El gran timo de los electrones renovables

Renovables

Hace unos días saltó la noticia de que el ayuntamiento de Madrid solamente comprará electricidad generada de fuentes 100% renovables. Más bien, la noticia es que algunas eléctricas habían perdido un pleito contra esa decisión. No sólo el equipo de Carmena se felicita de la decisión tomada, sino que ya hay quienes ven en esto un punto de esos que se llaman de inflexión (por cierto, ya hablaremos algún día de esos famosos puntos de inflexión) en el panorama energético español.

Ha habido voces en contra, según las cuales las fuentes renovables que abastecerán Madrid no son tan limpias como se cree. Otra crítica, bastante más extendida, incide en que el sistema eléctrico no permite distinguir la energía según fuente de generación. Es decir, no se trata de un suministro de agua mineral, donde puedes escoger Fontvella, Lanjarón o Bezoya, y donde cada sumistrador te lleva el agua en sus propios camiones, dentro de botellas con sus etiquetas; sino más bien como el suministro de agua corriente, donde el líquido te llega al grifo procedente de un conjunto de fuentes.

Hay quien ha llegado a calificar al sistema de certificados de generación como timo de la estampita por ese motivo. Es de justicia recordar que la propia industria reconoce que los kilovatios eólicos, nucleares o hidroeléctricos no se pueden separar, que van todos mezcladitos por la red, y que por tanto hablar de timo o estafa es algo fuerte. Ciertamente sería absurdo que cada operadora eléctrica tuviese redes de distribución distintas para cada central. Por su parte, los grupos ecologistas se las ven muy felices porque, timo o no, la decisión del ayuntamiento de Madrid reforzará el sector de energías renovables.

La distribución de electricidad se distingue de la de agua corriente en un punto importante: la localidad de su generación. El abastecimiento de agua suele realizarse a partir de fuentes cercanas. Es lo lógico. No tiene sentido traer agua desde Bilbao para abrir el grifo en Granada cuando aquí tenemos unos estupendos pantanos. El envío de agua a grandes distancias solamente se plantea en casos límite de sequía prolongada y por motivos de emergencia; y aun en ese caso los problemas técnicos son tremendos (por no hablar de los políticos). Por el contrario, la energía generada en cualquier lugar se “vuelca” en la red, ya sea el parque eólico de Guadix o la central de Carboneras, y todo contribuye a todo.

El mes pasado tuvimos un ejemplo de la globalización de la red eléctrica, cuando se descubrió que algunos relojes se retrasaron hasta seis minutos. El motivo fue una disputa entre Serbia y Kosovo, fruto de la cual la red eléctrica se desestabilizó de forma leve pero apreciable. Y no es que los electrones viajen desde Kosovo hasta España, sino que todo influye en todo.

De hecho, el lector puede sorprenderse de lo poco que viajan los electrones en la red eléctrica. A juzgar por el latigazo que nos da un cable mal aislado deberíamos pensar que los electrones corren que se las pelan, de modo que a lo mejor ese parque eólico a las afueras de Pamplona sí que está enviando electrones a montones a Madrid. No es ese el caso, y para demostrarlo ha llegado el momento de hacer cuentas.

Lo que llamamos intensidad de corriente (I) es una medida de la cantidad de carga Q que atraviesa una sección de un material conductor en un tiempo t. Si usamos un símil eléctrico en el que Q es un volumen de agua, I sería el caudal (volumen de agua por segundo). El caudal puede ser elevado porque tengamos mucho agua moviéndose despacio, o poco agua corriendo como loca. La relación entre esas tres cantidades es I=Q/t. El lector podrá ver un ejemplo en su propio móvil, donde las baterías indican su capacidad de almacenamiento en mAh. Eso son miliamperios-hora. Una batería de 3000 mAh tiene una carga de 3A*3600s = 10.800 A*s (o 10.800 culombios).

En una corriente eléctrica de corriente continua tenemos electrones moviéndose en una dirección y sentido determinados. La carga eléctrica que pasa por un lugar del cable será igual al número de electrones multiplicado por la carga de un electrón. ¿Y cuántos electrones han pasado por allí? Como el desarrollo está en cualquier libro de física, me limitaré a dar el resultado final: I=nqAv. Aquí v es la velocidad promedio de los electrones, q es la carga del electrón y A es la sección del cable que conduce la corriente.

En cuanto a n, se trata de la llamada densidad de portadores, es decir, la cantidad de partículas cargadas por unidad de volumen. Esta cantidad es igual a la densidad de átomos del material, multiplicada por el número de electrones que aporta cada átomo a la corriente. En el caso de los conductores como los metales, cada átomo suele contribuir con un electrón en promedio, lo que da valores de n muy elevados. Por ejemplo, el cobre tiene un valor de n=8,5*1028 electrones/m3.

Bien, aprovechemos nuestra ecuación para estimar el valor de la velocidad de los electrones. Es fácil si despejamos v=I/nqA y sustituimos los demás valores. Supongamos que hemos conectado el microondas y que está chupando 1,5 kW de potencia. Eso significa una corriente de unos 6,5 amperios (a un voltaje de 230 voltios). Digamos que nuestro cable es de cobre con una sección de un milímetro cuadrado, es decir 10-6 metros cuadrados, y por supuesto la carga del electrón es de unos 1,6*10-19 culombios (sí, tiene signo negativo, pero aquí no nos importa). Sustituyendo tenemos v= 0,00048 m/s, o algo menos de medio milímetro por segundo.

Medio milímetro por segundo. Eso son cuarenta metros escasos en un día. Un electrón procedente de una central eléctrica a 150 kilómetros de distancia tardaría diez años en llamar a la puerta de casa. Pero la luz aparece en cuanto pulsamos el interruptor. ¿Qué pasa aquí?

En realidad no pasa nada. Lo que sucede es que la imagen de un electrón viajando sin parar desde la central eléctria hasta casa para iluminar la cocina no es exacta. No es como un camión que sale de Lanjarón y llega al supermercado del barrio. De hecho, es más bien como en el grifo de agua. Cuando abres un grifo, el agua que cae no acaba de salir del pantano. Más bien los átomos de agua se van desplazando, empujándose unos a otros hasta llegar a casa. Los que salieron de la depuradora ayer llegan ahora al grifo, seguidos por los que salieron un segundo antes… y el agua que se encamina hacia la depuradora hoy llegará a casa mañana.

En el caso de la electricidad es algo similar. El efecto combinado de las centrales eléctricas volcando energía en la red es como el de una fila de personas ante la ventanilla del banco. Cuando la primera de ellas es atendida, es sustituida por la segunda, luego por la tercera, y así sucesivamente. Desde fuera vemos que la fila se va adelgazando, pero no porque el último de la fila llegue a la ventanilla de repente sino porque todos los integrantes de la fila se van moviendo. De modo similar, los electrones van viajando por la red lenta pero inexorablemente, moviéndose uno tras otro. Lo importante no es de dónde venga el electrón, sino que entre en casa.

Esto echa por tierra la imagen de los electrones renovables viajando directamente desde el parque eólico hasta el contador de casa. Incluso si pudiésemos rotularlos para saber de qué fuente procede cada electrón necesitaríamos décadas para ver llegar el primer electrón con la etiqueta verde. Asi que, de todas todas, la electricidad que entra en casa es tan “verde” como queramos creer que sea.

Pero la situación es peor que eso. Es hora de desvelar la triquiñuela más sucia de las eléctricas.

Todo el tratamiento anterior presupone corriente continua, donde los electrones viajan siempre en la misma dirección y sentido. Eso es lo que se llama corriente continua. Resulta que lo importante de la corriente eléctrica es que los electrones se muevan para que luego podamos aprovechar su energía, así que ¿por qué tienen que moverse siempre en la misma dirección y sentido?

Respuesta: no tienen por qué. Lo que tenemos en el enchufe es corriente alterna, donde la diferencia de potencial entre los extremos de los agujeritos del enchufe (y, en consecuencia, el sentido de movimiento de los electrones) cambia cincuenta veces por segundo. En lugar de enviarnos los electrones desde fuera de casa, estamos usando los mismos electrones una y otra vez.

Imagino que los ecologistas estarán contentos, ya que eso representa el summun del reciclado. ¡Nada menos que reutilizar los electrones! Pero quizá no suene tan bien si piensa, amigo lector, que con ese truco las eléctricas nos cobran un pico todos los meses a cambio de una corriente eléctrica formada por electrones que prácticamente no se mueven del sitio. Se limitan a moverse una fracción de milímetro en un sentido, otra fracción de milímetro en otro sentido y ya está.

Nos cobran los mismos electrones una y otra vez.

Y el gobierno lo permite. Indignante.


12 Comentarios

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MiguelonMiguelon

Hola. Interesante contenido del artículo y la explicación de la diferencia entre CC y CA, pero discrepo en dos puntos:

1. Las compañías eléctricas evidentemente no cobran por el suministro de electrónes, cobran por el sumunistro de energía, que se asegura mateniendo una diferencia de potencial entre fase-neutro en nuestras casas. Para matener esa diferencia de potencial en los enchufes y responder a la demanda se necesitan centros de generacion-distribución, que es lo que cuesta dinero.

2. No existe diferencia en los puntos de consumo entre la energía generada por centros que emplean enegía convencional (petróleo, carbón o nuclear) y la generada por energías renovables (eólica, solar, hidráulica, etc). Pero sí hay diferencia en la generación.

El hecho de certificar la generación, es una manera de visualizar el compromiso de administraciones y particulares para con el apoyo a la generacion de energías limpias y que esta se “vea” en los puntos de consumo y cale en las conciencias de las personas y gobernantes.

Si ese certificado adquiere valor añadido, las compañías comercializadoras la pedirán a las distribuidoras, y estas las exigirán a las generadoras. De esta manera contribuirá al cambio de modelo energético que tanto necesitamos en España y el resto del mundo.

La certificación de origen renovable no es un invento político nuevo. Hace mas de una década que comenzó su andadura en nuestro pais. Y desde mi punto de vista aporta su grano de arena al cambio antes .

Un cordial saludo.

detorrdetorr

Creo que deberías pinchar en el enlace que hay en la última palabra, compañero.

Sergio CostasSergio Costas

Pues deberías ponerlo más grande, porque a mi me la colaste pero bien 😀

ManuelManuel

Mira que me gusta esta sección, pero creo que en este artículo se apunta en una dirección totalmente errónea.

No es nada importante que la energía (o los electrones) que estás consumiendo en ese momento provengan de fuentes renovables, lo importante de la noticia es que sólo compañías que generen exclusivamente mediante renovables serán las suministradoras del Ayuntamiento. Y es un paso importante, sin duda (y grande).

SergialesSergiales

¡Genial, Miguelón! Me parece una magnífica precisión a un post con una gran explicación técnica… pero no social.

LucianoLuciano

Muy buena nota, obviamente algunas partes son irónicas y no deben ser tomadas en sentido literal, como ya vi que han hecho. Ya sé que no viene al caso, pero soy argentino y hace ya bastante tiempo me enteré por casualidad a qué cosa los españoles suelen referirse cuando hablan de “pantano”. Es lo que en mi país se conoce como “represa” o “embalse”, pero no deja de sonar perturbador oír a los españoles diciendo tan campantes que beben “agua de estupendos pantanos”.
Igualmente no sé cómo hará Madrid para “filtrar” qué tipo de energía van a consumir, suena a que no podrán y que todo esto no quedará más que como una ley declarativa, algo así como una obra de teatro irrepresentable, excelente en el papel pero muy difícil de llevar a tablas.

David Maluenda

Estoy de acuerdo en TODAS las explicaciones científicas que se exponen y se analizan, pero estoy en total desacuerdo en lo que se desprende del artículo en general. A mi entender la conclusión a extraer es:

“Que más da de donde saquemos la electricidad?? No hay forma de saber de donde ha salido pues vaya… etc etc” o peor aún “¡¡Debemos hacer una red para energias limpias paralela a la actual!!”

Si bien es totalmente cierto lo que se expone de los electrones, no es lo mismo empujar o sacudir a esos electrones (q es lo que hacen los generadores) con energias limpias o sucias.

Además, no se puede decir timo al llamar a las distribuidoras 100% renobables por los motivos expuestos. Entiendo, sin saberlo del todo bien, que se llama distribuidora 100% renobable si toda la energia que CONPRA proviene de renobables, aunque luego se mezcle con las otras y acabe vendiendo una mezcla inseparable. De hecho nunca sabras que ratio de energia renobable/sucia entra en tu casa, pero si a quien compra tu distribuidora. Y al fin y al cabo eso es lo importante….

No me vale el último link para excusarse de la conclusión que se extrae (por muy culpa del lector que sea). Queremos transmitir ciencia de una manera clara y a mi entender esto genera dudas….

Un abrazo y pretendo que sea una crítica constructiva!!

David.

JavierJavier

Está muy bien. A los de Unidos Pudimos les diría, parafraseando a Bill Clinton, “es el mix energético, estúpidos”.
Antes de esta ocurrencia ya estábamos preocupados por la factura de la energía.
Todos sabemos, además, que las renovables, cuando las hay, cuando hay sol, viento, los pantanos rebosando de agua, las primeras que entran son los parques eólicos y los fotovoltaicos.
No se pueden modular como las centrales térmicas, las últimas que entran en el sistema y cubren esa demanda, la última , generalmente por la noche. Que luego nos cobren toda la luz consumida (salvo que contratemos la tarifa diferencial con los dos periodos) como si toda la energía que hubiéramos consumido fuera de las centrales térmicas, eso es otro problema.
El certificado es una chorrada. O son idiotas o tratan a sus votantes/seguidores como idiotas. Me inclino por esto último.

Alb.Alb.

Entiendo que a muchos os parezca una chorrada. Hay tantas chorradas “ecologicas” en el mundo que parece que estas es una mas.
Pero en contra de lo que parece no lo es.

Es cierto que todos los kwh son iguales, se meten todos en la red y no se discrimina como se a generado cada uno.
Pero las cosas no son tan sencillas. En el sistema electrico las cosas siempre son mas complejas de lo que parecen.

Simplificando estan implicados los siguentes agentes:

1) Generador: Produce la electricidad (Centrales electricas: termicas, hidroelectricas, nucleares, renovables etc.)
2) Operador: Determina cual es la demanda y determina cuanto tiene que producir cada generador para cubrirla (En España se encarga REE)
3) Transportista: Se encarga de las lineas de alta tension, ( tambien REE)
4) Distribuidora: Se encarga de las lineas de baja tension que llevan la electricida hasta los consumidores finarles, Tambien se encarga de medir los consumo con los contadores.
5)Comercializadoras: Si, la electricidad ya se ha generado, operado, transportado distribuido y medido… ¿Que coño hacen las comercializadoras?
Pues hacen una labor muy importante, dificil e imprescindible. COBRAR a los consumidores.
Para que fluya la electricidad desde el generador hasta el consumidor, debe establecerse un flujo de dinero en sentido contrario. Desde el consumidor hasta el generador. De esto se encarga las comercializadoras.

En el flujo de electricidad todos los kwh son iguales. Los generadores vierten sus Kwh en la red, donde se mezclan todos, y luego los consumidores los sacan de la red. No hay trazabilidad entre generadores y consumidores.

Pero en el flujo de dinero, si se puede diferenciar, si hay trazabilidad, se puede determinar concretamente quien recibe el dinero de quien.

Cuando las comercializadoras ofrecen a sus clientes, electricidad 100% renovable. No significa que la electricidad que consuman provengan de generadores renovables. Sino que su dinero va a llegar a generadores renovables.

Probablemente pienses. Bueno vale… ¿y que mas da?. Al generador le da igual que el dinero lo reciba de uno cliente o de otro. Si ahora el ayuntamiento de madrid pasa a pagar a los generadores renovables, será a costa de que otros consumidores dejen de pagar a los generadores renovables. La generacion renovable es la misma, y el precio de venta es el mismo.
¿Que importancia tiene?

Pues actualmente poca, ya que la comercialización no esta suponiendo ningun obstaculo al desarrollo de la energias renovables.

Pero hay que tener en cuenta que la comercializacion es el principal obstaculo que limita el crecimiento de las energias renovables.

El principal limite no son la falta de materiales, ni la TRE, ni la escased de emplazamientos, ni la necesidad de respaldo, ni la red electrica, ni la estacionalidad o variabilidad, ni los costes economicos, ni la deuda. El principal problema es la comercialización.

http://energy.mit.edu/publication/fu...lar-energy/

A medida que aumenta la penetración de la fotovoltaica, se reduce el precio que reciben los propietarios de las plantas fotovoltaicas. Esto se debe a que la fotovoltaica no tienen costes variables.

Quizas esta paradogica situacion se entienda mejor dando numeros.
Supongamos que el precio de mercado electrico esta en 55$/MWh y la fotovoltaica pudiera generar con un coste total de 35$/MWh. Tiene un gran margen de beneficios, de 20$/MWh. Asi que es un gran negocio, y se comienzan a instalar plantas por todas partes. Y el precio que reciben se va reduciendo… y con una penetracion del 24%peak demand ( que equivale al 12% de la electricidad consumida), desaparece el margen de beneficios.

Esta limitacion surge de la comercialización, Comercializando la electricidad 100% renovable es decir sin costes variables, de manera separada, se puede evitar.

No es puro marqueting que no valga para nada, sino que busca solucionar un problema del que no sabiamos su existencia.

masmaderamasmadera

Al profe de física le mandaría deberes: calcule usted el trabajo necesario para desplazar los electrones esa pequeña distancia (y por tanto la energía disponible por dicho desplazamiento). Aunque el tono sea jocoso, un blog educacional corre el riesgo de hacer un flaco servicio a los estudiantes más despistados, dando a entender que en la electricidad los electrones son el bien consumible, como si estos una vez llegados a casa saliesen de los cables o hubiese diferencia alguna entre un electrón “renovado” y el electrón “jubilado de la casa”. (Y si alguien cree que puede seguir trayendo la analogía con el agua, que pruebe a beberse el agua de la cañería trás lavar la ropa… o su propia orina.)

espaidualespaidual

creo que es muy difícil encontrar una analogía válida para dar a entender al gran publico lo que significa la certificación energética. Para empezar, la red eléctrica es un sistema muy complejo, que funciona más como una sistema auto-organizado que como un simple sistema fuente + sumideros. Para muestra, el gran desfase de los relojes europeos de éste año por culpa de politiqueos en los balcanes.

Respecto al análogo: así a ojo el desplazamiento medio del electrón va a ser de unas micras. Propongo como analogía: estás dando un paseillo a un electrón remoto en alguna parte. En tus manos está decidir si en el paseo le va ‘a tocar el aire’, va ‘a tomar el sol’, a darse un ‘bañito en el pantano’ o ‘a la piscinita nuclear’ o va a ‘quemar gas o petroleo’.

Pero, más allá de como se explica al gran público, la propuesta del ayuntamiento me parece bastante acertada, pero con un gran PERO. Como ya se se ha dicho, siempre hay que compensar las fluctuaciones de generación y demanda, y ésto es algo que, por el momento, se resuelve mejor con combustibles fósiles. Por ésto, creo que un certificado 70% u 80% renovable es más sostenible y más ecológico que un 100% renovable, que parece un despropósito a día de hoy.

JORGE B.JORGE B.

Eso es como decir que el dinero que pagamos a la seguridad social no va a la seguridad social porque ¡idiotas! ¡Los billetes no se distinguen unos de otros y se mezclan todos!
Bastante lamentable el articulo. Como apuntan, lo importante es donde va el dinero.

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