Escala frente a coste: ¿cómo resolver este dilema?

¿Cómo nos aseguramos de que la energía renovable llega a todas las personas, con independencia de su renta?

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El término «pobreza energética» se introdujo por primera vez en el Reino Unido en 1991 con la siguiente definición oficial: «se considera que un hogar es pobre en combustible si necesita gastar más del 10% de su renta en combustible para poder mantener un nivel adecuado de calor».  La pobreza energética es un fenómeno socioeconómico extendido en Europa, donde entre 50 y 125 millones de personas no pueden permitirse el confort térmico en interiores.

Una mujer entra en una yurta con un panel solar fotovoltaico. © Nick Bonderav/Pexels
Una mujer entra en una yurta con un panel solar fotovoltaico. © Nick Bonderav/Pexels

La calefacción y el calentamiento del agua representaron un 63,6% y un 14,8% de toda la energía utilizada en los hogares europeos en 2018, respectivamente. Sin embargo, solo el 27% de la energía destinada a la calefacción provenía de fuentes de energía renovables. La calefacción y el calentamiento del agua pueden obtenerse a través de colectores térmicos solares que convierten la radiación solar en energía térmica, la cual se utiliza posteriormente para calentar agua. Los colectores térmicos solares de placa plana y los de tubos de vacío son los sistemas más utilizados en todo el mundo.

Sin embargo, aunque la energía solar está disponible en abundancia y es gratuita, ¡las herramientas para captar esta energía y hacer uso de ella no lo son!  La complejidad e inmensa interdependencia entre la escala y el coste de las instalaciones de energía renovable convierten estos sistemas en inaccesibles e inasequibles. Los periodos de amortización relativamente largos desalientan en gran medida a los inversores individuales.

Estrategias para que los sistemas de energía renovable sean accesibles para todos

Para garantizar el acceso a una energía asequible, fiable, sostenible y moderna para todos, de acuerdo con el Objetivo de Desarrollo Sostenible número 7 de la ONU, es necesario dar prioridad a la personalización de los sistemas de energía renovable. Esto puede lograrse a través de la normalización de innovadores microsistemas de bajo coste fabricados con materiales reciclados, que son compactos, ligeros, desmontables y transportables.

Las amplias investigaciones científicas y los avances en el diseño de los colectores solares térmicos en el último siglo han dado lugar a la aparición de innovadores microproductos de bajo coste. Por ejemplo, en 1928 William Reginald Dean fue capaz de demostrar la dependencia de la tasa de flujo de la curvatura de los intercambiadores de calor en espiral. Las fuerzas centrífugas inducidas por la curvatura mejoraron la mezcla de agua en los tubos bobinados, lo que permitió la construcción de un colector térmico solar mucho más compacto sin comprometer su rendimiento o eficiencia.

El colector térmico solar tridimensional, con unas medidas de 600 x 600 x 600 mm una vez instalado, puede incrementar la temperatura del agua en 15–20°C en un instante en cualquier momento y lugar en el que exista luz solar. El agua se puede recircular para calentar aún más. Un colector térmico solar puede jugar un papel vital en la mejora de la higiene personal y garantizar el acceso saludable al saneamiento en comunidades de bajos ingresos. Los sistemas renovables de bajo coste y fáciles de usar pueden modificar de forma positiva las vidas de millones de personas cuando se comercializan como kits personalizados.

Colector térmico solar ensamblable SolarisKit. Imagen SolarisKit Ltd (www.solariskit.com)
Colector térmico solar ensamblable SolarisKit. Imagen SolarisKit Ltd (www.solariskit.com)

SolarisKit en Escocia es un gran ejemplo de cómo hacer más accesibles los sistemas de energía renovable. La empresa desarrolló, probó y patentó lo que ha resultado ser el primer colector térmico solar ensamblable del mundo. El dispositivo en forma de prisma, de bajo coste, transforma la luz solar en agua caliente a una temperatura que alcanza los 50°C. El dispositivo desmontable pesa 8 kg y es fácil de transportar e instalar. Otros sistemas de energía renovable deberían centrar sus esfuerzos en desarrollar y comercializar productos de similares características.

La impresión 3D es una tecnología prometedora para comercializar productos renovables de bajo coste en general y colectores térmicos solares en particular. Sin embargo, las investigaciones y publicaciones en este campo aún están en una primera fase. Las tecnologías de impresión 3D, combinadas con el análisis computacional, pueden llegar a revolucionar los sistemas de energía renovable. Además, existen impresoras 3D y tecnologías de impresión específicas capaces de imprimir sistemas renovables totalmente funcionales.

Estimular la investigación y el desarrollo de sistemas de bajo coste

Por otro lado, la falta de financiación para expertos y diseñadores en el ámbito de la investigación y el desarrollo está retrasando gravemente la accesibilidad a los sistemas de energía renovable. Muchos de los conceptos no se materializan debido a razones financieras, lo cual nos lleva a la causa original del dilema: el coste. La carga de construir y probar un prototipo para un investigador es similar a la que impide al consumidor invertir en un sistema de energía renovable.

Los gobiernos, las organizaciones y las empresas tienen una gran parte de responsabilidad en lograr que los sistemas de energía renovable sean accesibles para todos. Es necesario disponer de fondos para apoyar a los investigadores y diseñadores, para fabricar y adquirir potenciales productos y para subvencionar productos de bajo coste para comunidades de rentas bajas.

La solución a la pobreza energética reside sin duda en la disponibilidad de sistemas de energía renovable de bajo coste. La calefacción y el calentamiento del agua deberían ser gratuitos y accesibles para todos; el confort térmico y el acceso a agua caliente deberían ser considerados un derecho básico para cada ciudadano, independientemente de sus ingresos. Los colectores térmicos solares de bajo coste tienen un gran potencial para abordar la pobreza energética.

Tal vez el término que debería ser introducido hoy en día en lugar de pobreza energética debería ser «pobreza de renovabilidad». Si una persona necesita dedicar más del 10% de sus ingresos a los sistemas de energía renovable, ¿debería ser considerada «pobre en renovabilidad»? Si este es el caso, la pregunta debería ser: ¿cuál es el porcentaje de pobreza de renovabilidad en el mundo? Es más, ¿puede esto llevarnos a determinar e implementar los recursos necesarios para asegurar la accesibilidad a los sistemas renovables a escala individual?

Imagen principal: Panel solar fotovoltaico a la venta en una papelería de Damasco, Siria. Imagen © Ahmad Alkattan

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