Siempre se puede mezclar la descripción del agua y la energía; ¿qué es primero?

Katoomba, Queensland, Australia

1.El agua en el sistema energético2.El papel de la energía en el ciclodel agua

¿Qué modificamos?:¿El agua o la energía?¿Ambas?

La tierra es un planeta de ciclos

Se requiere energía para moverlosLa energía se redistribuye creando movimientos

La nomenclaturamoderna es el “nexo” energía/agua

Estos movimientos se han aprovechado para impulsar naves, moler trigo, secar ropa, … 

Con los vientos del comercio (trade winds/alisios y contraalisios) se navegaba entre Europa y América (conocimiento empírico)

Energía y agua / Agua y energía: una relación poco estudiada en conjunto, aunque muy aprovechada

Sólo se han abordado conjuntasmente en el terreno de la producción directa de energía a partir del agua o del transporte y producción de agua usando energía. Aun así, la aproximación ha sido parcial

Artefacto de Juanelo Turriano

Durante milenios se ha producido energía empleando directamente agua, mediante molinos de agua. Se puede extraer o elevar agua con molinos de viento o empleando la energía cinética de la misma agua mediante norias

Lleida

Monasterio de Nuestra Señora de Rueda, Zaragoza

Mientras al agua se la suele relacionar con la salud, a la energía se la relaciona con una vida “decente” 

La calidad y cantidad de agua garantizan la seguridad sanitaria del agua: se requiere una cantidad apreciable de energía 

La energía permite una calidad de vida: climatización o obtención de materias primas, agua potable en el 20º piso, saneamiento y alimentación

El acceso al agua: un derecho del ser humano. Disponibilidad de energía en el siglo XXI: también un derecho 

Se está definiendo la pobreza energética y la pobreza de agua en las sociedades desarrolladas La escasez de agua y energía sigue siendo una constante habitual en las sociedades en vías de desarrollo

En los sistemas energéticos hay tres productos • fuentes de energía primaria • energía intermedia • energía final

No se puede hacer funcionar un ordenador con carbón o madera

El carbón/madera se debe convertir en electricidad de alta tensión (energía intermedia) 

Hay que transformar esta en electricidad de baja tensión (energía final) para que se pueda utilizar en el ordenador

El agua participa en estas transformaciones

Los procesos que intervienen en el sistema energético son

• extracción (o captación) • transformación• almacenamiento • transporte/distribución • uso/consumo

Calor/Frio Acondicionamiento de aire, frigoríficos, calor industrial, …

Aparatosdomésticos y ennegocios

Higiene personal (cepillos de dientes, afeitadoras, depiladoras, …),aparatos de cocina (hornos eléctricos, placas de inducción,molinillos, lavaplatos, aspiradoras, juguetes, televisión, …)

Iluminación Urbana, interurbana, doméstica, industrial, …

Tracciónmecánica

Ferrocarriles urbanos, tranvías, trolebuses, equipos de limpiezaurbana, aviones, …

Manufactura Instalaciones conectadas a la red: pequeñas instalaciones urbanas(talleres de varios tipos, etc.), estacones de servicio, túneles delavado, …

Serviciosurbanos

Maquinaria de limpieza urbana, riego de parques y jardines,gestión de alcantarillado, fuentes de bebida y ornamentales, …

Gas Aparatos de cocina, calefacción, generación de vapor y paradiferentes industrias.

Usos domésticos, urbanos, ... de la energía

Casuística (ejemplos)

Tenerife, Islas Canarias

Cortas de mina

Molinos de viento y paisaje, Poblet, Tarragona

Mareas: diferencia de altura

Granville, Normandía, Francia

Bacterias que generan energía

Sydney, Australia, 2005

Olot, Girona

Carburante Producción, características, usos, …Bioetanol Fermentación de materia orgánica con almidón, cereales y remolacha (Europa y Estados

Unidos), y caña de azúcar (Brasil). Mezcla del 5 al 23 %Biodiesel Éster producido en la reacción de un alcohol con aceites vegetales o grasa animal

Utilizable en motores diésel, puro o en mezclas con gasóleo entre el 10% y el 30%

Biogás Metano en un 80‐92%, degradación anaerobia de materia orgánica (depuradoras de aguaresidual, vertederos, residuos animales)En vehículos de gasolina modificados, para producir electricidad y/o energía térmica, ocomo gas de síntesis

Biomasa de algas y macrófitas

Se producen en sistemas acuáticos eutróficosLa capacidad de producción de biomasa es mucho mayor que la de las plantasMoléculas útiles en industria (colorantes o grasas), para generación de biocombustibles

Biomasa (otros orígenes)

Biomasa excedentaria (bosques) o procedente de incendiosGasificación: proceso termoquímico en el que la biomasa es transformada en un gascombustible (conocido como syngas, gas de síntesis, gas pobre, gas de madera o gas degasógeno) con poder calorífico bajo o medio (1.000 ‐ 3.000 kCal/Nm3)Para producir electricidad y/o energía térmica o como syngas

Últimos avances

Otros carburantes con futuro prometedor; conocidos como BtL, (Biomass‐to‐Liquid,) apartir de cualquier tipo de biomasa por gasificación y posterior licuefacción (procesoFischer‐Tropsch) o isomerización, “reordenamiento” de los átomos de las moléculas paraasemejarlas a hidrocarburos

Baix Llobregat, Barcelona

Pinedo, Valencia

Oued, Figuig, Marruecos

WindhoekNamibia

Canal de Suez, Ismailia, Egipto

Parque Nacional Rincón de la Vieja, Costa Rica

¿Cuánta energía en una botella de agua?

Pirámide de Zoser, Sakkara, Menfis, Egipto

¿PROSPECTIVA? ¿Recuperar ideas del pasado?

Aumen

ta(n)/rá(n)

A nivel mundial, el suministro de agua potable y sus requerimientos decalidad (no obstante, en muchos lugares –especialmente en zonas áridas–disminuirá el consumo por habitante y día) aumentando el uso de energíaEl saneamiento y la depuración de agua residual (más redes de saneamientoy depuradoras) con mayor consumo de energíaSe instalarán más sistemas naturales de depuración (menor consumo deenergía)La desalinización (gran consumo de energía) de aguas salinas y salobres parausos urbanos (potables) y agriculturaEl uso de recursos de agua no convencionales (regenerada, gris, deescorrentía) para usos diversos, empleando energía para mejorar su calidadLa calidad del agua de bebida (por ley), incrementando el uso de energíapara mejorar sus características con relación a‐ Microbiología‐ Nutrientes‐ Microcontaminantes orgánicos‐ Contaminantes químicos inorgánicosEl descenso de los niveles de las aguas subterráneas, requiriéndose mayorenergía para el bombeo

Disminuye(n)/nuirá(n)

El consumo de energía por unidad de agua tratada según:‐ Mejora de la eficiencia energética de las tecnologías de tratamiento y uso

del agua‐ Mejora de la eficiencia energética de los aparatos domésticos

Tecnologías de recuperación de energía en las instalacionesLas pérdidas en distribución: mejorará la gestión energética y de calidad delas redes (programas de optimización)El consumo por empobrecimiento de la población (pobreza de agua)El uso/consumo doméstico de agua mediante el pago por tramos deconsumo, la concienciación mediante propaganda, la sustitución por otrosrecursos, etc. lo que conlleva una reducción del consumo de energíaLa calidad media del agua, por causas diversas (salinización, uso intensivo,microcontaminantes no tratables, etc.) lo que implica mayor gasto de energíapara el tratamientoLos grandes movimientos de agua (principalmente trasvases) al mejorar lagestión y utilizar mejor los recursos locales (aguas subterráneas,precipitaciones, aguas regeneradas, etc.) con la reducción asociada de uso deenergía.

Cada vez es más difícil separar el agua de la energía en las descripcionesSe añaden nuevos elementos: Nexo energía, agua, alimentación / aproximaciones holísticas¿Cuáles son los profesionales?

El Prat de Llobregat, Barcelona

CASOS

1. Centrales de ciclo combinado2. Embalses hidráulicos reversibles3. Eficiencia energética en depuradoras de aguas residuales4. Centrales hidroeléctricas ecológicas5. Red de distrito de Olot (Girona)6. Estación regeneradora de agua del Camp de Tarragona7. Agua regenerada para fabricar papel prensa8. Eficiencia energética en regadío9. Energía y agua en fabricación de cerveza

Pinedo, Valencia

Gracias por su atención