Etapa 4, eje temático 4.

Universidad Abierta y a Distancia de México (UnADM)

Energía eléctrica hacia 2040: costos y beneficios

Trabajo académico para la Actividad 1. Lectura y escritura exploratoria

Profesor(a): María Esther Balderas Cruz

Alumno: Gustavo Cruz Palencia

Matrícula: AS15634149

México, Noviembre 2014

SUMARIO

1. INTRODUCCIÓN................................................................................................................ 1

2. PROYECCIONES ENERGETICAS.................................................................................... 2

3. ENERGIA SOLAR............................................................................................................... 4

4. FUSION NUCLEAR............................................................................................................. 6

5. CONCLUSIÓN..................................................................................................................... 9

6. RECOMENDACIONES....................................................................................................... 10

BIBLIOGRAFÍA.................................................................................................................. 11

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1. INTRODUCCIÓN

El presente trabajo tiene por objeto explorar las alternativas energéticas del futuro más

limpias y poderosas que la ciencia de punta estudia actualmente, evaluaremos dos de

ellas: La energía eléctrica proveniente de paneles solares y la energía eléctrica generada

por medio de la fusión nuclear, de igual manera exponer de forma breve los pros y contras de

cada una de ellas, tomando en cuenta datos estadísticos actuales con el objetivo de modelar

una predicción mas clara y certera.

Si este mundo quieres conservar, la luz que no usas debes apagar.

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2. PROYECCIONES ENERGETICAS

La energía se encuentra en todas partes. Nos ayuda a sobrevivir y nos libera para que

alcancemos una vida plena de muchas maneras. En la actualidad, la mayoría de las

personas cuenta con energía y agua potable que fluyen directamente a sus hogares. Los

electrodomésticos modernos pueden encargarse de tareas como cocinar y lavar la ropa

mientras escribimos un correo electrónico o navegamos por la red. En nuestra vida también

influyen los dispositivos que funcionan con energía eléctrica los cuales están transformando

las comunicaciones y la informática. Gracias al Internet podemos trabajar desde casa, jugar

videojuegos, ver amigos y familiares que viven lejos o asistir a clases en línea. Entre 2010 y

2040, se estima que se producirá un aumento del 90% en el uso de electricidad a nivel

mundial, y serán los países en vías de desarrollo los que en su mayoría estarán detrás de

dicho aumento. Uno de los motivos para este crecimiento son las mejoras en las condiciones

de vida. Otros factores incluyen un mayor uso de Internet, las comunicaciones inalambricas y

otras tecnologías de la información.

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En 2010, el carbón era el combustible más utilizado para la generación de electricidad, y

representó aproximadamente un 45% de la demanda de combustible. Para 2040, ese

porcentaje habrá disminuido a aproximadamente 30%, y el gas natural estará acercándose al

carbón como la fuente de energía más utilizada del mundo para la generación de

electricidad. Se espera que la demanda de gas natural en el sector de generación de

electricidad aumente casi 80%. Para 2040, esperamos que el uso de energía nuclear se haya

prácticamente duplicado y que las fuentes renovables de energía hayan aumentado

aproximadamente 150%, principalmente la energía eólica e hidroeléctrica. A medida que

aumente la el mayor uso de fuentes renovables intermitentes, tales como la eólica y la solar,

las empresas generadoras de electricidad deberán hacer frente a desafíos vinculados con la

fiabilidad del servicio. Dichas energías renovables tienen un costo, frecuentemente omitido,

que se vincula con los momentos en los cuales no hay viento o el sol no brilla.

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3. ENERGIA SOLAR

La energía solar ha estado entre nosotros por décadas, alimentando de energía desde

simples calculadoras y relojes de mano, hasta complejos de viviendas e industrias en su

totalidad. Cada año el sol arroja 4 mil veces más energía que la que consumimos, por lo que

su potencial es prácticamente ilimitado. Pero cómo es que funciona?: Bueno básicamente

captando de forma precisa la radiación solar podemos obtener calor y electricidad, el calor se

logra mediante los captadores o colectores térmicos, y la electricidad a través de los

denominados módulos fotovoltaicos. Ambos procesos nada tienen que ver entre sí, ni en

cuanto a su tecnología ni en su aplicación. Sus usos no se limitan a los mencionados aquí,

pero estas dos utilidades son las más importantes. Otros usos de la energía solar son:

Potabilizar agua

Estufas Solares

Secado

Evaporación

Destilación

Refrigeración

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COSTOS

Sin lugar a dudas en la actualidad, el diseño, fabricación, producción e instalación de los

paneles fotovoltaicos es costoso alrededor de $6.93 pesos Mexicanos/kWh, comparado con

$1.87 pesos Mexicanos/kWh proveniente de fuentes como el carbón, pero no todo son malas

noticias se prevé que para el 2035 el costo puede llegar a reducirse a $2.93 pesos

Mexicanos/kWh, otro inconveniente que puede llegar a tener este tipo de fuente de energía

es el hecho de que requiere de áreas muy extensas para obtener una cantidad de energía

viable para su venta/consumo y por desgracias no todas las regiones alrededor del planeta

cuentan con una irradiación de sol constante en todo el año, por lo cual lo hace muy

susceptible a los caprichos de la madre naturaleza.

BENEFICIOS

Probablemente como todos lo podemos imagina el beneficio más directo que nos puede

proporcionar la energía solar es el del respeto al medio ambiente, el impacto de los parques

solares para el clima de la tierra y los seres que lo habitamos es completamente mínimo.

Además es importante mencionar que su utilización es muy diversa tanto para generar

electricidad, calor, esterilización de residuos, etc.

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4. FUSION NUCLEAR

La fusión nuclear es el proceso por el cual varios núcleos atómicos de carga similar se unen

y forman un núcleo más pesado. Simultáneamente se libera o absorbe una cantidad enorme

de energía, que permite a la materia entrar en un estado plasmático. En la naturaleza ocurre

fusión nuclear en las estrellas, incluido el Sol. En su interior las temperaturas son cercanas a

15 millones de grados Celsius. Por ello a las reacciones de fusión se les denomina

termonucleares. En varias empresas se ha logrado también la fusión (artificial), aunque

todavía no ha sido totalmente controlada. En la actualidad científicos de todo el mundo

colaboran con investigación, con el objetivo de lograr producir electricidad en base a la fusión

de átomos de DEUTERIO Y TRITIO, el deuterio cuyo símbolo es ²H, es un isotopo estable

del hidrógeno que se encuentra en la naturaleza con una abundancia del 0,015% átomos de

hidrógeno (uno de cada 6500). El núcleo del deuterio está formado por un protón y un

neutrón (el hidrógeno tiene solamente un protón). Cuando el isótopo pierde su electrón el ion

resultante recibe el nombre de deuterón. Por otro lado el tritio es un isótopo natural del

hidrógeno; es radiactivo. Su símbolo es ³H. Su núcleo consta de un protón y dos neutrones.

Tiene un periodo de semidesintegración de 12,3 años. El tritio se produce por bombardeo

con neutrones libres de blancos de litio, boro o nitrógeno. Su producto de desintegración

(Subproducto) es 3He+1 o lo que se conoce como Helio .

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Los experimentos han iniciado, la empresa ITER El acrónimo original (International

Thermonuclear Experimental Reactor, en español Reactor Termonuclear Experimental

Internacional). Es un proyecto de gran complejidad ideado, en 1986, para demostrar la

factibilidad científica y tecnológica de la fusión nuclear. El ITER se está construyendo en

Cadarache (Francia) y costará 14000 millones de euros, convirtiéndolo en el quinto proyecto

más costoso de la historia, después del Programa Apolo, de la Estación espacial

Internacional, del Proyecto Manhattan y del desarrollo del sistema GPS Iter, además,

significa el camino en latín, y este doble sentido refleja el rol de ITER en el perfeccionamiento

de la fusión nuclear como una fuente de energía para usos pacíficos. Las siguientes

imágenes representan el interior de un TOKAMAK (cámara toroidal con bobinas

magnéticas) el cual atravéz de un confinamiento magnético se contiene el plasma generado

por la fusión de los átomos de deuterio y tritio el cual puede llegar hasta los 127 millones de

grados centígrados.

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COSTOS

Hoy en día la energía eléctrica producida por medio de fusión nuclear afronta 2 grandes

obstáculos, el primero es el costo, la producción/recolección de deuterio y tritio es un proceso

muy complejo ya que son isotopos difíciles de extraer del agua o producirlos la razón es que

no son muy comunes de hecho por cada 22 millones de átomos de hidrógeno solo se

encuentra 1 isotopo de deuterio y lo mismo para el tritio, y el segundo obstáculo es la

complejidad del proyecto en si mismo el diseño fabricación y manutención de una máquina

tan compleja creo desconfianza para la inversión.

BENEFICIOS

Una mirada mas de cerca a esta tecnología nos brinda un sin fin de posibilidades energéticas

en un futuro, por ejemplo: no produce residuos radioactivos ya que el subproducto de la

fusión nuclear es helio el cual es un gas inofensivo para la vida misma, otro factor a favor es

el hecho de que mientras la tecnología siga avanzando todo tiende a la miniaturización y

poder construir minireactores para uso doméstico es una realidad, otro factor a considerar es

la seguridad ya que una vez se apaga el reactor o en caso de accidente no existen fugas

radioactivas o explosiones fisionables, pero el beneficio mas directo es el de la relación

input/output, esto quiere decir que se calcula que alrededor de 20 litros de agua contienen el

suficiente material fusionable para poder abastecer de energía eléctrica a una persona desde

su nacimiento hasta su muerte.

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5. CONCLUSIÓN

Hoy en día científicos de todos los rincones del planeta trabajan arduamente para

encontrar el santo grial de los componentes productores de energía, solar, nuclear,

eólica, geotérmica, biocombustibles y un sin fin de nuevas alternativas que día con día

prometen cambiar la vida de todos notros, no se exactamente cual pueda ser la forma

de energía dominante en 2040 y mas allá, en lo personal pienso que será una especie

de mezcla de todas las formas de producción pero lo que si es seguro es que el futuro

de la producción energética sera tan fascinante como extraño.

“La energía es una pieza fundamental para impulsar la prosperidad y erradicar la pobreza.”

Jim Yong Kim, Presidente, World Bank Group

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6. RECOMENDACIONES

El presente texto ha sido diseñado para ser leído de forma secuencial, tal y como lo indica el

sumario, se recomienda ampliamente seguir las direcciones electrónicas que se exponen en

la bibliografía con el fin de complementar la presente información.

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BIBLIOGRAFÍA

- Dr. Tadahiko Mizuno. (1998). Nuclear Transmutation: The Reality of Cold Fusion. Japan:

McGraw-Hill.

- Travis Bradford. (2008). Solar Revolution: The Economic Transformation of the Global

Energy Industry. USA: SPI Publisher Services.

- Exxon. (2014). El panorama de la energía: una mirada al 2040. USA: ExxonMobil.

- http://www.augpee.org/noticias/uruguay/5307-demanda-mundial-de-energia-crecera-37-

para-2040

- https://www.youtube.com/watch?v=_-6hJ8sltdI

- http://www.iter.org/

- http://unadmapa.wordpress.com/2014/11/20/eje-4-actividad-4-evaluando-mi-texto-

academico/