¿Los desarrollos en el sector de la eficiencia energética se están dando a la velocidad que necesita el planeta para terminar de zambullirse en la nueva era energética? Veamos dónde están las innovaciones.
De los inmuebles inteligentes a las redes eléctricas inteligentes
La eficiencia energética tiene un solo objetivo y dos condiciones. El objetivo: lograr que cualquier aparato eléctrico o electrónico tenga un menor consumo energético. Las condiciones: que las prestaciones técnicas no desmejoren y que la comodidad de los usuarios no se vea comprometida.
Bajo estas premisas, todo lo que tiene que ver con edificios inteligentes y automatizaciones sigue ganando terreno.
El Internet de las Cosas, la Inteligencia de las Cosas y la domótica
En pocos años hemos visto cómo a la gran mayoría de los aparatos eléctricos se les ha ido integrando protocolos de conexión inalámbrica como el Wi-Fi. Y en pocos años también hemos visto cómo esta conexión a la red permite su gestión y control a distancia.
Tanto así que la iluminación, la climatización, la seguridad, el uso de electrodomésticos y la automatización de tareas se pueden operar a través de dispositivos como teléfonos inteligentes, tabletas, ordenadores o asistentes virtuales en altavoz.
Actualmente estamos en un punto en el que cualquier dispositivo que tenga conexión a Internet permite automatizar sus funciones. Entonces, ¿cuánto más se puede avanzar en este terreno?
La domótica es el conjunto de tecnologías que se aplican para controlar, gestionar y automatizar la energía, la comunicación, la seguridad y el confort en el hogar.
Recopilación de información para más avances y previsiones
Junto con las facilidades que ofrece la permanente conexión a la red también está la recopilación de datos sobre hábitos de consumo y nivel de gasto energético en tiempo real.
Los aparatos inteligentes recopilan el máximo de información sobre nosotros y a partir de ahí se crean nuevas soluciones tecnológicas.
La meta es que cada vez tengamos que dar menos instrucciones y que, en función de nuestros hábitos, se realicen acciones de forma automática como el ajuste de temperatura en una estancia, la intensidad de la iluminación o la apertura y cierre de persianas, por ejemplo.
Por otra parte está la capacidad de predecir el consumo eléctrico para abastecer la tendencia “inteligente”. Con resultados en tiempo real se puede anticipar hacia dónde se debe distribuir la energía de forma más eficiente, equilibrar la oferta y la demanda, y reducir las pérdidas de transmisión.
Más impulso a las energías renovables
Las energías renovables han estado a la altura del compromiso: cada vez son más accesibles y eficientes. De hecho, en España la energía solar y la eólica están cubriendo más demanda energética que el gas, además de nuevas formas de transporte sostenible como son autos eléctricos, bicicletas o patines.
La tendencia es que los gobiernos de la Unión Europea sigan promoviendo su uso y explorando otras tecnologías como el hidrógeno verde o hidrógeno renovable, en especial el producido por electrólisis.
Este se obtiene mediante electricidad procedente de molinos de viento y de paneles fotovoltaicos.
Para convertirlo en energía, el hidrógeno almacenado en tanques se canaliza hacia una pila de combustible donde se une de nuevo con oxígeno procedente del aire y se obtiene la energía eléctrica y calor útil de alta calidad.
Con el hidrógeno verde se espera descarbonizar los sectores más complejos: transporte pesado, industria y química.
Almacenamiento de electricidad
El mayor quebradero de cabeza del sector energético es la imposibilidad de almacenar energía eléctrica a gran escala. Sin embargo, se siguen haciendo investigaciones para resolver el desafío energético por excelencia.
Para uso doméstico y comercial, las baterías de litio van ganando terreno. Hasta ahora son las que tienen mejor capacidad de almacenamiento, rendimiento y relación peso-volumen, su uso se puede ver en las bicicletas eléctricas que más ciudades han optado por establecer en su territorio.
Sin embargo, las baterías de hierro empiezan a ocupar un lugar importante en el desarrollo tecnológico de almacenamiento eléctrico, ya que el hierro es un metal más común y más barato.
Y aunque no se trata de una innovación (desde los años 70 están en el mercado) es ahora cuando se les ve el potencial porque pueden almacenar energía de forma rentable durante 100 – 150 horas. Su punto a mejorar es que son unidades muy grandes (del tamaño de una lavadora).
Las pilas de combustible de hidrógeno verde también siguen entre las tendencias de eficiencia energética ya que, aunque son de alta eficiencia y no generan emisiones contaminantes, es difícil y costoso construirlas. Eso sin contar que el hidrógeno comprimido es muy inflamable y difícil de almacenar.
Casas eficientes
No hay mejor ahorro que el gasto que no se hace. Es por eso que entre los esfuerzos para alcanzar la eficiencia energética está hacer que necesitemos menos fuentes de energía.
Es por eso que se están desarrollando nuevos materiales y técnicas de aislamiento, de modo que los sistemas de climatización no tengan que trabajar más para mantener las temperaturas confortables.
Otro concepto que se está rescatando, así como las baterías de hierro, son las Passivhaus. En este caso, el objetivo del diseño arquitectónico bioclimático es que las viviendas tengan una demanda mínima de energía. Todo está dispuesto para sacar el máximo provecho de la iluminación y climatización natural.
Ahora mismo construir una Passivhaus puede costar el doble respecto a una vivienda tradicional, lo que limita el avance del diseño bioclimático; hay diversos lugares en donde se ha preferido este tipo de vivienda, principalmente en lugares con mayor altura donde los medios de transporte llegan a ser diferentes siendo la bicicleta de montaña uno de los principales. El objetivo es reducir los costes de inversión para que sea una opción inmobiliaria más accesible.
Creación y optimización de estaciones de carga para vehículos eléctricos
La recarga energética de vehículos eléctricos implica un tiempo y un espacio que requieren de una gran inversión en infraestructura.
Es por eso que la prioridad de las innovaciones energéticas en este sector es optimizar el tiempo de carga de los coches entre tanto se resuelve tener baterías que permitan recorrer mayores distancias y sin necesidad de cargas frecuentes.
Otro aspecto sobre el que se está trabajando es en la carga inalámbrica.
Se explora la posibilidad de que pueda usarse la energía solar para esto y que los costes de implementación sean más accesibles para su aplicación a gran escala. Sin embargo, ya es una realidad que tiene un valor de 2 millones de euros por kilómetro de carretera de carga inalámbrica.