¿Y los biocombustibles?

Rebuscando sobre los biocombustibles (últimamente se los biocombustibles se plantean como la gran panacea energética del futuro y, por ende, como paliativo del cambio climático) me he topado con un informe de UN-Energy donde discute los pros y los contras de estos combustibles.

UN-Energy es un grupo de trabajo de Naciones Unidas que promueve el desarrollo sostenible y la consecución de los Objetivos del Milenio (programa de desarrollo con 8 metas fundamentales a cumplir para el 2015 con el objetivo final de conseguir un mundo mejor para finales del siglo XXI).

Recientemente han despertado gran interés los biocombustibles líquidos, concretamente el etanol y el biodiésel como una solución barata para facilitar el acceso a energía límpia, renovable y no agresiva con la atmosfera. De todas formas, el informe de las Naciones Unidas sugiere que, sin una buena planificación, estos nuevos recursos energéticos pueden llegar a causar tantos problemas como los que solucionan.

El principal problema que están generando los biocombustibles es el espectacular encarecimiento de las materias primas (ya sea las leguminosas, la soja o plantas similares). Estas plantas forman parte de la dieta básica de países del Tercer Mundo, como Sri Lanka o Thailanda, con el consiguiente problema de acceso a la alimentación del segmento de la población más pobre ... Podeis leer detalladamente este problema, y otros derivados, en el informe.

Total, que para solucionar los problemas del Primer Mundo, o sea nosotros, tenemos que fastidiar a los del Tercer Mundo ... de una forma o de otra.

El Amazonas y el Cambio Climático

Siempre se ha comentado que la selva amazónica es uno de los grandes sumideros de dióxido de carbono más importantes que existen, y por tanto, representa una eficaz arma en la lucha por mitigar los efectos del Cambio Climático. Pero, hasta hace poco, se desconocía cual era el funcionamiento de este fundamental ecosistema.

Investigadores del Earth Observatory han descubierto patrones de comportamiento estacionales de esta gran masa selvática que hasta ahora no se conocían, y que gracias a los satélites han quedado patentes.

Es bien conocido por todos que las hojas de las plantas are the gatekeepers of the exchange of carbon dioxide and oxygen, energy, and water vapor between vegetation and the atmosphere; leaf surface area plays a critical role in carbon, water, and climate cycles on local and global scales [Earth Observatory].

En contra de lo que uno imagina, en la selva tropical amazónica no llueve todo el año, ni cuando llueve, lo hace por igual. Así, la estación húmeda de la selva que se encuentra al norte del ecuador tiene lugar durante los meses de verano (julio, junio y agosto) mientras que la que se localiza al sur del ecuador se produce entre los meses de octubre y mayo. También se han observado diferencias entre el este y el oeste. El periodo seco sólo dura 3 meses en la selva más oriental mientras que, en la selva occidental, este periodo puede llegar a tener una extensión de 7 meses.

Hasta ahora se creía que durante estos meses de sequía, las plantas relantizaban su metabolismo, fijando menos dióxido de carbono, pero, en cuanto los científicos se empezaron a encaramar a las copas de los árboles más altos y a medir el flujo de CO₂ que se desprendía, descubrieron que los árboles aceleraban la fotosíntesis (incrementaban la fijación de dióxido de carbono y/o ralentizaban los procesos de respiración) durante la estación seca.

Este aparente contrasentido (el sentido común dice que las plantas crecen mejor durante la estación húmeda que si están estresadas por falta de agua) se resolvió temporalmente asumiendo que los árboles disminuían los procesos de respiración. A la larga se ha visto que esta explicación no era concordante con los, cada vez más numerosos, datos que apuntaban en la dirección opuesta.

Los satélites acudieron en ayuda de estos científicos, y el análisis de 20 años de fotografías satelitales evidenciaron que el crecimiento de la selva tropical no estaba limitado por las estaciones secas si no por la falta de disponibilidad lumínica durante la estación húmeda. Las nubes no dejan llegar la luz solar a las hojas, reduciendo su capacidad fotosintética. Esto no pasa durante la estación seca porque no hay nubes. De ahí su mayor capacidad de fijación de CO₂ durante la estación seca.

Si no pueden realizar bien la fotosíntesis, las hojas de los árboles son menos verdes. Por tanto, realizando mapas satelitales de 'verdor' (las hojas verdes reflejan la luz del infrarrojo cercano), los científicos pudieron demostrar que la selva amazónica era más verde durante la estación seca que durante la húmeda.

Y esto es lo que demuestra las dos fotografías que encabezan este post. La de la izquierda muestra la extensión actual de la selva amazónica y la de la derecha el índice de verdor durante la estación seca (colores verdosos) y húmeda (colores rojizos). Podeis ver con más detalle las fotos y las explicaciones aquí y aquí.

Simplemente espectacular.

La energía nuclear, la desalinización y el cambio climático

Y os preguntareis, ¿que tienen en común estos tres conceptos? Pues mucho. Via Madri+d leo todo un panegírico escrito por Henning Wegener (ex-embajador de Alemania en España), a favor de la energía nuclear, que la presenta como la solución a uno de los dos grandes problemas estructurales de España: la falta de agua apta para la agricultura y el consumo. Evidentemente, el autor carga contra las energías renovables por poco fiables y excesivamente caras frente a la nuclear.

Según Wegener, la energía producida por las centrales nucleares permitiría desalar grandes cantidades de agua del mar mediante destilación a través de calor (multi-stage flash destillation, MSF) a un precio razonable. Este método de desalación produce agua de mejor calidad que el que actualmente se usa de ósmosis inversa.

Ya puestos a ensalzar los beneficios de la energía nuclear yo añadiría que ésta también puede solventar de una forma efectiva el problema de las emisiones descontroladas de CO₂, ya que nos permitiría mantener el actual ritmo de consumo eléctrico sin tener que renunciar a nuestro desbocado nivel de vida ...

Así cerramos el círculo ... perfecto ¿no?

Aquí teneis la notícia completa y juzgad por vosotros mismos:

Desalinización y energía nuclear
Autor: Henning Wegener

La energía nuclear es la energía limpia por excelencia. La tradicional irracionalidad que caracteriza al debate nuclear no tiene sentido con las nuevas tecnologías y las medidas de seguridad de las centrales modernas. España está viviendo uno de los años más secos de su historia. Más que nunca, la mirada debe dirigirse a los problemas estructurales del agua.

Grandes regiones de España, el 31% del territorio nacional, están amenazadas de forma creciente por la erosión del suelo y la desertización, sobre todo, las áridas costas mediterráneas del sudeste. Las consecuencias económicas y ecológicas alcanzan progresivamente proporciones dramáticas.

El nuevo Plan Hidrológico Nacional votado en el Congreso el 21 de abril de 2005 ve la solución del déficit hidrológico en la forzada instalación de numerosas y geográficamente dispersas plantas de desalinización del agua del mar y no en los trasvases. Pese a que el concepto de trasvase es válido como gesto de solidaridad interregional, este cambio de perspectiva no carece de lógica.

La desalinización del agua del mar, disponible ilimitadamente, tiene la ventaja inestimable de producir nuevos recursos hidrológicos.

La desalinización a gran escala es una apremiante tarea futura.

El futuro de la humanidad se encuentra en el mar. El Gobierno, sea por transvase o por desalinización, parte de la necesidad de abastecer el sudeste con una cantidad de agua adicional anual de 1.000 hm3. Esta cantidad parece calculada ajustadamente. Se debe aceptar un aumento dinámico en el consumo de agua: cuanto más suba el calor, más agua se necesitará, además, la población en el sudeste crecerá y también su prosperidad.

Esta breve nota, como contribución a un debate ya abierto, intenta traer a discusión la opción de una solución conjunta a través de dos instalaciones nucleares off-shore de 600 MW cada una en grandes complejos integrales de energía y planta desalinizadora.

Se pretende demostrar que tales proyectos de cogeneración pueden ofrecer la solución óptima, bajo el ángulo económico, de seguridad de abastecimiento, climático y paisajístico, al problema hídrico español a largo plazo. Sin embargo, el artículo, corta y escrito desde la perspectiva de un no experto, es experimental y se presenta, más bien, como una invitación a su análisis por expertos. Un estudio más detallado se publicará en el próximo número de la revista 'Política Exterior'.

COMPLEJOS DE COGENERACIÓN

En la costa sudeste entre Alicante y Almería se dan, en bastantes lugares, a algunos kilómetros de la costa y con poca profundidad del agua (<25 m), las condiciones geográfico-marinas para la instalación de complejos de cogeneración energía-desalinización produciendo suficiente energía -suficiente también desde una perspectiva dinámica del futuro- para la desalinización y a la vez para el sistema de bombeo y distribución hasta el consumidor final (riego, industria, hogares).

El agua desalinizada se transportaría a través de tuberías a la costa. El consumo de energía "in situ" evitaría el -costoso- transporte de energía y la instalación de una extensa red de problemáticas torres de alta tensión. La necesidad de agua refrigerante para el generador estaría cubierta en el mismo sitio. La energía restante para el bombeo y distribución se conduciría a través de cables submarinos paralelos a las grandes tuberías, poniendo a disposición de la red pública el excedente.

El proyecto eliminaría dos contraindicaciones frecuentemente mencionadas contra la desalinización litoral: que la salmuera, vertida en el mar cercano a la costa destroce el ecosistema marítimo, y las molestias, inasumibles paisajísticamente, que suponen la instalación de plantas desalinizadoras cerca de la costa y sus indispensables líneas de alta tensión.

La desalinización del agua del mar requiere de gran intensidad energética. Las dos técnicas principales son la destilación a través de calor (multi-stage flash destillation, MSF), y el sistema de ósmosis inversa (RO). El MSF produce agua más limpia, pero necesita más energía, el sistema RO desala menos, pero es claramente más rentable. Sin embargo, las economías de escala en el sistema MFS ofrecen un mejor resultado, tanto que para un megaproyecto los costes de ambos métodos se asemejan. Desde el Gobierno se señala para las desalinizadoras previstas en el PHN, únicamente para la propia desalinización, la necesidad de instalar una capacidad de 350 MW, una previsión, por cierto, demasiado optimista. Sería más realista, si se incluyeran todos los costes y un desarrollo dinámico, prever una capacidad de, al menos, 1.000 MW. Esto supone alrededor de 3% de la potencia eléctrica instalada.

Hoy se reconoce en todos los países europeos que la generación de energía solo se puede basar en un sistema mixto. Se trata sobre todo de la combinación de energía fósil con formas de energía renovables. ¿Como seleccionar la forma de energía óptima para la desalinización a gran escala y las nuevas capacidades de generación de 1.000 MW necesarias? Una ampliación de la producción a base de energía fósil, gas y petróleo, traería a España más complicaciones derivadas del creciente encarecimiento de estas materias primas y del aumento de consumo en todo el mundo. La época de la energía barata no volverá. España depende extraordinariamente de la importación de materias primas fósiles y una tarea tan sensible energéticamente como la desalinización del agua de mar vinculada a la energía fósil, implicaría, necesariamente, nuevos riesgos al cálculo de los costes. Más importante es la relación entre generación de energía y política climática. Es indiscutible que las centrales energéticas convencionales, con sus emisiones de gases, son un factor importante en el proceso del cambio climático. Dado los compromisos de España suscritos en el protocolo de Kyoto y el estado bastante catastrófico de su incumplimiento -las cuentas para un pago gigante se presentarán en 2.012- cada ampliación de generación de energía sobre la base de material fósil es casi impracticable. Por el contrario, las actuales centrales nucleares ahorran en España 60 millones de toneladas de emisión de gases. Lo que convierte a la energía nuclear en la energía limpia por excelencia.

FIABILIDAD

La energía renovable es claramente la preferida del Gobierno.

Tanto la energía solar como la eólica ofrecen, al menos, a nivel local, importantes ventajas para la economía energética y medioambiental.

Desde el punto de vista de una energía mixta saludable son irrenunciables.

Sin embargo, ambas no son disponibles con fiabilidad en cualquier momento, y son caras de producir. Solo pueden existir con altas subvenciones. Los verdaderos costes de estas subvenciones se ocultan, frecuentemente por razones ideológicas. No se prestan como energía apropiada para grandes proyectos.

En la economía energética internacional se parte de que más tarde del 2030 la energía atómica será absolutamente irrenunciable.

En la actualidad la energía nuclear produce un 20-30 % más barato el coste de kWh que la energía fósil (2,5 céntimos euro/kWh).

Además por la presencia casi ilimitada del uranio en la naturaleza, las centrales nucleares ofrecen una gran seguridad respecto a su disponibilidad.

Los argumentos que tradicionalmente se alegan en contra de la energía nuclear se tienen que valorar bajo los desarrollos de las nuevas tecnologías y técnicas de seguridad, para sacarlos de la tradicional irracionalidad del debate nuclear. Nos encontramos hoy, sin duda ante, la "segunda era nuclear". El progreso en la construcción de centrales es asombroso. Hoy existe una nueva generación -la tercera- de plantas muy compactas con alta seguridad, que en caso de avería se apagan automáticamente. Estos reactores solamente emiten pocos m3 de basura de alta radiactividad al año (aprox. 5 m3 por 1.000 MW), el 0,5% de los residuos. Ya hasta ahora la estructura exterior de las centrales nucleares estaba diseñada para soportar accidentes extremos. Un reforzamiento de las estructuras de hormigón, por ejemplo, para soportar un atentado cometido por un avión de gran tamaño es perfectamente posible y el aumento de los costes de construcción estaría limitado, dado que el volumen de la zona del reactor que necesita protección particular es muy reducido (~2.000 m3). Es verdad que los grandes proyectos de centrales nucleares tienen altos costes de construcción, pero para calcular el coste por MW, se debe incluir también su larga vida útil, 40 a 60 años. El coste de capital se sitúa en unos 1.000 a 1.750 euros/kW (según lo que se incluya) y corresponde bastante al de una central convencional. (Los costes de inversión para una planta de energía eólica pueden alcanzar hasta los 5.000 euros/kW. Además, los proyectos eólicos tienen un máximo de 20 años de vida).

Naturaleza Catastrofista

Las graves inundaciones que ha sufrido Alcázar de San Juan (Ciudad Real, Castilla - La Mancha) y sus alrededores y que provocó, entre otra multitud de problemas, la suspensión del tráfico ferroviario entre Madrid y la costa levantina, o la completa pérdida de cerca de 200.000 hectáreas de cultivos de la zona como la vid han sido calificadas así por el presidente regional de la Asociación Agraria de Jóvenes Agricultores de Castilla - La Mancha. Podeis leer un buen resumen de las desastrosas consecuencias de este último episodio de lluvias torrenciales aquí [El País].

Pero estos episodios torrenciales no son los únicos que se están produciendo en estos momentos.

La Administración Nacional Atmosférica y Oceánica de Estados Unidos (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA) ha distribuido la espectacular imágen satélite recogida por el satélite GOES-12 y que encabeza este post.

Se trata de una fotografía realizada mediante infrarrojos de un inmenso sistema convectivo de mesoescala (mesoscale convective system) situado en las grandes llanuras del centro norteamericano. Un sistema convectivo de mesoescala es un conjunto de tormentas muy potentes que suelen tener una duración de varias horas. Durante su formación y desarrollo suelen descargar grandes cantidades de precipitación, anegándolo todo a su paso. En este caso cayeron 8 pulgadas (unos 200 mm) de lluvia en pocas horas. La tormenta de Alcázar de San Juan no fue un sistema de este tipo pero sí que descargó cantidades de lluvia de ese orden de magnitud.

¡Vaya primavera más movida y lluviosa estamos teniendo!

One Planet Many People

En 2005, el Programa Ambiental de Naciones Unidas (United Nations Environment Programme, UNEP) publicó el libro One Planey Many People. Atlas of Our Changing Environment en el que intentó reflejar los cambios que ha sufrido el planeta a lo largo de 30 años de intensas actividades humanas (concretamente desde 1973 a 2003).

Tal como reza la página principal del libro: Increasing concern as to how human activities impact the Earth has led to documentation and quantification of environmental changes taking place on land, in the water, and in the air. Through a combination of ground photographs, current and historical satellite images, and narrative based on extensive scientific evidence, this publication illustrates how humans have altered their surroundings and continue to make observable and measurable changes to the global environment.

El libro muestra pares de fotografías de determinadas regiones del mundo. Una fotografía fue tomada en 1973 y la otra en 2003. La comparación de ambas fotografías permite ver cual ha estado el impacto humano en esa región. El resultado del impacto es impresionante. Es realmente sorpendente (y preocupante) ver cómo hemos transformado el mundo, casi siempre, a peor, y a que velocidad lo hemos hecho.

Podeis comprar este libro, por ejemplo, aquí, pero lo mejor del UNEP es que ofrece la posibilidad de descargar el libro entero por capítulos de forma gratuita, tanto en baja (para visualizarlo en la pantalla del ordenador) como en alta calidad para poder imprimirlo. Lo podeis descargar desde esta página.

Como no cuidemos el planeta Tierra un poco mejor, dentro de poco ya no lo reconoceremos ...

El Mar de Aral empieza a recuperarse

En el último número de la revista científica Nature sale publicado un artículo sobre los nuevos planes de recuperación del Mar de Aral.

Como sabeis, durante los años 60 este gran lago (el cuarto más extenso del mundo por aquel entonces) empezó a disminuir drásticamente su tamaño como consecuencia de los megalómanos planes soviéticos de irrigar las grandes llanuras del Kazakhstan para plantar algodón. La irrigación de estas llanuras se realizó mediante el uso de agua de los dos grandes ríos que alimentan este mar interior: el Syr-Darya y el Amu-Darya.

Como consecuencia de estos grandes planes de regadío, el Mar de Aral dejó de recibir la mayor parte de agua que lo alimentaba, disminuyendo su tamaño de forma espectacular. Las consecuencias medioambientales han sido enormes: rápidamente, el Mar de Aral se convirtió en un lago hipersalino (antes era casi dulce), lo que provocó la desaparición de toda la fauna piscícola de la que vivía mucha gente de los pueblos de alrededor, obligándolos a emigrar a otras regiones de la Unión Soviética. Los pesticidas, fertilizantes y otros elementos tóxicos empleados para potenciar el crecimiento del algodón han acabado concentrándose en el Mar de Aral (debido a la escorrentía superficial y subterránea) lo que ha provocado grandes problemas de salud, como índices de cáncer o de malformación en neonatos absolutamente intolerables en la población que aún habita en esas llanuras. La drástica disminución del Mar de Aral dejó expuestos al aire libre muchos sedimentos contaminados con pesticidas, exfoliantes y fertilizantes. Las numerosas tormentas de polvo que se producen en esta región ponen en suspensión estos sedimentos tóxicos que acaban siendo respirados por la población local, con los consiguientes problemas respiratorios. Por otra parte, la desaparición de esta gran masa de agua ha provocado que el clima de esta región haya sido fuertemente modificado.

Una de los últimos artículos donde se detalla este gran desastre medioambiental ha sido escrito por Philip Micklin (el mejor especialista de esta catástrofe y el primero en denunciarla) y lo podeis ver aquí.

Hay muchas fotografías disponibles en internet sobre esta gran catástrofe medioambiental pero las que más me han impresionado son las del fotógrafo Radek Skrivanek. También las podeis ver aquí, junto a una muy buena entrevista que le hizo un periodista de la Radio Free Europe Radio Liberty.

La disminución del nivel del agua del Mar de Aral provocó que en 1987 el lago quedase dividido en dos cuerpos de agua: el pequeño Mar de Aral, al norte, y el gran Mar de Aral, al sur.

Se han llevado a cabo diversas iniciativas para recuperar el Mar de Aral. En 1991, justo después del colapso de la Unión Soviética, se creó la Interstate Coordination Water Commission que consistía en una comisión formada por las Repúblicas Independientes de Asia Central (Kazakhstan, Kyrgyzstan, Tadjikistan, Turkmenistan y Uzbekistan) con el objetivo de intentar gestionar de forma racional los recursos hídricos de toda la cuenca hídrica del Mar de Aral. En 1993, esta Comisión acabó siendo integrada en la International Fund for saving the Aral Sea (IFAS). Esta Fundación internacional está participada, además de las 5 Repúblicas antes mencionadas, por muchos organismos internacionales como el Banco Mundial, las Naciones Unidas y la UE (a través del programa TACIS), entre otros. Aquí podeis ver la lista completa.

Una de las soluciones que mejores resultados estan dando fue adoptada en 2003. Se construyó un dique que permitió contener el agua procedente del río Syr-Darya en el Aral Norte. Este dique permitió disminuir la salinidad de esta parte del Aral y la reintroducción de peces. Ante estos resultados tan prometedores, se ha diseñado una segunda fase de recuperación, que es la que comenta el artículo en la revista Nature. Como siempre, os lo dejo a continuación:

Northern Aral Sea recovering
Kazakhstan plans second phase of project.
Daemon Fairless
The Aral Sea, whose disappearance counts as one of the world's worst environmental catastrophes, is making a modest recovery thanks to a series of water-management projects implemented by the World Bank and the government of Kazakhstan.

While the waters of the Aral Sea — now a chain of brackish lakes along the border of Kazakhstan and Uzbekistan — continue to shrink, one portion, the northern Aral in Kazakhstan, has been steadily rising thanks to improved flood levees and dam construction. Within the past year, the northern Aral has risen to the maximum holding capacity of its newly constructed dike — a process World Bank officials expected to take at least two or three years.

"The impact has been very swift and very important for the local people, both from a health point of view and from a livelihood point of view," says Joop Stoutjesdijk, team leader for the first phase of the World Bank's North Aral Sea project.

Building on this success, the Kazakh government is now conducting preliminary research for the next phase of their project.

Daene McKinney, an environmental engineer with the Center for Research in Water Resources at the University of Texas, Austin, and a former director of the United States Agency for International Development, says he is encouraged by the news. But he's not entirely optimistic. He points out that while the northern Aral is making a modest recovery, the southern Aral is still drying up.

"You have to be careful of being overly optimistic," he says. "If you ask: 'are they saving the Aral Sea?' the answer is clearly no."

High and dry

During the 1960s, the two rivers that fed the Aral — the Syr Darya, which empties into the northern Aral, and the Amu Darya, which empties into the southern Aral in Uzbekistan — were drastically diverted in order to increase agricultural efficiency under the Soviet regime.

The result is that the Aral, once the world's fourth largest inland body of water, has been steadily shrinking from the 67,000-square-kilometre sea that it was in the mid-1960s. At present it consists of a series of lakes, containing in total only about 10% of the sea's original volume1. Between 1987 and 1989 the water dropped severely, splitting the sea into two: the small northern Aral and the large southern Aral. Port towns were left stranded high and dry. "There were billions of cubic metres of water lost per year during the 1990s, says Stoutjesdijk.

Where there was once water and a thriving fishery, there is now desert wasteland, economic depression and disease; as the waters recede, they expose salt and sediment laced with agricultural residues — pesticides and chemical fertilizers — which have been linked to an increase in respiratory diseases and certain forms of cancer in the bordering communities.

Action plan

In 2001, the Kazakh government embarked on a US$85-million water-management project, securing $64.5 million in loans from the World Bank. The funds were used to improve the flow of the Syr Darya by constructing flood levees, improving hydraulic irrigation systems, and building dams to prevent over-spill from rivers and stop water draining from the northern Aral into the southern Aral.

Construction was completed in August 2005 and, by May 2006, the northern Aral had spread by nearly 900-3,300 square kilometres and risen by 3 metres — an impressive recovery. Previous attempts to contain the waters of the northern Aral with earthen dikes had failed and it wasn't clear whether or not the inflow originating from the Syd Darya river would be enough to significantly raise the water level.

With increased freshwater flow, the northern Aral's salinity is returning back to normal and, as a result, several species of freshwater fish have returned. And fishermen are once again casting their nets. "We're being told that for the first time since independence, they're exporting fish to the Ukraine again," says Stoutjesdijk.

North and south

McKinney says he is encouraged by the northern Aral's recovery. "It means that the water flow originating from the Syr Darya is enough to raise the northern Aral Sea up to levels that are adequate for the fish population and for the people who use them," he says.

But to save the entire sea, he notes, all of the water that is currently diverted from the Syr Darya and Amu Darya rivers for agricultural use would have to be directed back into the Aral. This is entirely unrealistic because agriculture, particularly of cotton, is a pillar of the Kazakh, Uzbek and other central Asian economies.

Still, the Kazakh government is eager to enhance the recovery of the northern Aral, and has begun preparations for a second stage of the project. Stoutjesdijk says he will be meeting with the Kazakh government sometime in 2008 to discuss further funding.