¿Qué papel juega el sector edificatorio en la era post-COVID en el camino hacia la neutralidad climática?

¿Qué papel juega el sector edificatorio en la era post-COVID en el camino hacia la neutralidad climática?

Que el parque edificatorio, no solo en España, sino en Europa en general, está desactualizado es una realidad. Aunque esto puede ser un indicativo positivo de que las ciudades tienen años e historia, y los edificios pueden ser patrimonio con alto valor histórico, la verdad es que gran parte de estos no son eficientes energéticamente hablando. Aproximadamente el 85% de los edificios europeos fueron construidos antes de 2001 (según el documento de la Estrategia sobre una Oleada de Renovación)

La regulación específica sobre aislamiento térmico de la envolvente del edificio empezó a aparecer sobre los años 70, lo que significa que los edificios de más de 50 años de edad (más del 40%) se construyeron sin ningún tipo de requisito sobre el rendimiento energético. En general, los edificios son los responsables del 40% del consumo energético total en la UE, y del 36% de las emisiones de gases efecto invernadero. Hay que tener en cuenta que las actuales regulaciones para nueva construcción son suficientemente estrictas en cuanto a eficiencia energética y emisiones (a través de la Directiva de eficiencia energética en edificios de la Comisión Europea, la EPBD por sus siglas en inglés: Energy Performance Buildings Directive): pues desde 2019 es obligatorio que todos los nuevos edificios de uso público sean de energía casi nula (nZEB: nearly Zero-Energy Buildings), y, desde finales del año pasado (2020), es obligatorio para todos los nuevos edificios. Por todo ello, el foco se centra ahora en cumplir con mejores estándares de eficiencia energética en el resto del parque edificatorio.

La crisis de la COVID-19 que estamos viviendo ha puesto además el foco especialmente en los edificios, que se convirtieron en oficinas para el teletrabajo, guarderías o clases para los alumnos, incluso el principal lugar de entretenimiento y compras (por internet). Europa ve esto como una oportunidad de unir fuerzas y, a la vez que se aborda la manera de superar la crisis de la COVID-19, aprovechar también el esfuerzo que se lleva planteando desde hace años en renovación, para repensar, rediseñar y modernizar los edificios, adaptándolos a un entorno más ecológico y apoyando la recuperación económica.

Fuente: https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/es/fs_20_1610

La Comisión Europea, ya fijó en 2018 el objetivo a largo plazo de ser climáticamente neutra en 2050, y el pasado 2020 estableció un objetivo a medio plazo de reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero para 2030 en un 55% respecto a los niveles de 1990. Para alcanzar este objetivo, los edificios deben contribuir especialmente, por ser responsables de un alto porcentaje de estas emisiones, aproximadamente con un 60% de reducción; además de una reducción del 14% del consumo energético final y del 18% del consumo energético para calefacción y refrigeración. Estas son las premisas de la Renovation Wave Strategy, o Estrategia sobre la Oleada de Renovación, para la mejora de la eficiencia energética de los edificios, con el objetivo de, al menos, duplicar las tasas de renovación durante los próximos 10 años, impulsando así la rehabilitación energética en los edificios de toda la Unión Europea.

Fuente: https://ec.europa.eu/energy/topics/energy-efficiency/energy-efficient-buildings/renovation-wave_en

Además, para apoyar esto, Europa está tratando de garantizar una financiación accesible y bien orientada, a través de diferentes iniciativas en el marco de Next Generation EU, el plan de recuperación post-pandemia, destinado a reconstruir la Europa posterior a la COIVD-19, que también contará con la parte destinada a la rehabilitación energética en edificios.

En vista de toda esta transformación que se espera tenga lugar en Europa, desde la Comisión Europea han empezado a preocuparse también por la estética (pues, como decíamos al principio, se trata de transformar el parque edificatorio antiguo, pero prestando atención a su valor histórico y como patrimonio). Es de ahí de donde nace recientemente el nuevo Bauhaus Europeo, un laboratorio de prácticas para trabajar con los ciudadanos como una iniciativa para crear ciudades resilientes e inclusivas, co-diseñadas y co-creando un nuevo estilo para un futuro más armonizado y sostenible; materializando el Pacto Verde Europeo (European Green Deal) y acompañándolo de una estética que caracterice la transformación ecológica.

Es cierto que todas estas iniciativas existentes en el contexto europeo ayudan y facilitan la definición de estrategias de renovación del sector edificatorio, pero, y si nosotros fuéramos el político responsable de mejorar el sector edificatorio de nuestra región o municipio, ¿por dónde empezaríamos?

Primero, sería necesario generar un conocimiento lo más detallado posible del parque edificatorio. Pues de esta manera, las políticas sobre renovación y rehabilitación energética en edificios serán más precisas y concretas a los problemas reales, y las soluciones y financiación ofrecidas ajustadas al estado del parque edificatorio en cada caso.

Para ello, podemos hacer uso de las bases de datos públicas de edificios existentes. A nivel europeo destaca entre ellas el Building Stock Observatory (BSO), el Observatorio del parque edificatorio europeo, donde se recopila información de manera digital sobre el estado de los edificios europeos, proporcionando una mejor comprensión del rendimiento energético de los edificios a través de datos fiables, coherentes y comparables. Una relevante fuente de datos a nivel europeo es también TABULA/EPISCOPE, dos proyectos europeos, uno continuando el anterior, que proporcionan una base de datos de edificios residenciales en base a unas tipologías definidas según el tamaño, antigüedad u otros parámetros, con un conjunto de ejemplos para cada uno e los países analizados representando esos tipos de edificios.

Otra importante fuente de información para la caracterización del sector edificatorio son los certificados energéticos de los edificios (EPCs, por sus siglas en inglés: Energy Performance Certificates. Nuestra compañera Gema Hernández tiene un post con información más detallada sobre esto) mediante el análisis de la documentación aportada en el registro general de la región (comunidad autónoma) o a nivel nacional, dependiendo del país. Este certificado, más allá de la obtención de una etiqueta sobre el consumo energético del edificio y sus emisiones de CO2 (con letras de la «A» a la «F»), tiene datos concretos sobre el año de construcción, las características constructivas de la envolvente térmica del edificio, los sistemas de energía, medidas que se proponen para la mejora de la calificación energética, etc. De manera que se convierte en una valiosa información para conocer el estado de edificios y de las actuaciones que se podrían realizar para mejorar ese estado, y poder extrapolarlo a barrios, ciudades, regiones y países.

Desde CARTIF participamos en diferentes proyectos destinados a mejorar el conocimiento del sector edificatorio, y a dar soporte en la toma de decisiones que ayuden a definir estrategias futuras de renovación. Por ejemplo, en BuiltHub se lleva a cabo una recopilación de datos del parque edificatorio europeo, y se establece l ahoja de ruta sobre cómo obtener datos fiables y útiles para el desarrollo de estrategias de renovación. Otros proyectos, como ELISE Energy Pilot, MATRYCS, y BD4NRG, utilizan los datos de los Certificados Energéticos de los Edificios (EPCs) para conseguir un mejor conocimiento del estado del sector edificatorio en distintas regiones (comunidades autónomas en el caso de España), mientras que también se participa en el desarrollo de un modelo de certificación común para toda Europa. O el proyecto TEC4ENERPLAN, donde se desarrollan técnicas avanzadas de la planificación energética multi-escala (de edificio a región), y apoyo al desarrollo de herramientas que sirven de base para cumplir los objetivos de eficiencia energética 2020-2050.

¿Pueden convertirse las redes de abastecimiento de agua de nuestras ciudades en una fuente de energía renovable?

¿Pueden convertirse las redes de abastecimiento de agua de nuestras ciudades en una fuente de energía renovable?

El agua es fuente de vida…y de energía. En este post, analizaremos el nexo agua-energía en el ámbito de las ciudades, donde ambos recursos son esenciales y a la vez críticos con un aumento inexorable de la demanda debido a los movimientos demográficos y al crecimiento económico.

Las políticas tradicionales de planificación hidrológica se han basado en la capacidad de regular e incrementar la disponibilidad del recurso hídrico. Este enfoque ha provocado su agotamiento gradual con sobre-explotación de acuíferos, pérdida de calidad del agua abastecida, deterioro de los ecosistemas acuáticos o aparición de conflictos entre usuarios. A esto se suman los efectos derivados del cambio climático, que suponen, sin duda, una crisis del agua y un multiplicador de la amenaza. Las inundaciones, tormentas y sequías son cada vez más frecuentes y extremas, y se prevé que estas tendencias aumentarán a medida que el clima continúe cambiando. Además, gran parte de la infraestructura de agua en el mundo desarrollado tiene ahora más de 50 años y necesita ser reemplazada o reparada. Las temperaturas extremas y el envejecimiento de la infraestructura agravarán el problema de las fugas de agua y confirmarán la necesidad de controlar y reducir las fugas en las redes de suministro.

En general, todas estas presiones que se ciernen sobre el ciclo urbano del agua implican un aumento en el consumo de energía y en los costes de operación. Sin embargo, hasta la fecha, el uso de la energía rara vez se menciona en las estrategias de planificación de agua urbana. De esta forma, las ciudades se enfrentan al desafío continuo de brindar servicios urbanos de agua sin aumentar el impacto en el medio ambiente. Esto, junto con el eterno debate sobre si el agua debe ser un bien de lujo o un bien social accesible para todos, podrían convertir al agua en el foco del mayor conflicto geopolítico del siglo XXI.

Este contexto actual de escasez de agua y emergencia climática nos exige poner en marcha soluciones que aumenten la resiliencia de las ciudades. Además, Europa pretende ser el primer continente climáticamente neutro en el año 2050 y, sin duda, los núcleos urbanos van a desempeñar un papel fundamental en esta transición. El sector del agua puede convertirse en un líder en el suministro del tipo de infraestructura ecológica, servicios y puestos de trabajo necesarios para permitir la mitigación y adaptación al cambio climático.

En CARTIF, estamos trabajando en el proyecto europeo LIFE NEXUS, que propone un cambio de paradigma al considerar el ciclo urbano del agua como una fuente de energía renovable. A lo largo del ciclo y de forma sistemática, existen puntos con exceso de energía donde es necesario adaptar el caudal o la presión a las condiciones de suministro. En el marco del proyecto, estamos analizando el potencial de los sistemas de generación mini-hidráulica para recuperar la energía sin explotar en estos puntos donde se está disipando energía.

ciclos urbanos de agua europeos

Nuestro proyecto aborda dos objetivos complementarios. Por un lado, hemos realizado el primer inventario Europeo de puntos de generación de energía mini-hidráulica, que ya está disponible a través de la web del proyecto y en este momento alberga datos de 101 localizaciones. Por otro lado, buscamos identificar qué tipo de tecnología es la idónea para los emplazamientos urbanos donde la capacidad de generación eléctrica suele ser inferior a 100 kW. Entre los diferentes sistemas disponibles (turbinas tradicionales o adaptadas), se ha seleccionado la tecnología PaT según sus siglas en inglés de «Pump as Turbine» o en español BFT «Bombas Funcionando como Turbina». En el marco del proyecto se va a realizar por primera vez la integración de una PaT con un almacenamiento en batería, lo que permitirá optimizar la generación y el uso de la energía. El nuevo prototipo estará operativo a finales del año 2021 en la Estación de Tratamiento de Agua Potable (ETAP) del río Porma que abastece a la ciudad de León. Uno de los objetivos del proyecto será validar esta tecnología innovadora, obtener información sobre sus prestaciones reales en operación y analizar su viabilidad. De forma específica se espera disponer de una generación de 252 MWh/año de electricidad renovable y una reducción del 100% de las emisiones de GEI de la ETAP, lo que supondrá evitar la emisión de 163 toneladas de CO2 al año.

De esta forma, LIFE NEXUS pone su particular granito de arena en la transición hacia una energía limpia. Conoce más del proyecto en su web, sus últimas noticias, y si posees datos de ubicaciones potenciales o instalaciones existentes, no dudes en convertirte en Colaborador (Follower) del proyecto*.

*Le animamos a participar, ya que los Followers más prometedores recibirán en una fase posterior del Proyecto un informe personalizado con la viabilidad de la tecnología.

¿Pueden los modelos matemáticos ayudar a cuidar nuestro planeta?

¿Pueden los modelos matemáticos ayudar a cuidar nuestro planeta?

Desde hace unos años, se escucha cada vez más frecuentemente hablar de algo en apariencia tan «abstracta» como son los modelos matemáticos. Con la epidemia del COVID-19 los telediarios se llenaban de noticias con «predicciones» sobre lo que podría pasar en el futuro y el impacto de diferentes medidas de confinamiento. Esta situación de emergencia global, y la falta de experiencia ante algo completamente nuevo, convirtieron el problema en algo demasiado inabarcable como para no emplear alguna herramienta que nos ayudara a evaluar cuáles eran las mejores alternativas para gestionar la pandemia, y aquí es donde los modelos jugaron un papel fundamental.

Primero, es necesario remarcar que los modelos no son una «ciencia adivinatoria», sino que son solo una representación de la realidad. De hecho, en nuestra cabeza diariamente construimos modelos mentales y escenarios futuros para tomar decisiones, es decir, en base a nuestra experiencia pasada nos anticipamos y evaluamos las consecuencias en el futuro de diferentes alternativas y en base a ello elegimos por ejemplo que tipo de calzado llevar a una boda, o nos organizamos la semana. Pero cuando el sistema se vuelve demasiado complejo (muchas variables interconectadas), solo nos quedan tres opciones

1) Volvernos locos intentando analizar mentalmente algo inabarcable.

2) Arriesgarnos sin pensar en las consecuencias futuras.

3) Apelar a la ayuda que proveen los modelos o herramientas más formales a la hora de tomar decisiones.

Por supuesto, no vamos a construir un modelo para decidir qué tipo de ropa llevar a un viaje, pero en el caso de análisis de decisiones importantes, como son ciertas políticas y estrategias que requieren grandes inversiones o cuyas consecuencias son relevantes para la sociedad, sí que parece la opción más apropiada.

Ante situaciones de emergencia, y de alta incertidumbre como ocurrió durante la pandemia, los modelos y las herramientas de planificación construidas a partir de ellos, nos sirven de guía, ya que por mucha incertidumbre que inevitablemente el futuro implica, es mejor tomar decisiones «guiados bajo la luz de un faro» que totalmente a oscuras: según George E.P.Box «en esencia todos los modelos son ‘ incorrectos ´ , la cuestión práctica es si nos son útiles».

Otra situación sin duda de emergencia, aunque en apariencia más lejana, es el cambio climático. Debido al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) desde la Revolución Industrial, se ha alterado el equilibrio en el planeta, ya que estos gases funcionan como una «manta» atmosférica y no dejan salir la energía que proviene del sol. El CO2 es el gas que más está contribuyendo actualmente a este calentamiento, básicamente porque es el que más hemos emitido en estos últimos años. Este gas, junto con el metano (CH4) y el óxido nitroso (N2O) se denominan GEI «de larga vida», debido a que persisten en la atmósfera durante décadas e incluso siglos. Debido a esto, en las políticas climáticas es fundamental tener en cuenta las dinámicas del sistema climático en el que los efectos son a largo plazo, y además se presentan inercias, es decir si en este año 2021 cortáramos todas las emisiones de GEI la temperatura seguiría aumentando. Por lo tanto, el momento (año) en el que se aplican e implementan las políticas es también clave.

Debido a esto, es fundamental el empleo de modelos dinámicos para el diseño de políticas climáticas, es decir, modelos en los que la variable tiempo es la pieza fundamental y precisamente el objetivo es poder determinar cómo ciertas variables de interés van a evolucionar en el tiempo, construyendo escenarios (o diferentes «posibles» futuros). Igualmente, debido a las características del problema la evaluación de políticas climáticas no se realiza solo a corto-medio plazo, sino que también requiere hacerse a largo plazo. Por ejemplo, el objetivo de neutralidad climática de la Unión Europea se fija en 2050: ¡para casi dentro de 30 años!

Ante este problema global, se hace necesario la definición de instrumentos de planificación para dar una «respuesta internacional y coordinada». En concreto la Unión Europea demanda a cada Estado miembro la elaboración del PNIEC (Plan Nacional Integrado de Energía y Clima) en el que cada país indica sus propios objetivos de descarbonización así como las medidas para alcanzarlos incluyendo políticas de transición energética, junto a un análisis previo de dichas políticas, precisamente empleando este tipo de modelos y proyecciones futuras.

Así, los modelos son herramientas de soporte clave para ayudar al político o al responsable a diseñar políticas o estrategias a partir de la información que ofrecen. Sabemos que la perfección en la vida real (en los sistemas reales) no existe, pero sí podemos tomar mejores decisiones evaluando qué alternativas son mejores, o si simplemente son viables antes de implementarlas. No tendría ningún sentido en un plan político definir objetivos y medidas tirando números al aire. ¿Qué confianza darían estas promesas políticas a largo plazo? ¿Qué sentimiento produciría en la población? No solo enfado, sino algo peor: desconfianza, derivando esta en desesperanza e inacción. Por ello, las herramientas de planificación tienen que: ayudar a entender el problemas y concienciar, y en segundo lugar, analizar y comparar las soluciones, incluyendo su eficacia, motivando así la aceptación de dichas soluciones así como su futura implantación.

Pero el cambio climático no es el único problema de nuestra sociedad. Hace poco en las noticias se dio a conocer una investigación de la revista Science, en las que se alertaba sobre la amenaza de la biodiversidad debido al futuro despliegue masivo y si ordenación de energías renovables en el territorio. Por ello, los instrumentos de planificación deben ir más allá y ayudarnos a responder a preguntas «algo» más complejas: ¿ cómo llevar a cabo la transición energética de una manera ordenada y socialmente justa? ¿ cómo planificar el territorio actuando frente al cambio climático, favoreciendo el desarrollo local, y a la vez respetando la biodiversidad? A este respecto, es clave en el diseño de políticas climáticas y de energía considerar también los diferentes objetivos de desarrollo sostenible (sociales, económicos, medioambientales, etc..), y por tanto el emplear modelos que permitan realizar análisis holísticos teniendo en cuenta el resto de aspectos, como por ejemplo mediante los denominados Modelos de Evaluación Integrada (Integrated Assessment Models, IAMs)

CARTIF participa en el desarrollo de este tipo de herramientas de soporte a la toma de decisiones en materia de cambio climático en proyectos como CCLiMAP1 y LOCOMOTION2. En el primer caso desde el modelado de las emisiones de GEI derivadas de los instrumentos de ordenación del territorio a nivel municipal. En el segundo proyecto, mediante el desarrollo de IAMs (Modelos de evaluación integrada) en dinámica de sistemas, permitiendo el análisis y diseño de políticas de transición energética y de sostenibilidad incluso a nivel mundial.

En las empresas es fundamental el diseño y evaluación de estrategias antes de tomar decisiones con el fin de usar eficazmente los recursos. Nuestro planeta es el hogar que compartimos, el cual nos provee de los recursos que necesitamos. ¿Qué nos puede interesar más que el definir una buena estrategia para mantener el equilibrio en nuestro planeta? Está claro que si hace falta cambiar radicalmente de rumbo es mejor que sepamos cuanto antes «cómo».


1 Programa BOCYL nº 135, de 14 de jullio de 2016

2 Horizon 2020. Grant agreement ID:821105

¡La naturaleza vuelve a Valladolid!

¡La naturaleza vuelve a Valladolid!

Durante el confinamiento, hemos sido testigos de cómo la naturaleza volvía rápidamente a las ciudades en nuestra ausencia. La flora silvestre se adueñaba de los rincones de nuestras ciudades, creciendo de cada grieta disponible y recuperando poco a poco el espacio perdido. Se hizo visible que las calles también pertenecen a la vegetación, pero tal y como está pensada la ciudad impide su desarrollo. ¿En qué momento la naturaleza empezó a desaparecer de los entornos urbanos?¿Es posible que convivan? Y, si queremos que la vegetación vuelva definitivamente a las ciudades y poder disfrutar de ella, ¿qué medidas se pueden tomar?.

La relación entre la naturaleza y la ciudad no siempre ha sido como la conocemos actualmente. Antes del desarrollo de la ciudad moderna, la vegetación estaba incluida en muchos espacios (paseos arbolados, espolones, alamedas…) formando parte del paisaje urbano. Algunos de estos espacios todavía sobreviven y podemos disfrutar de ellos. Pero esta convivencia empieza a desaparecer con el desarrollo de la ciudad actual (mitad del s. XX). Debido a la creciente demanda de espacios para coches, carreteras, aparcamientos, edificios… la ciudad se ha ido deforestando y relegando los espacios verdes y arbolado a un segundo plano, limitando su crecimiento a zonas concretas y aisladas, y en muchos casos desapareciendo por completo. Tomando como ejemplo la ciudad de Valladolid, podemos encontrar múltiples casos donde el arbolado y los jardines desaparecieron durante esta época. La Plaza Mayor, San Benito, Plaza Zorrilla, San Pablo… en la actualidad son plazas duras, impermeables y sin rastro de la vegetación que hasta hace no tanto tenían.

Con este nuevo urbanismo no solo se perdieron muchos espacios verdes, también los beneficios sociales y ambientales que aportan, reduciendo la calidad y el confort de los espacios urbanos. Las zonas verdes son zonas de ocio, juego, deporte y espacios de contacto con la naturaleza, pero también mejoran el bienestar y confort de los ciudadanos al reducir las altas temperaturas y mejorar la calidad del aire captando contaminación ambiental. Actualmente, la presencia de vegetación en las ciudades es especialmente importante para ayudar a adaptar las ciudades al cambio climático y mitigar sus efectos, ya que actúan como sumideros de carbono y mejoran la gestión del agua de lluvia, entre otros beneficios.

Por ello, en los últimos años ha cobrado una gran importancia revertir el modelo de ciudad actual e implantar nuevas políticas de desarrollo urbano orientado a re-naturalizar y recuperar la tradición de la naturaleza en la ciudad.

Las ciudades están empezando a tomar medidas en este sentido y ya hay actuaciones que reintroducen nuevos espacios verdes urbanos para aprovechar sus beneficios. Retomando el ejemplo de Valladolid, un caso representativo es el de la plaza España. Esta, como muchas otras plazas, perdió su arbolado para la construcción de un parking subterráneo, sobre el cual se encuentra un mercado actualmente.

espacios verdes urbanos valladolid (plaza españa)
Evolución de la Plaza España en imágenes

Gracias a fotografías antiguas, se puede ver que anteriormente la plaza era una zona verde, con dos filas de arbolado, ofreciendo un espacio sombreado y agradable. Es con la construcción del parking subterráneo (1995) cuando desaparece la vegetación en la superficie. Hasta ahora, la plaza se había mantenido como un espacio duro, sin apenas rastro de la vegetación de antaño y no es hasta el año pasado (2020) cuando se recuperó la plaza como un espacio verde de la ciudad. Esta acción se encuentra dentro del proyecto URBAN GreenUP, coordinado por CARTIF (www.urbangreenup.eu), cuyo objetivo es la aplicación de planes de Re-naturalización Urbana, en Valladolid y en otras dos ciudades europeas, Liverpool (Reino Unido) e Izmir (Turquía). En este caso, se trata de una cubierta verde sobre la marquesina, que permite mantener los usos actuales de mercado y parking. Devolver la vegetación a la plaza no solo tiene un impacto estético, también repercute en el confort y bienestar del espacio proporcionando además otros beneficios como una mejor gestión del agua de lluvia y la creación de un nuevo espacio para promover la biodiversidad urbana.

La combinación de nuevas formas de vegetación junto con las tradicionales, ha permitido que la naturaleza vuelva a este punto de la ciudad… de donde nunca debió marcharse. ¡Esperamos que muchas plazas sigan este ejemplo y recuperen los espacios verdes perdidos!

Biometano y biohidrógeno: el futuro de la energía está aquí

Biometano y biohidrógeno: el futuro de la energía está aquí

Tanto el biometano como el biohidrógeno son dos gases que vienen pisando fuerte en nuestro panorama energético actual. Ambos tienen un origen renovable y su formación puede ir asociada a procesos de captura y almacenamiento de CO2, otro de los grandes objetivos de nuestra sociedad para luchar contra el calentamiento global.

El biometano no es otra cosa que metano con origen renovable, en contraposición al gas natural donde el metano tiene un origen fósil. El biometano se genera habitualmente al purificar el biogás que se produce en los digestores anaerobios que tratan corrientes residuales como fangos de depuradora, estiércoles u otras corrientes biodegradables. Es la operación generalmente conocida como proceso de upgrading [1]. El biometano tiene la ventaja añadida de que es químicamente idéntico al gas natural, por lo que le puede sustituir en cualquiera de sus aplicaciones. Se espera, por ello, que el biometano juegue un papel trascendental para la descarbonización de la economía española y europea con miras al 2050 [2].

Si volvemos del biogás, su otro componente mayoritario es el CO2, pero existe la posibilidad de reintroducir este CO2 al digestor anaerobio o tratarlo en otro reactor y, a través de los que se conoce como proceso de metanación, generar más biometano [3]. Es decir, podemos emplear CO2 para generar metano, ¿quién da más? Pero este proceso no está tan maduro como el de la digestión anaerobia convencional y, si bien se ha demostrado que es técnicamente factible ( se conocen en Europa más de 100 plantas operativas), el rendimiento del proceso necesita mejorar para que su viabilidad económica esté fuera de toda duda.

Una vez que disponemos del biometano, otra opción que tenemos es generar hidrógeno verde (denominado así por su origen renovable) a través de un conocido proceso de reformado. El reformado de gas natural para producir hidrógeno es una práctica industrial habitual, por lo que reformar biometano es una opción totalmente plausible. El reformado habitual se realiza haciendo reaccionar el metano con vapor de agua, pero ya hay trabajos que han demostrado la posibilidad de sustituir ese vapor de agua por CO2, por lo que volvemos a utilizar el dióxido de carbono como materia prima, retirándolo de la atmósfera y produciendo en su lugar el tan deseado hidrógeno.

Pero el hidrógeno también puede tener un origen biológico, que es lo que se conoce como biohidrógeno. En la naturaleza existen algas y bacterias que generan hidrógeno a través de sus ciclos metabólicos. Dichos organismos, cultivados en un medio controlado, pueden convertirse también en una fábrica de biohidrógeno. En este caso, y al igual que ocurría en los procesos de metanación, se ha demostrado que los procesos funcionan y pueden ser escalables, pero los rendimientos que se alcanzan en la actualidad siguen siendo una barrera a su implementación con fines industriales.

Pero para eso está la investigación, para seguir trabajando y hacer que estos procesos (y otros de los que hablaremos en otra ocasión) sean una realidad en el corto-medio plazo.

[1] Hidalgo, D., Sanz-Bedate, S., Martín-Marroquín, J. M., Castro, J., & Antolín, G. (2020). Selective separation of CH4 and CO2 using membrane contactors. Renewable Energy, 150, 935-942.

[2] Elguera, N. M., Salas, M. D. C., Hidalgo, D., Marroquín, J. M., & Antolín, G. (2020). Biometano, el gas verde que pide paso en España. IndustriAmbiente: gestión medioambiental y energética, (30), 50-56.

[3] Hidalgo, D. Martín-Marroquín, J.M. (2020). Power-to-methane, coupling CO2 capture with fuel production: An overview. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 132, 110057.

Blockchain para un mundo mejor

Blockchain para un mundo mejor

En entradas anteriores del blog ya se ha comentado qué es y cómo funciona Blockchain, además de las oportunidades que dicha tecnología ofrece a los clientes del sector eléctrico. En esta, vamos a volver a hablar de esta tecnología, describiendo el amplio abanico de posibilidades que ofrece la misma en el sector energético y medioambiental.

A modo de introducción, conviene destacar que la tecnología blockchain tiene el potencial de transformar el sector energético (y, de hecho, ya ha comenzado a hacerlo). El World Economic Forum ya identificó en 2018 ( en su publicación titualda «Building Block(chain)s for a Better Plannet» (septiembre de 2018) más de 65 casos de uso de aplicación de Blockchain en el sector energético y medioambiental. Estos casos de uso incluyen modelos de negocio para los mercados energéticos, el intercambio de créditos de carbono e incluso la utilización de una cadena de bloques para almacenar la información relativa a certificados energéticos.

El registro distribuido e inmutable que proporciona la tecnología Blockchain permite la compartición de información entre iguales de forma segura y sin la necesidad de intermediarios o entidades centrales que gestionen el intercambio de información. Se trata de una tecnología capaz de transformar completamente muchos procesos en el ámbito de los negocios, la gobernanza y la sociedad, brindando múltiples oportunidades para luchar contra el cambio climático, la pérdida de biodiversidad o la escasez de agua.

Una aplicación muy interesante de blockchain es su utilización en el intercambio de energía entre iguales. Hoy en día, muchos consumidores de energía se han convertido en «prosumidores» (es decir: además de consumir energía pueden también generarla (son capaces de generar energía renovable)). Por ello, y dada la intermitencia y la enorme dificultad de predecir con exactitud la disponibilidad de las energías renovables, los prosumidores pueden decidir instalar dispositivos de almacenamiento para poder almacenar dicha energía y así tenerla disponible cuando la necesiten, e incluso pueden vendérsela a otros consumidores que puedan necesitarla en otro momento. La utilización de Blockchain en este caso es clara: dicha tecnología proporciona un registro distribuido e inmutable de las transacciones realizadas, y elimina la necesidad de entidades centrales que gestionen dichos intercambios. Cuando se plantean estas situaciones, la mayor parte de nosotros pensamos en la energía eléctrica, pero también es posible intercambiar otros tipos de energía, como pueden ser el calor y/o frío residual.

En el ámbito del poyecto SO WHAT, CARTIF ha participado en la definición del modelo de negocio asociado a la utlización de Blockchain para el intercambio de calor y frío residual. Por otra parte, tanto en el proyecto de investigación interno OptiGrid (financiado por el Instituto de Competitividad e Innovación Empresarial (ICE), cuyo objetivo principal era el desarrollo de soluciones innovadoras en el ámbito de las smart grids), como en el proyecto Energy Chain (proyecto financiado también por el ICE y en el cual CARTIF participa en calidad de subcontratado por Alpha Syltec Ingeniería) se ha trabajado y está trabajando en soluciones blockchain para desplegar plataformas de intercambio de energía entre iguales. En el caso del proyecto Energy Chain, los algoritmos de machine learning desarrollados por Alpha Syltec Ingeniería generarán valiosa información sobre predicción de la generación y la demanda que será utilizada como entrada por los contratos inteligentes desplegados en la plataforma blockchain anteriormente mencionada.

Por otra parte, la utilización de Blockchain en el ámbito de las Ciudades Inteligentes o Smart Cities está cada vez más extendido dada su capacidad para transmitir información de forma segura y sin intermediarios. Además de su utilización en el sentido comentado en el párrafo anterior, blockchain puede impulsar la utilización del vehículo eléctrico, puede utilizarse como soporte a la participación ciudadana (incrementando la seguridad, transparencia y fiabilidad en las consultas a la población tales como elecciones, encuestas, referéndums…)

También existen iniciativas que ayudan a las entidades (o incluso a particulares) a compensar su huella de carbono invirtiendo en proyectos de descarbonización, y muchas de ellas utilizan la tecnología blockchain para dotar de una mayor seguridad y transparencia a sus operaciones. Este es el caso de ClimateTrade, cuyo principal objetivo es ayudar a las empresas a alcanzar la neutralidad de carbono ofreciéndoles su servicio de compensación de emisiones.

Otra iniciativa muy interesante es la utilización de blockchain para resolver el problema de la garantía de origen (GdO), que actualmente únicamente puede realizarse mediante acreditación por parte de un tercero que asegurará que un número, X, del total de megavatios-hora de energía eléctrica producidos em una central en un periodo temporal determinado han sido generados a través de fuentes de energía renovables. Utilizando acreditación, lo cual reduce costes y tiempos de espera.

Ciudades como Nueva York y estados como Virginia Occidental han utilizado blockchain para realizar intercambio de energía o para votar utilizando el móvil, Estonia lo está utilizando para la gestión de datos personales, y el Smart City Program de Dubái contempla más de 500 proyectos blockchain que cambiarán la forma de interactuar con la ciudad. Block chain es ya una realidad, y ha venido para quedarse.