25/05/2015 - Un grupo de la Universidad de Valladolid investiga los límites energéticos de los recursos fósiles y las renovables

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El Grupo de Investigación de Energía, Economía y Dinámica de Sistemas de la Universidad de Valladolid (UVA) trabaja actualmente en diversas líneas de investigación relacionadas con los límites energéticos de los recursos fósiles y las energías renovables.

En el caso de los recursos fósiles, no renovables, el objetivo final es determinar para cuánto tiempo podremos disponer de petróleo, carbón y gas natural si se mantienen los patrones de consumo actuales. Para ello los investigadores utilizan escenarios, es decir, proyecciones hipotéticas sobre cómo pueden desarrollarse los acontecimientos en un futuro, escenarios que han sido estandarizados por organismos internacionales como la Organización de las Naciones Unidas (ONU), la Agencia Internacional de la Energía (AIE) o la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE).

Como explica Luis Javier Miguel, profesor de Ingeniería de Sistemas y Automática, y coordinador del Grupo de Investigación, “es un problema que se lleva planteando mucho tiempo y en el que hay trabajando multitud de grupos de investigación a nivel mundial”.

Los investigadores de la UVA realizan estimaciones sobre la cantidad de recursos fósiles que quedan en el planeta a partir de diferentes escenarios. Pero estos cálculos no son sencillos, ya que existen multitud de variables que hay que tener en cuenta. “Por ejemplo, en relación al petróleo, hay infinidad de pequeños detalles. Tenemos yacimientos no convencionales que se encuentran en lugares como las aguas profundas de los océanos o el Ártico, cuya extracción supone destrozar una parte de la naturaleza. También hay petróleo extrapesado o heavy oil (crudo que no fluye con facilidad) de muy mala calidad y cuya extracción requiere un mayor esfuerzo”, apunta, situaciones con las que hay que contar al realizar las estimaciones.

Los límites de las energías renovables

Aunque las energías renovables son teóricamente inagotables, bien por la cantidad de energía que contienen o bien por su capacidad de regenerarse por medios naturales, existen unos límites a la hora de aprovechar su potencial. El Grupo de Energía, Economía y Dinámica de Sistemas trabaja en la evaluación de estos límites utilizando para ello un método denominado top-down.

“Si queremos calcular cuál es el máximo potencial de energía eólica que podemos extraer del planeta existen dos formas de estimación, los métodos top-down y bottom-up. La mayor parte de las estimaciones se realizan con este último método, de abajo a arriba, mediante el cual se tomaría un parque eólico, se calcularía su extensión y su potencia, y se extrapolaría a la superficie de la Tierra. Los números que salen son muy grandes y, aunque los primeros cálculos se han realizado así históricamente, las cifras se han ido reduciendo porque son muchos los factores que influyen y que hay recoger”, detalla Luis Javier Miguel.

El equipo de investigadores de la UVA realiza los cálculos con el método de arriba abajo (top-down). “Consideramos cuánta energía tiene la atmósfera termodinámicamente, con el aire en movimiento, y vemos cuánta de esa energía se puede aprovechar porque está realmente en zonas donde es factible tecnológicamente. Así, consideramos dos elementos, la tecnología y la economía, y en este último punto la Tasa de Retorno Energético (TRE), cuánta energía es capaz de producir una fuente y qué cantidad de energía hay que aportar para explotar ese recurso”, agrega.

Las estimaciones realizadas por el grupo en función de estos criterios ponen de manifiesto que la cantidad máxima de energía eólica que se podría extraer del planeta no sería suficiente para abastecer la demanda energética actual.

Por otro lado, han utilizado el método top-down para calcular los límites de otras energías renovables como los biocombustibles o la energía fotovoltaica, y han comprobado igualmente que las cifras son más ajustadas que las aportadas por el método bottom-up.

Análisis de materiales tecnológicos

Otra línea de investigación relacionada con la escasez de recursos es la centrada en el análisis del ciclo de vida de los materiales involucrados en las nuevas tecnologías energéticas. “Nos preocupa que esto plantee otro límite. En el caso de la energía fotovoltaica, por ejemplo, ¿cuánto arseniuro de galio (uno de los materiales que pueden utilizarse para fabricar las celdas solares) hay en la naturaleza? Algunos materiales son muy escasos y no hay para todos”, asegura Luis Javier Miguel.

Grupo de Investigación de Energía, Economía y Dinámica de Sistemas

 El Grupo de Investigación de Energía, Economía y Dinámica de Sistemas de la Universidad de Valladolid trabaja en diversas líneas de investigación centradas en la energía y la economía y en la dinámica de sistemas, como la herramienta más adecuada para analizar las complejas relaciones entre algunas de las variables que influyen en la sostenibilidad y el desarrollo.

Está formado por un grupo de profesores e investigadores procedentes de diversas ramas como la Física, la Economía o la Ingeniería. Aunque el equipo trabaja conjuntamente desde hace varios años, se constituyó formalmente como Grupo de Investigación Reconocido (GIR) de la Universidad de Valladolid el pasado mes de enero.

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Grupo de Investigación de Energía, Economía y Dinámica de Sistemas

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UVA | Cristina G. Pedraz/DICYT

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