Petróleo virtual, Agua, y Deresu-111 (copia)



Esta es una copia del texto que con este título inicial publiqué en "Océanos Azules", el 02/08/2009 a las 10:45, cuando en Chile eran las 04:45. Se encuentra ahora incluído en la siguiente Area Temática:

Océanos Azules - Desarrollo Sustentable

Lo reproduzco a continuación, para seguir completando mi archivo cronológico de textos sobre DERESU-111:


==========


"Este artículo está directamente relacionado con dos escritos que ya se encuentran en el siguiente archivo sobre Deresu-111:


(En este punto puse un enlace que conduce a este sitio DERESU-111)


El primero se llama "Conversión de Movimientos y Deresu-111" y el segundo es "Superman, Energía, Agua y Deresu-111". Ambos contienen ilustraciones que describen conversiones de Energía y relaciones que pueden ser útiles al aprovechar las Energías renovables de la naturaleza chilena.


Invito a visitar de vez en cuando ese archivo, donde iré agregando ejemplos de conversiones energéticas con la ayuda del Agua.


==========


Reemplazando petróleo

La primera ley de la Termodinámica nos dice que la energía no se puede ni crear, ni destruir, ya que solo se puede convertir a otras formas de energía.


Esta famosa ley no ha sido ratificada por ningún gobierno o parlamento, pero tiene validéz universal, nos guste o nos desagrade. Y ya que no podemos hacer nada para modificar esa ley física, yo propongo que hagamos uso de esa inalterable "Ley de conservación de la energía", para aprovechar la energía que ya llegó Chile.


Mi propuesta Deresu-111 aspira a hacer llegar Energía y Agua en abundancia a todas las regiones de nuestro país, dentro de 111 años. Podemos comenzar ya en el año del Bicentenario, iniciando un primer "Círculo de Estudios" sobre agua y energía.


Es cierto que no podemos encontrar pozos petroleros en tierras y mares donde no hay petróleo. Podemos eso sí fabricar uno, o miles, o decenas de miles de "pozos petroleros virtuales" de tamaños variables, logrando que la misma energía que se podría lograr de un pozo petrolero real, se consiga en cambio de una central hidroeléctrica movida indirectamente por Energías renovables, con la ayuda del Agua.


==========


Petróleo Virtual


Yo he escogido esta expresión virtual para designar la equivalencia entre dos magnitudes. Por un lado pienso en la Energía eléctrica que se puede lograr elevando Agua con maquinaria activada por energías renovables. Esa agua puede después caer y generar electricidad en una central hidroeléctrica tradicional, de tamaño micro, mini, normal o Mega.


Por otro lado pienso en la electricidad que se puede generar, al quemar petróleo en una central termoeléctrica.


Más adelante pienso escribir sobre comparaciones similares, relacionadas con gas natural, carbón y otros recursos energéticos. Por ello reitero mi invitación a dar una nueva mirada de vez en cuando, al archivo de Deresu-111 ya indicado.


"Petróleo virtual" sería entonces una cantidad de Energía eléctrica obtenida al convertir energías renovables con la ayuda del agua, la que sería (aproximadamente) comparable a la misma cantidad de energía eléctrica lograda al quemar petróleo.


==========


Tep o Toe


Existe un concepto llamado "tep" (Tonelada equivalente de petróleo), que corresponde a 11.630 kWh. Esa es la clave para crear "pozos petroleros virtuales", generando la misma electricidad que el petróleo puede convertir.


Todos sabemos que hay diferentes calidades de petróleo, cuyos contenidos calóricos son variables. Por ello ha sido necesario ponerse de acuerdo para tratar de lograr equivalencias promedio, que puedan ser aceptadas internacionalmente. Así y todo hay organizaciones que difieren en el calor (energía) equivalente de una "toe" (Tonne of oil equivalent). Algunos dicen que se trata de 41,85 GJ (Gigajoules), mientras otros apoyan los 42 GJ.


Para evitarnos líos innecesarios, yo propongo que aceptemos los valores apoyados por la IEA (International Energy Agency) y por la OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development).


Esas organizaciones apoyan la idea de que 1 "tep" (castellano) o "toe" (inglés) conducen a que 1 "Tonelada equivalente de petróleo" corresponde a un contenido calórico de 41,868 GJ o de 11.630 kWh.


Si preferimos redondear al decir que 1 "tep" equivale a 12 MWh o a 42 GJ, no cometeríamos ninguna infracción grave, ya que las exactitudes sólo son teóricas.


==========


Superman


Para "visualizar" el efecto o potencia instalada de una centralita hidroeléctrica de 4 kW, yo me he valido de un personaje imaginario, que se comenzó a hacer conocido hace ya más de 70 años. Se trata de Superman.


Una ilustración de la primera portada de una revista de Superman, aparece en mi escrito "Superman, Energía, Agua y Deresu-111", que como dije al principio, ya se encuentra publicado en el archivo de Deresu-111.


Antes de ese artículo sobre Superman publiqué en ese mismo archivo Deresu-111 mi escrito "Conversión de Movimientos y Deresu-111", como una forma de entregar antecedentes sobre como podría funcionar una plataforma, sobre la que se encuentra un VW Escarabajo, que es levantada por Superman. Incluí para eso varias ilustraciones.


Ahí en Deresu-111 aparece Superman levantando un automóvil. El dia 5 de octubre de 2008 yo aproveché esa misma visualización de masa (peso) siendo levantada (o), para argumentar en unas discusiones sobre energía de las olas, que surgió en un foro sueco donde he participado desde que lo inicié, en enero de 2005.


==========


Volkswagen Escarabajo


Al escribir "Superman, Energía, Agua y Deresu-111" busqué un modelo de auto que pesara cerca de una tonelada. Después de diversos intentos me detuve en el famoso VW alemán que también se fabricaba en Brasil, en la época que comencé a trabajar en la ITT de Rio de Janeiro. Todos lo conocían por "Fusca" o "Fusquinha".


Recién al seguir escribiendo sobre Superman y el Escarabajo, vine a darme cuenta de que ese auto comenzó a fabricarse en 1938, el mismo año en que comenzó el personaje Superman. Para mí fué una simpática sincronicidad.


Ahora que el super hombre y el popular VW ocuparon un lugar en el archivo de Deresu-111, lo invito a visitar de vez en cuando esas páginas, donde pienso ir asociando ambos fenómenos conocidos, con diversas Energías renovables y Agua.


==========


Agua y Energía


Yo estimo que puede "valer la pena" ir transportando sucesivamente Agua desde el sur de Chile hacia el norte, debido entre otras cosas a que el Agua es excelente conversora de Energía.


Yo propongo algo tan "absurdo" como construir centrales hidroeléctricas sin que haya rios, sin que haya grandes represas. Cuando propuse ello en 2005, algunos participantes suecos en mi entonces recién iniciado foro reaccionaron con escepticismo. Las primeras objeciones se debieron a malentendidos, que paulatinamente fuí explicando. A estas alturas han pasado ya algunos años sin que surjan nuevas malinterpretaciones.




La idea central la he tenido durante gran parte de mi vida y posiblemente la primera inspiración surgió durante mi infancia, en mi zona natal de la VI Región de Chile, donde personas desconocidas para mí han logrado construir máquinas de madera que elevan agua.


Ignoro en que año o siglo se construyeron en Chile esas primeras soluciones sobre Agua y Energía que siempre he admirado. Actualmente sé que fueron introducidas por colonizadores árabes a España y Portugal hace más de un milenio, donde se conocen respectivamente como Azuda y Açuda.


Con el correr de los años he sabido de muchas otras maquinarias capaces de elevar grandes cantidades de agua dulce o salada. Sé que podrían surgir muchas otras modalidades, debido a que yo mismo he desarrollado algunas nuevas soluciones.


Yo creo por ello en la factibilidad de hacer centrales hídricas en medio de ciudades o en medio de desiertos donde no llegan rios, o donde llueve muy poco. Algo que puede parecer "obtuso" es perfectamente comprensible, si es que se dá oportunidad a las explicaciones y se dá algo de tiempo a su lectura.


Las energías renovables que ya llegaron a Chile, pueden convertirse con la ayuda imaginaria de Superman. Es cosa de reemplazar al "Hombre de Acero" por Energías renovables y de cambiar la masa (peso) del VW Escarabajo por Agua.


==========


Pérdidas


Toda conversión energética implica pérdidas, aunque en realidad la energía nunca se destruye. Lo que sucede es que se transforma en energías no deseables. Una central hidroeléctrica tiene pérdidas de energía en lugares tan diversos como la turbina, el generador, los transformadores y las líneas de transmisión. Esas pérdidas se dan en muchas formas, como roce, calor, ruido, chispas, movimiento, desgaste mecánico, etc.


El Agua combinada con el Aire pueden destruir el acero. Hay turbinas de agua que se van erosionando con minúsculas explosiones, o más bien implosiones, mediante un fenómeno llavado cavitación. Esas también son pérdidas de energía cuando se habla de turbinas.


Esa misma cavitación puede sin embargo ser deseada, cuando se lanzan torpedos submarinos que no tocan el agua. La super cavitación permite "envolver" todo el torpedo en una gigantesca burbuja de aire. De esa forma esa mortífera arma se mueve mucho más rápido en el aire, de lo que podría moverse en el agua.




El torpedo se desliza en el aire, mientras el aire se abre paso en el agua. Esto muestra como ciertas formas de energía se consideran pérdidas (desventajas) en ciertos casos, mientras se miran como ventajas en otros casos.


La sumatoria de diversas pérdidas hace que el contenido calórico del petróleo (o de otros recursos fósiles) no puede convertirse totalmente a electricidad. De ahí que a menudo se utilizan las llamadas pérdidas calóricas, para justamente generar calor utilizable. Ahí se habla de co-generación de calor y fuerza eléctrica simultáneamente.


Más arriba vimos que 1 "tep" equivale a 11.630 kWh. Eso implica que teóricamente se podría lograr 1 MWh de electricidad con 0,086 tonelada de petróleo ( es decir con 86 kg).


1 MWh = 1000 kWh. El contenido calórico de 1 kg de petróleo sería 1000/86 = 11,63 kWh.


El rendimiento de las centrales a petróleo se estima sin embargo, que solo llega a 38% (Promedio OECD para termoeléctricas, según "BP Statistical Review"). Por ello se requiere de 0,23 "tep" para generar 1 MWh, es decir de 226 kg de petróleo. (86/226 = 0,38 -- > 38%).


Lo que se puede lograr de 1 kg de petróleo, considerando las pérdidas, son 1000/226 = 4,42 kWh de electricidad. Dos cifras significativas es exagerado, así es que considerar que 1 kg de petróleo logra generar 4,4 kWh de electricidad, es perfectamente aceptable.


Agradezco de antemano todas las correcciones posibles. Las equivalencias energéticas contienen muchas "excepciones" que complican las cosas. Un ejemplo son las "Btu" (British thermal unit) y las "Btu gross".


==========


El hombre de acero y 1 kg de petróleo


Superman logra un efecto de 4 kW levantando y soltando un Volkswagen tipo 1, de la forma indicada en el artículo mencionado, que está archivado en el sitio de Deresu-111.


Si Superman realiza ese trabajo durante 1 hora (3600 segundos), se llega a 4 kWh. Esa energía "casi" equivale a la que se consigue con 1 kg de petróleo, convertido con un rendimiento de 38%. Más arriba se puede ver que 1 kg del "oro negro" equivale a 4,4 kWh, pero no debemos olvidar que todas son aproximaciones, evaluaciones con márgenes de error considerables.


Basta recordar que hay muchos tipos de petróleo y muchos tipos de calderas, para concluir que los rendimientos varían mientras las calderas se van calentando.


De ahí que mi siguiente conclusión es una simplificación, sujeta a variaciones en la vida real y en el mundo de las máquinas que se desgastan.


Esa simplificación dice que el trabajo de Superman, de la forma como describí en el artículo indicado, permite reemplazar casi 1 kg de petróleo por hora. Reemplazando enseguida a Superman con Agua levantada por Energías renovables, es teóricamente posible sumar cientos, miles, millones de pequeñas elevaciones de agua.


La sumatoria de todo ello me ha hecho pensar en un simple sistema, que por el momento tiene un nombre en esperanto, ya conocido en un foro sueco que comencé en 2005.


==========


Reservas


El petróleo se agotará dentro de 40 años, el gas natural dentro de 60 años y el carbón dentro de 120 años, aproximadamente. Esos son los pronósticos basados en "BP Statistical Review of World Energy 2009", a que me referí en "Recursos Fósiles, EROEI y Deresu-111", el 2 de julio de 2009. Se encuentra en esta misma área temática y una copia está  el archivo de Deresu-111 indicado más arriba.


Si lograsemos construir "pozos de petróleo virtuales" con energías inagotables, las mismas soluciones podrian llegar a ser productos chilenos de exportación.




Algo similar se podría hacer con "pozos de gas natural virtuales" y "minas de carbón virtuales". Se trata de utilizar a Superman y a un Volkswagen Escarabajo como ejemplos de conversión, junto a unidades elementales del SI ("Système International d'Unités") como segundo, kg y metro.


Usted estimado lector, que ha llegado hasta a este punto de la lectura, puede haberse dado cuenta de algún error de cálculo, o de alguna coma decimal mal ubicada. Yo le agradezco de antemano que haga conocidos esos posibles errores, pues tengo la esperanza de que un número creciente de chilenos nos ayudemos mutuamente para resolver problemas de Energía y Agua, en Chile.


Desde mi perspectiva sería excelente si pudiesemos comenzar durante el próximo gobierno, liderado por nuestro candidato don Eduardo Frei. 


Finalmente:


1 kg de Petróleo virtual -- > Aproximadamente 1 hora de trabajo, en que se eleva 1 tonelada de Agua cada segundo, a una altura media de 0,5 m, con la fuerza de un buffét de Energías renovables.


Trataré de escribir también sobre equivalencias de gas natural y carbón. Copias de todo ello irán quedando en el archivo de Deresu-111.


Salvo error u omisión.


Cordiales saludos
Rafael Meza


Kommentarer

Kommentera inlägget här:

Namn:
Kom ihåg mig?

E-postadress: (publiceras ej)

URL/Bloggadress:

Kommentar:

Trackback
RSS 2.0