Tendencias energéticas mundiales: el futuro de la energía
El futuro en tendencias energéticas ya está aquí. Conoce las principales innovaciones en materia de energía sustentable en este artículo.
El cambio en las matrices energéticas no es el futuro, es el presente. Hoy es el momento de repensar qué energías mueven a tu industria y aprovechar las oportunidades. Las innovaciones están a la orden del día y avanzan a pasos de gigante. En ese sentido, mantenerte al día sobre las tendencias energéticas mundiales y ver las posibilidades de aplicarlas en tu industria te dará ventajas competitivas a mediano y largo plazo.
Sigue leyendo este artículo para enterarte de todas las innovaciones energéticas actuales y lo que se viene para el futuro en materia de matrices energéticas limpias.
La evolución de las energías renovables
Las energías renovables ya están entre nosotros hace un buen tiempo. Paneles solares, energía eólica, biomasa, entre otras, se han tomado el escenario de la transformación de la matriz energética mundial.
La pregunta es, si son tan maravillosas, ¿por qué no todos las han adoptado?
Una de las respuestas más frecuentes es que cada una por sí sola no logra abastecer a toda una empresa, por lo que los costes de implementación no se justifican.
Es claro, un día sin sol o sin viento podría dejar sin energía a toda una planta de producción. Entonces, la variabilidad las hace poco atractivas cuando es necesario asegurar el suministro de energía para la operación.
Partiendo de esta carencia, se están desarrollando avances tecnológicos para complementar distintas fuentes de producción de energía renovable destinadas a abastecer un mismo sitio.
La idea es generar energías renovables desde diferentes fuentes y que todas lleguen a un mismo punto de conexión en una instalación. Un ejemplo son los microgrid solar-biogás que combinan ambas tecnologías en una red autónoma y descentralizada. Actualmente, esta hibridación se encuentra disponible en una escala pequeña para consumo domiciliario autónomo. Pero, en el futuro, podría ser escalable a instalaciones más grandes.
Respecto de las energías renovables, en la actualidad las empresas tienen dos opciones: producción in-situ o compra. Como la realidad de cada empresa es diferente, deberás evaluar cuál es la opción más viable para ti: comprar, producir o una combinación de ambas.
Dependiendo de la oferta de tu país, podrás incluso comprar energías renovables. Esto evitaría las altas inversiones y el manejo de variables climáticas.
En el caso de los combustibles, la opción de compra de hidrógeno verde es cada vez más real y asequible.
La producción propia de energías tiene la ventaja de asegurar el suministro para todos los procesos de tu planta. Para mitigar su punto débil (la variabilidad) se vislumbran avances en la optimización en el almacenaje de la energía renovable, sigue leyendo para conocer todas las posibilidades.
Nuevas tecnologías de almacenaje de energía
La producción de energías renovables tienen sus propios tiempos, que en la mayoría de los casos no se alinean con las necesidades energéticas de los procesos productivos. Por ejemplo, en áreas donde no siempre hay sol o donde la radiación varía de acuerdo las estaciones y momentos del día, tendremos una sobreproducción de energía o escasez.
La solución a esta variable es buscar métodos de almacenamiento. La tecnología está avanzando en ese sentido y estas son algunas de las opciones que se nos presentan para el almacenamiento:
- Baterías de iones de litio: este tipo de baterías son recargables y utilizan iones de litio para transportar la energía entre la carga y la descarga. Su costo se ha reducido en 85% desde 2010 y se prevé que serán fundamentales en el futuro del almacenamiento de energía para contribuir a la descarbonización. Si quieres saber más sobre ellas, lee este artículo.
- Conversión de excedentes de energía eléctrica: si no se quiere o puede almacenar la energía excedente, hay varias opciones para no perderla. Una de ellas es el Net-billing en la que en términos simples se le “vende” a la compañía eléctrica el sobrante. Otra opción es el Power-to-heat, es decir, convertir esa energía eléctrica en calor al inyectarla en bombas de calor o resistencias eléctricas. Esto se puede aplicar a nivel doméstico e industrial.
Almacenamiento de energía térmica estacional: conocidos como sistemas STES, se basan en el almacenamiento de calor o frío durante períodos de tiempo extensos (meses o años) para su uso posterior. Se puede calentar una biomasa, por ejemplo roca, y almacenarla en un lugar aislado hasta que se requiera. En este repositorio puedes encontrar varios artículos sobre avances en la materia.
La gran oportunidad del hidrógeno verde
El hidrógeno es uno de los elementos más abundantes en el planeta, pero no se encuentra en estado puro. Hay varias formas de obtenerlo y, dependiendo de la fuente de energía que se use para el proceso de obtención, el resultado será hidrógeno verde o gris, azul o turquesa.
El hidrógeno verde se obtiene usando energías renovables. La forma más común es a través del proceso de electrólisis, que separa el oxígeno del hidrógeno en las moléculas de agua, usando energías como la solar, eólica o hidroeléctrica. Otra opción es obtenerlo del reformado de biogás o la conversión bioquímica de la biomasa, siempre que se cumplan las normas de sostenibilidad establecidas.
Actualmente, la mayoría del hidrógeno que se usa se obtiene de combustibles fósiles. Para lograr los objetivos de descarbonización a 2030, debe comenzar a prevalecer la producción a través de energías renovables, como las que explicamos más arriba.
Las aplicaciones actuales del hidrógeno son en la industria química y la refinería. Pero se espera que en el futuro se masifique su uso en estas áreas:
- Generación de electricidad y almacenamiento: cuando la producción de energías renovables excede al consumo (días muy ventosos o muy soleados) se puede usar para generar hidrógeno verde y almacenarlo.
- Transporte pesado: se podría usar en aviones, camiones y barcos, que no pueden usar baterías eléctricas dado su gran tamaño y peso.
- Descarbonización en la minería: por ejemplo, en la producción de acero, donde actualmente se usa el carbón como reductor en el proceso de reducción directa del hierro.
Esos son solo algunos de los usos futuros del hidrógeno verde. El Ministerio de Energía de Chile, en conjunto con el Ministerio Federal del Medioambiente de Alemania, han estudiado las perspectivas del hidrógeno verde y los resultados se pueden ver en profundidad en este libro.
Smart grids o redes eléctricas inteligentes
Smart grid es el nombre inglés para las redes eléctricas inteligentes. Estas incorporan un sistema informático que entrega información sobre la producción y consumo de energía eléctrica en cada momento. Gracias a ello, se puede monitorizar el comportamiento eléctrico de cada aparato conectado a la red.
El mayor beneficio es el control detallado del comportamiento de la red que permite tomar decisiones más precisas en la gestión del consumo y entregarle mayor estabilidad y fidelidad a la red.
Además, aquellas empresas que produzcan energías limpias podrán hacerla circular no solo en sus redes sino que también entregarla al sistema central haciendo que se reduca el monto de sus facturas y, en algunos casos, ganando dinero por la venta de energía a la compañía abastecedora.
Las redes inteligentes cumplen un papel fundamental en la reducción de emisiones de CO2 . Además, vuelven más resiliente al sistema de distribución de energía y permiten un mejor comportamiento frente a situaciones adversas, como apagones masivos.
En el aspecto económico, también presenta grandes beneficios:
- Reducción de costos: tanto para la compañía eléctrica como para los consumidores, ya que se accede a información que permite tomar mejores decisiones de consumo.
- Reducción de desperdicios: se facilita el almacenamiento de electricidad y mejora la eficacia en la distribución de los flujos de energía.
- Reducción de peaks de demanda: esto se traduce en una reducción del precio de la energía.
Si bien hoy en día algunas compañías ya cuentan con redes inteligentes, estas no están masificadas y queda mucho terreno por explorar.
Inteligencias artificial en la gestión de la energía
El ejemplo más cercano del uso de la IA en la gestión de la energía es el software de EMMA ENERGY. Nuestra plataforma toma los datos entregados por el cliente y, con la ayuda de la IA, entrega recomendaciones para gestionar el uso de la energía teniendo en cuenta los objetivos de sustentabilidad que se hayan trazado.
Los principales beneficios de usar la IA son:
- Predicción de la demanda: se puede predecir con base en los consumos históricos en conjunto con factores externos, como el clima, eventos sociales y nivel de producción estacional.
- Optimización de las operaciones: tanto en el ámbito de producción de diversas industrias como en la producción de energías renovables, la IA puede realizar controles en tiempo real de manera autónoma y entregar recomendaciones para maximizar los rendimientos y aumentar la fiabilidad del sistema.
- Mantenimiento predictivo: con análisis de datos en tiempo real, la IA es capaz de predecir fallas y averías antes de que ocurran. Así, se pueden ejecutar mantenimientos predictivos que disminuyan los tiempos de inactividad por fallas.
Implementar estos sistemas es una tendencia al alcance de la mano y que marcará la diferencia en tu consumo sustentable.
Todas estas tendencias energéticas mundiales están en uso, algunas de forma más masiva y otras en un estado experimental. Sin embargo, la velocidad actual de los avances y la apremiante necesidad de descarbonización impulsarán la expansión de estas tendencias en el corto plazo. Verás que estas se volverán más accesibles y, hasta, obligatorias. Te recomendamos que te mantengas al tanto sobre las posibilidades de aplicarlas en tus industrias y sigas el camino hacia el net zero.
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