar armas atómicas.

Pero empezaré con la energía de fisión nuclear, la primera en haber sido descubierta.

Esta energía se descubrió por los años treinta, y se destacó en plena segunda guerra mundial. Utiliza el Uranio enriquecido para que se “descomponga” y esta energía liberada se transforme en calor, la que hace que el agua se evapore y pueda mover una turbina. Tuvo su mala fama gracias a la producción de armas nucleares y el accidente de Chernobyl. Su eficiencia está en el 50% y sus residuos son míminos a comparación con los gases generados por la energía termoélectrica.

La fisión nuclear es una buena alternativa a las formas convencionales de generar energía, el mayor problema que enfrenta esta energía esla reserva de uranio… Quedan en la tierra 9 millones de toneladas de uranio. Si la humanidad quiere vivir otros 1000 años, esta no es la manera para hacerlo.

Sin embargo, en los años 80, un equipo de científicos rusos tuvieron una maravillosa idea: ¿Por qué no tener un pequeño sol en el planeta, para generar energía? Aunque suena aterrador es una grandiosa idea. El sol funciona con el proceso inverso de la fisión nuclear, la fusión Nuclear. En vez de destruir se crean átomos más pesados desde el átomo más ligero (El hidrógeno). El modelo del generador fue llamado “Tokamak”, iniciales de Camara Toroidal con Bobinas en ruso.

tokamak_scheme
Esquema de un reactor Tokamak

Esta energía funciona con Hidrógeno, el elemento más abundante del universo, lo que hace que tenga virtualmente combustible ilimitado. Con una eficiencia del 80%, el hidrógeno se ioniza(pierde su único electrón) para poder chocar con otros átomos “desnudos” de hidrógeno para generar una reacción que libera muchísima energía y además de generar Helio. El hidrógeno es convertido en plasma gracias a las bobinas magnéticas super conductoras que generar un campo magnetico muy fuerte. ¡Este plasma tiene una temperatura 10 veces mayor al centro del sol (alrededor de 100’000,000ºC)!

Entonces surge una pregunta totalmente comprensible:¿Cómo se mantiene esa temperatura sin quemar el reactor? La solución está en el plasma; está suspendido en el campo magnético, así que las paredes no tocan el plasma; este flota dentro de la camara toroidal. y entonces surge la siguiente pregunta: ¡¿No es peligroso?! Absolutamente si; si lo tocaras morirías instantaneamente, pero es virtualmente imposible; además si llegara a romperse una bobina y quemara la pared del reactor el plamsa se recombinaría y casi instantáneamente el plamsa se volvería a la temperatura ambiente.

Si bien en el papel funciona muy bien, existen también sus limitantes. Principalmente su precio y su duración, hasta ahora no se ha podido mantener el plamsa más que unos cuantos segundos. Además de que son ahora extremadamente caros. Sin embargo se está construyendo el más grande del mundo en Francia, el ITER-DEMOS, el mayor Tokamak experimental y totalmente funcional del mundo.

Existen versiones diferentes a las del Tokamak, que cambian el diseño para hacerlo todavía más eficiente, como el Sterallator:

w7x-fusion-reactor
Diseño del Stellarator

Este inovador diseño ya se creó por el Instituto Planck en Alemania y el 10 diciembre de 2015 hizo su primera prueba:

Aunque muy corta, fue un paso más de la humanidad hacia la energía límpia y super eficiente.

El mundo está sumido en el juego del petróleo y las minas de carbón, parecerían que no tienen llenadera. Aún si las reservas de estos recusos naturales no se acabaran, tendríamos que buscar alternativas para evitar la contaminación de nuestro hogar. La energía de fusión promete salvarnos, y darnos energía por lo menos otros 6000 años, es la tecnología más avanzada de la humanidad, y poco a poco estamos aprendiendo a controlarla, es cuestión de tiempo para ver la gasolina y el carbón como tecnologías primitivas de energía.


Para saber mucho más:

http://www.sciencemag.org/news/2015/10/bizarre-reactor-might-save-nuclear-fusion

http://fusionforenergy.europa.eu/understandingfusion/

https://www.iter.org/proj/inafewlines

http://www.scmp.com/tech/science-research/article/1909796/new-dawn-chinese-scientists-move-step-closer-creating (Los chinos lograron que su reactor durara 109 segundos!)

 

Anuncios

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión /  Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión /  Cambiar )

w

Conectando a %s