Un Botón Sobre Eficiencia Energética

Hoy quiero hablarles sobre la eficiencia energética, concepto clave que ha sido entendido como una de las herramientas fundamentales para mitigar el cambio climático.  En la actualidad, no hay duda de que  la racionalización de los recursos es necesaria y, definitivamente, ha llegado para quedarse.

Hablar sobre la eficiencia energética podría tomar bastante tiempo, esto porque el concepto se ha desarrollado en todas las áreas posibles de la actividad humana.  No es nueva y está en constante avance. Sin embargo, quiero hacerlo desde la perspectiva que conozco y la cual me gusta, que son los motores eléctricos.  

Hace más de un siglo, junto con el advenimiento de varios inventos, aparecieron los motores eléctricos.  En un principio fabricados solo para trabajar en corriente continua, fueron parte del corazón industrial y tuvieron un gran desarrollo. En forma posterior apareció el motor eléctrico de corriente alterna, durante la famosa guerra de las corrientes, que impulsó el uso definitivo de estos dispositivos.

Aunque por años han convivido y cada uno tiene sus áreas de aplicación, los motores de corriente alterna son los que mayoritariamente se utilizan hoy en día, principalmente en la industria, siendo responsables del 70% del consumo eléctrico, en esa área. Dado su importancia, entonces son sometidos a diversas regulaciones que apuntan a un aumento progresivo de su eficiencia, como hoja de ruta. En otras palabras, una disminución paulatina de su consumo energético, pero manteniendo sus características y desempeño, existiendo dos normativas principales: una Europea (IEC) y otra Norteamericana (NEMA).

Como consecuencia, hoy los estándares son cada vez más exigentes. En varios países, incluido Chile, se prohíbe el uso de motores de eficiencia estándar.  Pero si proyectamos estas mejoras, análogo a lo que sucede con las capacidades de procesamiento de un computador, vemos que estas tienen un límite.  Es así es que se buscan permanentemente nuevas configuraciones y alternativas que permitan cumplir con estos requerimientos. Y aquí las posibilidades son variadas, entre ellos los motores de imanes permanentes. ¿se han fijado que los scooter eléctricos son muy compactos y poseen una velocidad increíble? ¿dónde va el motor? Bueno, eso es gracias a nuevos materiales, como el neodimio, que han permitido su masificación.   Pero no me quiero detener ahí sino que quiero hablar de los motores de reluctancia.  

Tengo la impresión de que en los libros viejos, e información antigua, siempre está lo fundamental y en el caso de los motores esto también aplica. Diversos fabricantes han hecho ese trabajo y han permitido incorporar, no hace mucho , los motores de reluctancia, basados por ejemplo, en el modelo patentado por Jaroslaw K. Kostko en 1927. ¿Qué son? son motores de corriente alterna donde el rotor está construido únicamente de material ferromagnético,  con un diseño altamente asimétrico y no corto circuitado. Esto hace que el rotor  trate de alinearse permanentemente con el campo magnético generado en el estator. Es decir, las piezas se tratan de posicionar en un ángulo que genere la menor resistencia magnética posible con respecto al flujo de campo magnético generado. Como consecuencia, y en combinación con materiales como el cobre, logran superar los requerimientos de eficiencia de muy alto desempeño.

Lo motores de reluctancia ya son utilizados; sistemas de impulsión de agua, refrigeración, regulación de fluidos para la agricultura, industria y minería, son áreas típicas donde podemos encontrarlos. 

De la mano de nuevas tecnologías y de una orientación hacia la racionalización de los recursos, es posible lograr sistemas productivos que estén a la par de un desarrollo sostenible.  Los motores de reluctancia son solo una pequeña muestra de lo que hoy en día es posible implementar a nivel industrial.

En Búsqueda del Santo Grial Energético

Siempre me ha interesado encontrar las respuestas cruciales a nuestra existencia, entre ellas el tema de la energía. Si miramos los grandes avances tecnológicos que podrían representar las centrales nucleares, estás siguen siendo, en principio, una central térmica a vapor con un sofisticado sistema de control sobre las reacciones nucleares, básicamente generación de calor controlado. Esto deja en evidencia que no es tanto lo que sabemos y sigue siendo válido preguntarnos si existirá alguna forma de energía limpia, ilimitada y disponible para toda la humanidad.Esta pregunta ha sido formulada por inventores, científicos y pensadores desde hace siglos, entre ellos, uno de los más famosos es Nicolás Tesla, quien exploró las fronteras del conocimiento.

Uno de sus inventos más conocidos, la bobina de Tesla, que mediante un sistema pulsado de alta frecuencia y tensión, induce otro tipo de corriente a la que llamó corriente fría o energía radiante. Energía que pretendía entregar al mundo entero. Su proyecto no funcionó, tampoco fue muy entendida la teoría de tras de ella, ¿de dónde proviene esa energía? Otros simplemente la encasillaron en las propiedades del electro magnetismo, como la respuesta ya conocida del colapso del campo magnético en una bobina, y aquí una gran discusión inconclusa.

Pasaron años hasta que la información fluyera por las redes y permitiera conectar a mucha gente con los mismos intereses, la comunidad global. Así es como llegué al documental “Electric Motor Secrets” de Peter Lindenmann, donde muestra los experimentos y prototipos de un grupo de inventores estadounidenses que estudian las patentes de Tesla, entre otros dispositivos, y explican que es posible crear un sistema de movimiento perpetuo, a cuyo diseño le llaman el generador-motor Bedini.

En su configuración más sencilla, pero al igual que la bobina de Tesla, este motor-generador es un sistema pulsado, donde mediante una batería se induce un campo magnético en una bobina, que hace de imán, la cual repele los imanes adosados a un rotor haciéndolo girar y al mismo tiempo, mediante otra bobina de conmutación (on/off), corta la energía y hace colapsar este campo, produciendo un pico de voltaje que es enviado de vuelta a la batería, recargándola.

Esto permite recuperar la energía gastada para repeler los imanes y entonces, el movimiento continúa de manera perpetua. Los inventores señalan que este pico de Sin restricción voltaje no es nada más, ni nada menos, que la energía radiante. A pesar de lo extraordinario de estos descubrimientos, no han salido de la etapa de prototipos o a la producción de equipos con fines demostrativos. No hay una teoría clara que pueda explicar el origen de esta energía. Algunos investigadores como Tom Bearden, en su libro “Energy from the Vacuum”, plantean que esta energía proviene del vacío, éter, que en realidad no está para nada vacío, permitiendo así violar leyes de la termodinámica, dejar al mundo científico oficial en paz y obtener más energía de la que se entrega.

Por ahora confiamos en que las energías renovables nos ayudarán a eliminar nuestra dependencia de los recursos fósiles, pero su camino todavía es largo y de alguna manera previsible. En la medida que podamos entender la naturaleza de las cosas se nos irá abriendo el camino hacia la energía ilimitada.

Reflexiones Sobre la Descarbonización

Hoy en día existe un consenso de que la actividad humanan es uno de los factores responsables del cambio climático y del deterioro en las condiciones de vida en el planeta. La escasez de los recursos energéticos, la disminución de la biodiversidad, la contaminación y el aumento de la población presionan a los países por acelerar el desarrollo de tecnologías alternativas como respuesta. Así, a través de acuerdos como el de París, se han establecido objetivos, y medidas, a corto, mediano y largo plazo, que aunque no son vinculantes, vislumbran el camino que nos permitan transitar hacia un desarrollo sostenible. Como consecuencia, vemos iniciativas públicos/privadas, a nivel global, para la incorporación de energías renovables como fuente principal de la matriz energética. También el empuje de la electromovilidad y las mejoras en los sistemas de almacenamiento, entre otros avances tecnológicos de vertiginosa velocidad. Con una sociedad más informada y empoderada, al parecer la humanidad finalmente ha entendido que no se puede seguir haciendo las cosas de la misma manera. Sin embargo, aunque a priori esto suena esperanzador, las principales motivaciones que han permitido este desarrollo todavía residen en una mirada más bien economisista.

El petróleo, uno de los responsables, en su combustión, de la generación de los gases de efecto invernadero, que ha sido la fuente principal de energía y motor de las economías mundiales en los últimos 150 años, viene en retroceso debido a una mezcla de factores. Por un lado, la demanda sostenida de este recurso, empujado fuertemente por el crecimiento mundial de la población y también de las economías emergentes. Por otra parte, tampoco se han encontrado reservas suficientes que permitan un equilibrio con la creciente demanda, se habla de que estos recursos, de seguir la misma tendencia, se agotarán dentro de este siglo.

Otro factor no menos importante, es que la mayoría de los pozos petroleros mundiales se van volviendo viejos y el costo de extracción ha ido en aumento de forma sostenida. Esto apunta, entonces, a que la actual transición energética, también llamada descarbonización, más allá de las buenas intenciones, finalmente reside en la búsqueda e implementación de proyectos rentables. No deja de ser interesante que las grandes empresas, otroras estandartes del desarrollo establecido, abracen la bandera de la sustentabilidad. Vemos así que artefactos como el auto eléctrico, inventado hace más de cien años e invariablemente vigente, vuelve a tener importancia en los años recientes. Siendo este, en el fondo, el principal cuello de botella, ya que la velocidad con que se generan estos cambios, queda sujeto a la viabilidad económica-financiera que puedan generar los mismos, haciendo la transición mucho más lenta de lo que necesitamos hoy en día. Todo esto deja en evidencia que las soluciones actuales al problema ambiental, y los desafíos energéticos futuros, responden más bien a una lógica de las ideologías tradicionales. Por lo tanto, es ahí donde debemos detenernos y reflexionar en busca de las respuestas necesarias.

La tarea pendiente es repensarnos tomando en consideración nuestro entorno y nuestra relación con él. Los recursos claramente no son infinitos, la forma en que los usamos debe tener en consideración esto. Tampoco se pueden dejar las soluciones a las voluntades del mercado, a la obsolescencia programada, a la pura materialización de artefactos, ni a las rentabilidades individuales. La ciencia y la tecnología han sido herramientas fundamentales que nos han permitido un enorme progreso hasta ahora, pero deben estar no solo en beneficio del individuo, y sus intereses particulares, sino también en pos de la sociedad en su conjunto, y por sobre todo, debemos re entender nuestra relación con la naturaleza, considerando que no está solo para el beneficio del hombre, sino por el contrario, que somos parte de ella y nuestra relación debe reconstruirse desde ahí, como diría Parra, eco-comprometidos con nuestro futuro.