Ningún fabricante se ha significado más que Toyota en defender un enfoque multitecnológico de lo que se ha dado en llamar la descarbonización de la movilidad. Especializado en motores híbridos al menos desde 1997, cuando presentó el primer Prius, se mantiene hasta el día de hoy en sus trece con este tipo de propulsores y defiende que las marcas deben ofrecer diferentes soluciones tecnológicas “para adaptarse a las distintas necesidades de los usuarios y a varios entornos de funcionamiento en todo el mundo”.

No se le han ahorrado críticas a esta estrategia, especialmente desde los sectores más comprometidos con el vehículo eléctrico puro -por así decir-, pero lo cierto es que a Toyota no ha podido irle mejor, bien instalada como está desde hace años en la cúspide de los fabricantes mundiales.

La firma japonesa continúa imperturbable, por tanto, por la senda marcada y, sobre la sólida base de su gran músculo financiero, dispara en todas las direcciones en lo que a sistemas de propulsión se refiere. Junto con los híbridos convencionales, dispone en su catálogo de vehículos híbridos enchufables, eléctricos de batería y eléctricos de pila de combustible, entre los cuales destaca la nueva Hilux que acaba de presentar.

Esta innovadora variante de la conocida pickup se ha mostrado por primera vez en la fábrica de Toyota Manufacturing UK (TMUK) en Derby (Inglaterra), donde ha sido desarrollada en el marco del proyecto conjunto de un consorcio que cuenta con el respaldo económico del Gobierno del Reino Unido.

La Hilux es todo un icono global de la marca Toyota debido a su bien ganada reputación de fiabilidad y durabilidad. El proyecto buscaba explorar cómo podían mantenerse estas cualidades al tiempo que se adoptaba esta nueva motorización sin emisiones, que utiliza una pila de combustible de hidrógeno. El prototipo emplea numerosos componentes de la berlina Mirai, cuya tecnología ha demostrado su calidad -asevera Toyota- a lo largo de casi 10 años de producción comercial.

Al circular, la pila de combustible de esta Hilux emite únicamente vapor de agua. El hidrógeno se almacena en tres depósitos de combustible a alta presión que le otorgan una autonomía prevista de más de 600 kilómetros, sustancialmente superior a la que se puede alcanzar con cualquiera de los modelos 100% eléctricos disponibles actualmente en el mercado. La batería que almacena la electricidad producida a bordo por la pila de combustible se encuentra en la caja de carga, por lo que no quita espacio al habitáculo del vehículo. 

El proyecto dio comienzo a principios de 2022 con un estudio de viabilidad realizado por TMUK y Toyota Motor Europe (TME). Posteriormente, se obtuvo financiación del Gobierno británico a través del Centro de Propulsión Avanzada, una organización sin ánimo de lucro que promueve el desarrollo de tecnologías más limpias y nuevos conceptos de movilidad.

Un consorcio de cinco socios

En consecuencia, el 1 de julio del año pasado se puso en marcha un intenso programa de diseño y desarrollo auspiciado por un consorcio del que forman parte cuatro grandes firmas como son Ricardo, ETL, D2H Advanced Technologies y Thatcham Research, además de la matriz del fabricante, Toyota Motor Corporation (TMC).

La construcción del prototipo arrancó el 5 de junio de este año, siguiendo los principios del sistema de producción de Toyota en un área específica de las instalaciones de TMUK. El primer vehículo estaba terminado al cabo de tres semanas, el primero de los 10 que se fabricarán hasta finales de año. Todos ellos se someterán a unas estrictas pruebas para garantizar que la seguridad, el rendimiento dinámico, la funcionalidad y la durabilidad alcanzan los niveles que cabe exigir a un modelo que cabe considerar de serie.

El proyecto ha permitido a los trabajadores de Toyota Manufacturing UK desarrollar y poner en práctica nuevas competencias relativas a los vehículos electrificados de pila de combustible y los componentes de los sistemas de hidrógeno, del mismo modo que todos los miembros del consorcio han desempeñado también un papel clave en la fase inicial del programa.

La consultora internacional Ricardo, por ejemplo, ha prestado su apoyo en los preparativos para la construcción del prototipo, llevando a cabo labores de diseño y desarrollo y confirmando todo el proceso de fabricación con los equipos de TMUK. A lo largo de los próximos meses, Ricardo realizará una completa evaluación del vehículo, antes de que se tome cualquier decisión sobre la introducción de un posible modelo de producción, algo que solo podría tener lugar durante la segunda mitad de la presente década.

Inicia un nuevo año y ya se habla de la sequía que afectará las exportaciones del complejo agropecuario argentino. Esto pone a las reservas internacionales en el centro de los análisis económicos que vaticinan un año con grandes dificultades. Está claro que además de la catástrofe natural que implica en sí, el cambio climático impacta en la economía como un todo y en la vida de cada habitante por consecuencia. Pero, ¿y esto qué tiene que ver con la energía?

En 2015 Argentina se comprometió a llevar a cabo acciones de mitigación y adaptación al cambio climático por medio de la adopción y ratificación del Acuerdo de París (que organiza los esfuerzos globales para mantener el aumento de la temperatura media mundial por debajo de los 2°C). Con la presentación de la Segunda Contribución Determinada a Nivel Nacional, el país asumió el compromiso de no superar la generación de 349 millones de toneladas de dióxido de carbono equivalentes (MtCO2e) para el año 2030. El sector energético es el principal responsable (51%) de las emisiones totales de gases de efecto invernadero (GEI) de la Argentina, seguido de cerca por el sector agrícola y ganadero (39%). Una buena noticia: la matriz energética primaria argentina es de las más limpias a nivel mundial (casi nula presencia del carbón y predominio del gas natural). Sin embargo, al analizar la matriz de energía eléctrica la participación de las fuentes térmicas (con combustión de carbón, petróleo, gas natural u otros combustibles) es del 59%. El aumento de generación de energía de forma renovable es una necesidad ambiental e incluso normativa: la Ley Nacional N° 27191 establece que el 20% de la matriz energética debe provenir de fuentes renovables para 2025. En este sentido, mucho debe hacerse para cumplir con tales objetivos. Por suerte, Argentina tiene un gran potencial para llevarlo a cabo.

La matriz energética global en general, y de Argentina en particular, no puede ser modificada de un día para el otro. Por el contrario, debe ir transformándose a medida que se desarrollan nuevas tecnologías. El principal punto a favor de las energías renovables es que no generan GEI, y durante los últimos años han tenido un fuerte crecimiento a nivel global. La generación de energía fotovoltaica y eólica, cuyo costo ya se encuentra cercano al de los combustibles fósiles, crece a un ritmo vertiginoso año tras año impulsado principalmente por China. A su vez, en la actualidad, ya hay países como Dinamarca, Portugal, Grecia o Australia que cubren entre un 40-80% de su demanda de energía eléctrica con fuentes renovables. Estas experiencias demuestran que los sistemas eléctricos pueden ser seguros aún con una gran penetración de energías renovables.

Argentina no es la excepción a esos países, es más, sus condiciones geográficas son óptimas para el desarrollo de energías renovables, tanto en el noroeste del país (solar) como en la Patagonia (eólico). Las instalaciones existentes tienen extraordinarios factores de carga/capacidad (la generación efectiva de energía sobre el potencial de generación) que superan la media global: mientras que la media global en energía eólica es de 36%, en Argentina la media histórica de energía eólica es de 46%. Si de energía solar fotovoltaica hablamos, la media global es de 16%, superada por la media histórica argentina del orden del 25%. En algunos lugares los niveles más altos de factor de carga alcanzan el 60%, como en el Parque Eólico Loma Blanca (51,2 MW) que se encuentra en Trelew (Chubut). En generación fotovoltaica, se destacan los parques La Puna y Altiplano, ubicados en la Provincia de Salta, con una potencia habilitada de 100 MW c/u y factores de carga de 35% y 34% respectivamente. 

Otra solución amigable con el medio ambiente es el hidrógeno, cuyo atractivo reside en que su uso no genera combustión (que produce CO2), y en cambio, libera vapor de agua. En particular, el hidrógeno verde (que parte de la energía eléctrica generada por fuentes renovables), se obtiene por medio de la electrólisis y podría convertirse en un excelente complemento a la electrificación. En la actualidad, Hychico, una empresa localizada en Comodoro Rivadavia, cuenta con una instalación pionera de hidrógeno que se abastece con energía eléctrica generada en el Parque Eólico Diadema. Ya de otra envergadura, un megaproyecto se anunció el año pasado (de la australiana Fortescue) para producir y exportar hidrógeno verde en la localidad de Sierra Grande, Río Negro. El proyecto implica el desembolso de unos USD 8400 hasta 2028 y la futura generación de 50 mil puestos de trabajo (entre directos e indirectos). Una vez consolidado, su parque eólico podría generar 2.000 MW por sí solo, lo que da una pauta de la magnitud del proyecto. 

La biomasa es otro sector con un gran potencial que parte de la utilización de materia orgánica para la producción de energía. La producción agropecuaria genera grandes cantidades de desechos orgánicos que bien podrían ser (y en algunos casos ya están siendo) utilizados para generar energía. Aquí es fundamental darle un impulso federal para llegar a la mayor cantidad de rincones del país y alcanzar los sectores productivos que generan desechos orgánicos (principalmente, el agropecuario y el forestal). Esto implicaría doble ganancia, por un lado la generación de energía con un menor costo y de forma limpia, y por el otro la disminución de la disposición de desechos por parte de estos sectores productivos.

Por último, la generación distribuida de energía eléctrica (GD) es otra gran iniciativa que lleva poco tiempo de vida pero cada vez se consolida más en el país: al día de hoy ya genera poco más de 17 MW gracias a 1051 Usuarios-Generadores. La GD se basa principalmente en la generación de energía eléctrica vía fuentes renovables por parte de usuarios residenciales y empresas. El punto clave reside en que las distribuidoras eléctricas y cooperativas reconocen lo inyectado a la red por parte de los usuarios y esa energía se toma a cuenta del usuario en la facturación mensual del servicio. Para ello, las provincias deben estar adheridas a la Ley Nacional N° 27424 (y reglamentarla) o bien haber desarrollado un esquema normativo propio. El atractivo de esta modalidad reside en que: permite aumentar o sostener el consumo energético al descomprimir la solicitud de energía al Sistema Argentino de Interconexión (SADI); genera un incentivo económico a los usuarios para la descarbonización de sus consumos energéticos; y tiene un carácter federal ya que permite llevar a cabo estas iniciativas en todo el territorio argentino tanto a nivel residencial, como comercial e industrial.

Las oportunidades para que el país acompañe la transición energética global son vastas, y como si fuera poco, los recursos se encuentran descentralizados: gas en Neuquén, energía eólica en la Patagonia y el sur de la Provincia de Buenos Aires, energía solar en la Puna, biomasa en la zona centro y litoral del país, y GD a lo largo y ancho de todo el territorio argentino. Es necesario que se generen las condiciones institucionales y económicas, para que las oportunidades se consoliden y el desarrollo energético pueda convertirse en un vector de desarrollo para el país. Sólo la cooperación entre distintos actores del sector público y privado, en pos de un objetivo común con visión de largo plazo, podrá darnos la oportunidad de aprovechar los recursos naturales que tiene nuestro gran país para promover el bienestar general de la población. Mucho camino queda por recorrer, pero tenemos la oportunidad de transformar el enorme potencial del país en una mejor calidad de vida “para todos los hombres (mujeres y disidencias)... que quieran habitar en el suelo argentino”.

*Politólogo especializado en energía. Integrante de Misión Productiva.

Actualmente, el sector de generación de energía eléctrica es responsable de la emisión de alrededor de un tercio de las emisiones globales de CO₂, lo que obliga a cambios estructurales en el sector en los próximos años.

El CO₂ emitido a la atmósfera en las plantas termoeléctricas es parte de los gases que se forman al quemar combustibles fósiles. El total de emisiones de CO₂ anuales del sector energético a nivel mundial alcanzó un máximo histórico en 2018-2019 (precovid): 33 500 millones de toneladas. Según los expertos, y para cumplir lo acordado por buena parte de los gobiernos mundiales en París (COP21, 2015), las emisiones de CO₂ en 2070 deberían ser nulas.

La receta para el éxito energético

Las energías renovables están teniendo un gran desarrollo en los últimos años, destacando especialmente la energía eólica y la energía solar fotovoltaica. Estas suponen aproximadamente un 5 % de la producción energética mundial en la actualidad.

Estas tecnologías son competitivas en costes, eficientes, y están libres de emisiones de CO₂. Sin embargo, a pesar de su gran desarrollo, el camino por recorrer es largo, y el actual ritmo de cambio insuficiente.

Debido al aumento de la población mundial y al incremento del consumo energético derivado de la industrialización de regiones en vías de desarrollo (por ejemplo, India), las emisiones globales de CO₂ no se están reduciendo. Además, los sistemas de almacenamiento de energía actuales son, en su mayoría, costosos y poco escalables a grandes plantas de energía. Esto nos hace dependientes de los combustibles fósiles cuando no se dan condiciones adecuadas de viento o sol.

Así, además de la implantación masiva de energías renovables, es necesaria la implantación masiva de sistemas de almacenamiento de energía, producir a gran escala vectores energéticos como el hidrógeno a partir de renovables y además capturar el CO₂ emitido en las centrales termoeléctricas de combustibles fósiles (gas natural, carbón). Esta es la receta consensuada por la comunidad científica.

¿Cómo podemos capturar y almacenar CO₂?

Los gases contaminantes producidos al obtener energía de los combustibles fósiles están formados principalmente por nitrógeno, CO₂ y vapor de agua. El proceso de captura consiste en separar el CO₂ del resto de gases. Una vez separado, puede ser almacenado geológicamente en el subsuelo o, lo que es preferible, valorizado como materia prima para la producción de materias importantes industrialmente, como pueden ser metano, azúcares, etc.

La gran dificultad del proceso de captura radica realmente en la separación del nitrógeno y del CO₂ presente en los gases de combustión, ya que el vapor de agua puede eliminarse fácilmente por condensación. Existen diversas alternativas para capturar el CO₂ emitido a partir de combustibles fósiles:

De entre estos sistemas, los sistemas precombustión y postcombustión basados en aminas se encuentran en escala comercial, con algunas instalaciones en el mundo. No obstante, los sistemas precombustión actualmente implican un gran consumo energético y las aminas, además, presentan problemas de toxicidad, corrosión y elevado coste. Por eso en los últimos años se están proponiendo diferentes alternativas. Una de las más interesante es la basada en el calcium-looping, que consiste en el proceso cíclico de calcinación-carbonatación de carbonato cálcico.

Captura de CO₂ a partir de caliza

El proceso de calcium-looping consiste en producir óxido de calcio (cal viva) a partir de la reacción de calcinación de la piedra caliza (carbonato cálcico), una reacción muy conocida desde hace cientos de años pues es la base de la industria del cemento. La cal producida se introduce en un reactor donde entra en contacto con los gases de combustión. Allí tiene lugar la reacción de carbonatación entre la cal y el CO₂, produciendo de nuevo carbonato cálcico para cerrar el ciclo. Y así sucesivamente.

Entre las ventajas que presenta esta tecnología destacan la eficiencia del proceso (captura mayor del 90 %), el menor consumo energético que otro procesos de captura y, sobre todo, el bajo coste, la no toxicidad y la amplia disponibilidad de la materia prima, la caliza, uno de los materiales más abundantes de la corteza terrestre. Entre los retos, gestionar eficientemente las altas temperaturas a las que se produce el proceso (650-950℃) y reducir la desactivación de la cal a medida que transcurren los ciclos.

La prometedora tecnología del calcium-looping se encuentra aun en una etapa de desarrollo. Es fundamental, como en otros ámbitos, una apuesta decidida por la investigación. Para ello son necesarios proyectos demostradores que evalúen las opciones de escalado del proceso, minimizando riesgos antes de llegar a la etapa comercial.

En la fase actual, un adecuado desarrollo de la investigación llevaría a su comercialización en un periodo aproximado de 5-7 años, con un impacto medioambiental muy positivo. Estamos a tiempo, y está en nuestras manos.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Podés leer aquí la versión original.

De seguir al ritmo actual, la minería de bitcoin en el mundo aumentará dos grados centígrados la temperatura de la Tierra en los próximos 20 años. Es el último estudio publicado en la prestigiosa revista Nature y que firma el departamento de Biología de la Universidad de Hawai. Otros artículos científicos sitúan en los 200 kWh el costo de minar una unidad de la criptodivisa. En Digiconomist, sin embargo, reducen la cifra hasta los 0,021 kWh, a pesar de que se refieren al consumo anual de la moneda virtual. Si fuera un país, sería el 70° que más energía consumiría, por detrás de Azerbaiyán y por delante de Ecuador.

Y esto es solo el bitcoin: Internet se come el 2% de la energía del planeta y provoca casi tantas emisiones de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera como todo el sector aeronáutico en el mundo. Las cifras las recogía la publicación Yale Environment 360, que también se refiere a la gran diferencia existente entre los centros de datos que usan energía renovable y los que aún utilizan carbón.

Solo por poner un ejemplo: en Noruega, generar un kWh (un kilovatio/hora) de electricidad emite 3 gramos de CO2 a la atmósfera. En la India, por cada kWh que genera el gigante Tulip (un gran centro de datos que utilizan empresas como Samsung, Toyota o Bae Systems, entre otras), se expulsan 900 gramos de CO2 que van a parar directo al planeta. ¿Adivinan qué tipo de energía utiliza cada uno? El centro noruego usa energías verdes; el indio, carbón.

Internet seguirá creciendo. Los centros de datos, también. Y con ellos el gasto energético del planeta. Hace 11 años, Google ya anunciaba que cada búsqueda emitía 0,2 gramos de CO2 a la atmósfera. Páginas como CO2GLE se hacen eco de este dato y cuentan la cantidad de dióxido de carbono que la compañía emite desde el momento en el que abrimos la web. Otra visualización permite hacernos a la idea con árboles en vez números.

¿Cuánto consumen las grandes tecnológicas?

En un informe de #ClickClean, una iniciativa de Greenpeace que en 2017 evaluó a varias grandes compañías tecnológicas del mundo, puso de manifiesto qué tipo de energía usaban para producir sus servicios. A la cabeza se situaron Facebook, Google y Apple. Los tres obtienen una calificación de A (la máxima nota) en el informe en base a varios criterios, como el uso que hacen de la energía limpia, del gas natural, del carbón o la energía nuclear.

Precisamente Apple y Google anunciaron en 2019 que habían cumplido el objetivo de utilizar el 100% de su energía procedente de fuentes renovables. Sin embargo, según el informe de la ONG, este dato no es cierto: entre los porcentajes de energía verde que utilizan las compañías solo Apple (con un 83%) se salva, ya que Google se sitúa en el 56%. Las dos empresas también emplean el carbón (5% y 15%, respectivamente), el gas (4% y 14%) y la nuclear (5% y 10%).

Facebook también obtiene un aprobado ya que tres cuartas partes de su energía proviene de las renovables. Como Google y Apple, también usa carbón en un 15%, gas en un 7% y energía nuclear en un 9%. Estos datos contrastan con el uso que hacen las grandes tecnológicas asiáticas, que en muchos casos no llegan ni al 25%. Están los buscadores Baidu (24%), el surcoreano Naver (2%) y la multinacional Tencent (24%).

¿Qué hay de las apps, el vídeo y la música en streaming?

Todas las apps propiedad de Facebook (Messenger, WhatsApp e Instagram) obtienen una A en el ranking. También, Google Hangouts, iMessage de Apple. Entre los que suspenden se encuentra Twitter y WeChat (de Tencent). Skype, de Microsoft, cuenta con una B a pesar de que solo el 32% de su energía sea limpia.

Netflix, HBO, Hulu, Vevo, Vimeo y otras apps para ver películas en streaming suspenden todas. La que más se acerca al 50% es Vimeo (con un 47%), pero el resto de servicios no llegan al 25%. Amazon Prime también fracasa con un 17% de uso de energías renovables. 

Como en los servicios de streaming de películas, los de música tampoco salen muy bien parados. Pandora, SoundCloud, Spotify... todos reprobados. Solo Spotify usa más de la mitad de la energía que consume procedente de fuentes renovables (el 56%). Pandora (13%) y SoundCloud (17%) basan la mayoría de su consumo energético en el gas natural y en el carbón, respectivamente. Solo obtiene buena nota iTunes, de Apple, con un 83% de uso de energías renovables.

D.S.