jueves, 17 de abril de 2014

El mayor enemigo del auto eléctrico es su batería


Uno de cada dos automóviles que se ven en la calle es un Tesla, un Nissan Leaf, un Toyota Prius o alguno similar. Los vehículos híbridos y eléctricos se entremezclan perfectamente con el tráfico regular y muchos negocios, centros comerciales y hogares tienen instalados puntos de carga.

Si los fabricantes de carros eléctricos logran abrir sus horizontes este es el futuro que tendremos en algún momento. Y están poniendo mucho dinero para que eso sea una realidad. La pregunta es: ¿es fácil extender las demandas de ciudades pequeñas a todo un país?

En California, la empresa Tesla Motors de Elon Musk presentó hace poco sus planes para instalar una enorme fábrica de baterías en un lugar sin especificar del sudoeste de Estados Unidos (que es objeto de un animado debate). Se calcula que esta llamada “gigafactoría” costará US$5.000 millones y fabricaría baterías de iones de litio de 500.000 autos para 2020, lo que supone que hará cada año lo mismo que se produjo en todo el mundo en 2013.

Pero algunos creen que el plan de Tesla será obsoleto para cuando la fábrica esté en funcionamiento. Phil Gott, director ejecutivo de planificación de IHS Automotive, cree que el ambicioso plan de Tesla es “posiblemente prematuro”. Se están desarrollando nuevas tecnologías para solucionar lo que los expertos dicen que es uno de los mayores factores limitantes para los vehículos eléctricos.

El problema que afrontan estos coches es que las baterías son grandes y pesadas y por eso solo se pueden instalar un número limitado. El Tesla Model S, por ejemplo, tiene un kit de baterías de aproximadamente 2 metros de longitud por 1,2 metros de ancho, que se instala de manera horizontal en el suelo.

En el mejor de los modelos, esto da una autonomía de unos 482 km. El Nissan Leaf logra unos 128 km. Además de eso, la carga es un proceso mucho más lento que simplemente llenar el depósito de gasolina.

Entonces, ¿cómo se pueden fabricar baterías mejores? La batería más básica contiene un electrodo positivo y otro negativo, un separador y un electrolito. Los electrodos pueden ser de muchos materiales diferentes y las distintas combinaciones de materiales permiten que se almacene distinta cantidad de energía. Sin embargo, la vida de la batería y las características de seguridad cambian según cambian los materiales, así que siempre es necesario llegar a un acuerdo.

Las baterías de iones de litio son populares, pero han estado involucradas en incendios de aviones y su transporte está restringido. Cualquier elemento más reactivo o inestable podría ser peligroso. Sin embargo, dar con la combinación correcta podría dar enormes beneficios.

Los últimos avances son parte de una larga línea de mejoras en la que se trabaja desde hace décadas. Primero había baterías de plomo-ácido, del tipo que todavía se utiliza comúnmente en los automóviles; estas son enormes.

Después, quizá recuerde las baterías NiCad (níquel-cadmio). Eran las baterías recargables que anunciaban una nueva era de tecnología portátil: computadoras, teléfonos y similares, al igual que los coches a control remoto de nuestra infancia.

Luego vinieron las baterías NiMH (níquel hidruro metálico) con aproximadamente el doble de capacidad o densidad de energía. Ahora, los dispositivos modernos y los automóviles eléctricos están impulsados por baterías Li-ion o iones de litio.

Y preparémonos para que la tecnología de las baterías tenga nombres cada vez más complicados: LiNiMnCo (óxidos de litio-níquel-manganeso-cobalto), por ejemplo. Estos materiales tienen propiedades complejas y el trabajo actual es averiguar no solo por qué funcionan estos materiales, sino también cómo funcionan exactamente: la física básica de los electrones que se mueven alrededor de estos materiales.

“En Argonne estamos trabajando con materiales que pueden duplicar la densidad actual de energía disponible para baterías”, dice Daniel Abraham, científico de materiales del Laboratorio Nacional de Argonne, en las afueras de Chicago, EE. UU. “Nosotros soñamos o imaginamos los tipos de materiales con los que nos gustaría trabajar y después intentamos sintetizar los materiales en el laboratorio”.

Actualmente, las baterías que más interesan son de litio-aire, o más apropiadamente, litio-oxígeno, además de baterías de litio-azufre. Las baterías de litio-oxígeno, si se logra que funcionen bajo todas las condiciones, serán una mejora exponencial respecto las baterías actuales de iones de litio. “En este momento es un campo muy activo”, comenta Abraham.

En efecto, Volkswagen hace poco dio a entender que está investigando las baterías de litio-aire. No han revelado qué combinación precisa de químicos y materiales están utilizando, ya que continúa el trabajo de desarrollo. Los ingenieros de la compañía ni siquiera dirán si la tecnología fue probada en carros o si está todavía en una fase de “banco de pruebas de laboratorio”.

Pero aunque la tecnología tiene un potencial revolucionario, los desafíos técnicos de fabricar una batería de litio-aire que funcione de forma regular, fiable y segura, y más que nada durante periodos extensos, son grandes. Hasta ahora, se ha demostrado que los electrodos son inestables.

Sin embargo, los laboratorios de todo el mundo están trabajando en el problema intentando superar las desventajas. La esperanza es que el mayor énfasis en estas tecnologías “más allá de los iones de litio” asegurará un progreso más rápido en su desarrollo, y a largo plazo lograrán que los coches sean más rápidos y puedan viajar más lejos.


Tomado de BBC Mundo 

domingo, 13 de abril de 2014

Cómo cambiará al mundo la independencia energética de EE.UU


Si se les puede creer a los corredores de apuestas, Chelsea Clinton podría convertirse en la más afortunada presidenta de Estados Unidos.

El santo grial de los mandatarios estadounidenses durante las últimas cuatro décadas, desde Richard Nixon hasta Barack Obama, ha sido la independencia energética y, gracias al petróleo y gas de esquisto, el sueño podría hacerse realidad muy pronto.

La Agencia Internacional de Energía (IEA, por sus siglas en inglés) y el gigante petrolero BP así lo estiman -creen que EE.UU. alcanzará la independencia energética para 2035.

Tal como Obama declaró en su discurso del Estado de la Unión, este año: "Después de años de estar hablando sobre esto, finalmente estamos a punto de controlar nuestro futuro energético".

Nadie sugiere que EE.UU. dejará de importar crudo de la noche a la mañana, pero el ser prácticamente autosuficiente en energía podría tener implicaciones profundas, no solo para los estadounidenses sino para el resto del mundo.

La economía de EE.UU.

El año pasado, Washington gastó unos US$300.000 millones en importaciones de petróleo. Esto representó casi dos tercios de todo el déficit comercial del país. Las importaciones de crudo están, entonces, vaciando miles de millones de dólares al año de la economía.

Como dice la IEA, un déficit comercial persistente puede actuar como un lastre para el crecimiento económico, la manufactura y el empleo.

Si EE.UU. alcanzara la independencia energética, no solamente gastaría mucho menos en energía interna más barata, sino ese dinero estaría llegando principalmente a los bolsillos de los productores de energía nacionales.

El gasto en importaciones petrolíferas representa más o menos 2% del crecimiento económico anual del país. Como el crecimiento promedio es de 2% al año, el país estaría, en efecto, logrando un crecimiento anual gratis.

Paul Dales, de Capital Economics, arguye que como este crecimiento estaría distribuido a lo lardo de 10 a 20 años, los beneficios anuales serían mucho menores -en este caso, 0,2% a 0,1%.

Es verdad, pero comparando ahora con la independencia energética, el impulso a la economía estadounidense que representaría el fin de las importaciones de crudo sería significativo.



La manufactura de EE.UU.



La independencia energética se alcanzará sólo a través de los abundantes y baratos petróleo y gas de esquisto, que podrían iniciar una época dorada de manufactura en Estados Unidos.

Los precios de la energía en EE.UU. son mucho más bajos que en Europa o Japón y este hecho -combinado con el alza de salarios en China y el aumento de la productividad en las fábricas de EE.UU.- significa que un número de compañías estadounidenses están buscando traer su producción de vuelta al país, algo así como una repatriación.

Varias empresas, incluyendo Dow Chemical, General Electric, Ford, BASF y Caterpillar, han anunciado la inversión de cientos de millones de dólares en nuevas plantas o la reapertura de predios que habían sido clausurados. Inclusive Apple anunció la apertura de una nueva fábrica en Arizona, más de una década después de cerrar su última planta en EE.UU.

De hecho, entre 2010 y finales de marzo de 2013, se anunciaron casi 100 proyectos químicos industriales valorados en unos US$7.200 millones, según el Consejo Químico de Estados Unidos.

En efecto, un estudio realizado por la firma contable PricewaterhouseCoopers estima que un millón de empleos en manufactura se podrían crear para 2025 gracias a los bajos precios de energía y la demanda de la industria del gas de esquisto. Un análisis adicional del grupo Boston Consulting apunta a un auge en las exportaciones de manufactura estadounidense.

Cualquier impulso en la producción de manufactura estadounidense obviamente elevaría todo el crecimiento económico aún más. Y los beneficios ya se están sintiendo -muchos economistas señalan que los combustibles más baratos son una de las razones por las que EE.UU. ha tenido un desempeño mayor al esperado, en años recientes.
La manufactura de Europa

Hace apenas cuatro años, los precios de gas en Europa eran más o menos iguales a los de EE.UU. Ahora son tres veces más caros y la IEA vaticina que todavía podrían llegar al doble en 2035.

Boston Consulting espera que, el próximo año, EE.UU. tenga una ventaja en costos de exportaciones de entre 5% y 25% sobre Alemania, Italia, Francia, Reino Unido y Japón en una gama de industrias, incluyendo plástico y caucho, maquinaria, computadoras y electrónicos.

Ya un número de compañías europeas están buscando invertir intensamente en EE.UU. La petrolera holandesa Royal Dutch Shell anunció el establecimiento de una planta química en la zona rica en gas de los Apalaches, el gigante industrial francés Vallourec acaba de invertir más de US$1.000 millones en una planta nueva en Ohio, mientras que el grupo acerero austríaco Voestalpine está invirtiendo US$750 millones en una nueva fábrica en Texas.

Ese peligro no pasa desapercibido entre los políticos europeos.

El año pasado, el presidente del Consejo Europeo, Herman Van Rompuy, anunció: "Todos los líderes están conscientes de que la energía sostenible y barata es la clave para mantener las fábricas y los empleos en Europa. La industria encuentra dificultades para competir con firmas extranjeras que pagan la mitad por electricidad, como en Estados Unidos".

Inclusive la Comisión Europea ha mencionado el tema de la "desindustrialización de Europa" debido al elevado precio de la energía.
Los exportadores de petróleo

Varios países exportan enormes cantidades de crudo hacia EE.UU.; exportaciones que literalmente desaparecerían si EE.UU. alcanza la independencia energética. El impacto sobre estas economías, particularmente en Sudamérica, África y Medio Oriente, sería considerable.

Por ejemplo, en 2011, las exportaciones de petróleo de Ecuador a EE.UU. valían US$6.500 millones o 8% del PIB del país. En Colombia la cifra fue de 7%.

Hasta en Canadá, una de las potencias económicas del mundo y miembro del G8, podría sentir un fuerte impacto. Naturalmente, una vez más, el golpe no se sentiría de la noche a la mañana.

Pero no son solo las exportaciones directas a EE.UU. las que quedaría afectadas. En la actualidad, Estados Unidos es el mayor importador de crudo así que, si ya no estará comprando, el precio del petróleo caería inevitablemente. Esto afectaría a todos los productores y añadiría a los problemas de los que exportan a EE.UU.

Este "doble golpe resultaría en la transferencia de riqueza de los países productores a los países consumidores", explicó Paul Dales.

Geopolítica y Medio Oriente

Una vez la independencia energética esté asegurada, el interés de Washington en el petróleo del Medio Oriente decaería. Mucho depende del punto de vista que se tenga sobre la importancia del crudo de Medio Oriente en la política exterior de EE.UU., pero algunos comentaristas han comparado la política estadounidense en Siria -un productor de crudo relativamente pequeño- con la de Irak -uno de los mayores productores del mundo.

Solo hay que observar la reacción de Europa a la estrategia de Rusia cuando anexó a Crimea para darse cuenta de lo interrelacionada que es la seguridad energética con la política exterior. Como Rusia provee más o menos un tercio de la energía de Europa, las manos de sus líderes están, de gran manera, atadas.

Que el petróleo sea el conductor más importante de la política exterior de Washington en Medio Oriente todavía no se ha desmostrado completamente.

"El petróleo es un aspecto muy importante de los intereses estadounidenses pero no se pueden ignorar los otros", dice Alexia Ash de IHS.

Ella opina que EE.UU. está muy preocupado con la estabilidad en la región, especialmente porque colinda con Rusia y China, y repercute en su imagen como superpotencia global. Estados Unidos también tiene lazos históricos con Arabia Saudita, incluyendo lucrativos contratos de defensa. Otros estiman, sin embargo, que EE.UU. ya está empezando a retirarse de algunos de sus intereses en ultramar.

Ash se pregunta: ¿Si las batallas ideológicas se pierden, empieza entonces EE.UU. a replegarse dentro de sus fronteras?" La independencia energética le permitiría hacer justamente eso.
El medio ambiente

El total de las emisiones de CO2 de EE.UU. han estado cayendo desde 2008, con la excepción de un pequeño aumento en 2010, y ha se encuentran a niveles parecidos a los de mediados de los 90. La razón está en el gran incremento del uso de esquisto -que comprende un tercio de la producción de gas en EE.UU. y casi un cuarto de la producción de petróleo- a cambio del carbón, que es generalmente considerado un mayor contaminador.

Esto podrá ser positivo para EE.UU. pero no para Europa, que ha incrementado sus importaciones del carbón barato de Estados Unidos que ha sido desplazado por el esquisto.

Pero los ambientalistas tienen una razón más fundamental para estar preocupados con el aumento de la explotación de esquisto -podrá contaminar menos que el carbón, pero sigue siendo mucho más contaminante que las energías renovables eólica y solar.

Si la dependencia de EE.UU. en esquisto sigue creciendo y, como resultado, la inversión en energías renovables empieza a desviarse, la emisiones a largo plazo serían más altas de lo hubieran sido de otra manera.

También es importante recordar que el gas y petróleo de esquisto son una fuente finita de combustibles fósiles. Para que Estados Unidos logre una independencia energética a perpetuidad, tendría que hacerlo con energía renovable.

VENTAS DE CRUDO EN % DE PIB

  • Angola 8.1% (2012)
  • Nigeria 6.6% (2011)
  • Kuwait 4.4% (2010)
  • Arabia Saudita 8.3% (2011)
  • Irak 4.5% (2010)
  • Canadá 5.7% (2012)
  • México 4% (2012)

Tomado del diario La Nación de Argentina.

martes, 31 de diciembre de 2013

Argentina: El Gobierno apuesta por Atucha II para salir de la crisis, pero no alcanza



Ante la crisis energética que atraviesa el país, muchas son las ideas que se arrojan para tratar de paliar los resultados catastróficos, en algunos casos, o para minimizar lo que es visible para todos. Desde el Gobierno de la Ciudad promueven la obligatoriedad de equipos de generación eléctrica para cada edificio superior a los seis pisos, algo cuya operatividad y financiamiento aún no se pudo explicar.

También se ha propuesto adelantar el huso horario, a pesar de que el fuerte del consumo eléctrico proviene de los sistemas de refrigeración frente a las altas temperaturas, que no aflojan ni de madrugada.

El Gobierno nacional, en cambio, ha optado por minimizar la problemática hasta llegar al extremo del Jefe de Gabinete, Jorge Capitanich, quien sostuvo que los cortes de electricidad “sólo afectan del 1 al 3% de la población”. Por otro lado, Capitanich destacó la visita que realizó el sábado, junto al ministro de Planificación, Julio de Vido, a la obra de Atucha II, “una inversión estratégica de casi 3 mil millones de dólares que generará un cambio en la matriz energética”.

Sin embargo, el cambio en la matriz energética será breve, dado que los 745 megavatios que aportará Atucha -cuando entre en funcionamiento- apenas alcanzarán para sobrepasar los 600 megavatios que se perderán con la salida de la central de Río Tercero, que debe entrar en mantenimiento. Y si los 745 megavatios se sumaran a los ya existentes, así y todo se encuentra muy lejos de cubrir la demanda nacional, que se incrementa entre 1200 y 1500 megavatios por año, según señaló a FortunaWeb el ingeniero Emilio Apud, exsecretario de Energía.

“Todo lo que dicen desde el Gobierno sobre la energía, son macanas“, afirmó Apud, y recalcó que “en 2.003 había 22 mil megavatios en el sistema eléctrico”. Respecto de la generación de energía que el Gobierno afirma haber llevado adelante, Apud dijo a este sitio que se sumaron 13.000 megavatios “por fuera de la escala”.

“La tecnología utilizada para Atucha II es la misma que la de Atucha I, o sea un sistema de la Kraftwerk Union de uranio natural y recipiente de presión”, detalló, y añadió: “En los noventas, el Gobierno no consideró oportuno finalizar la obra de Atucha II y hasta se llegó a debatir si convenía hacerlo, ya que utilizaría una tecnología que en el mundo dejó de utilizarse“.

El gobierno de Néstor Kirchner consideró que era necesario finalizar la central atómica y mediante un decreto de 2006 se encargó la terminación de la obra, que debería estar en funcionamiento para 2009, con un presupuesto de 700 millones de dólares. La licitación, para variar, la ganó Electroingeniería.

Pero la obra no sólo no se inauguró en 2009, sino que se gastaron 2.300 millones de dólares por encima de lo presupuestado. En 2011, la presidenta Cristina Fernández de Kirchner celebró un acto con el objetivo de inaugurar la etapa de inicio de funciones de la central atómica, a pesar de no cumplir con las normativas de seguridad internacionales. Luego del acto inaugural -y la consecuente cadena nacional- la central comenzó un costoso período de refacciones en materia de seguridad que podría haberse evitado de antemano.

Finalmente, según dijo este lunes Capitanich, en el mes de abril Atucha II entraría en funciones. Sería 34 años después de haber iniciado su construcción, 27 años después de la fecha planificada para su finalización, 6 años después de la fecha ordenada para su puesta en marcha, a 3 años del acto inaugural de la Presidenta y a 2.300 millones de dólares de los 700 millones presupuestados originalmente.


Tomado del sitio argentino FortunaWeb  

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