Uso de la energía: Precisiones del doctor Roque (+ Fotos)

Hace cerca de una década el doctor Pablo Roque Díaz, profesor de la  facultad de Ingeniería Mecánica de la Universidad Central Marta Abreu, de Las Villas,  ofreció declaraciones al periódico Trabajadores  en una serie de trabajos  referidos al uso racional y eficiente de la energía.

Sus explicaciones para aquel momento particular de la Revolución Energética  fueron vitales para entender que la energía es un valioso recurso material, pero digamos que “invisible”, característica que lo hace algo misterioso y que influye en que no siempre lo tengamos en cuenta.  Muchas de las observaciones que realizó el catedrático en  aquellos artículos,  consideramos valioso retomarlas en las circunstancias actuales, cuando Cuba transita por una coyuntura energética particular. Resumimos sus ideas principales recogidas en aquellos trabajos para presentárselas en este.

¿Qué es, a fin de cuentas, la energía y por qué resulta importante?

Sin pretender dar una definición rigurosa, podemos decir que es un recurso que puede cambiar de formas, pero lo necesitamos ineludiblemente, se puede convertir en los llamados servicios energéticos; entre ellos, los más importantes: iluminación, transporte (de todo tipo), comunicaciones, climatización, cocción de alimentos, recreación, bienes culturales y muchos otros más.

Las diversas maneras en que la especie humana la ha utilizado caracterizan los rasgos de cada etapa de la civilización. Se presenta en muchas formas, pero las más importantes se manifiestan en los llamados portadores energéticos. A pesar de que muchos consideran “energía” solo a la electricidad, ésta no es más que un portador energético. Pueden ser también los diversos combustibles, el vapor de agua, el aire comprimido, entre otros.

Si sabemos que la energía ni se crea ni se destruye, ¿cómo puede hablarse de “consumo” y “ahorro” de energía, conceptos formalmente divorciados de esa definición?

De hecho, la energía se conserva. Pero en su incesante transformación eventualmente puede obtenerse algún beneficio si nos organizamos adecuadamente, y esto se traducirá finalmente en un servicio energético de utilidad. Pero si la transformación ocurre de manera desorganizada, sucede que carece de utilidad. Así, cuando quemamos un combustible y su energía pasa directamente al medio ambiente, nadie duda que ésta se conservará, pero también es evidente que perdió utilidad. Se dice entonces que la energía se ha degradado, lo que es tan inevitable como su conservación.

El meollo del asunto consiste en aprovechar el proceso de degradación de manera que simultáneamente se produzca algún efecto válido, por ejemplo, la cocción de algún alimento, encender una luminaria, moler granos o mover un camión.

En ese caso, el concepto de consumo de energía se refiere a la cantidad transformada, no realmente “consumida”, debiera decirse “utilizada” o algún sinónimo, pero su empleo es generalizado.

Cuando hablamos de ahorro de energía a lo que nos referimos es a “utilización racional de la energía”. Ahorro implica necesariamente la utilización más eficiente del recurso, significa exactamente hacer más con menos, y de ningún modo dejar de usarlo totalmente a costa de rescindir del resultado o beneficio pretendido. En ocasiones, la realidad nos obliga a restringir el uso de algún recurso, pero no ha de llamarse a eso ahorro.

Hablando de uso de la energía, ¿qué diferencias existen entre lo que puede catalogarse como racional y el despilfarro?

Puede decirse que el uso racional es utilizar las inevitables transformaciones de la energía para obtener beneficios en forma de servicios energéticos en la mayor proporción posible respecto a la cantidad de energía utilizada. El despilfarro es precisamente utilizar más energía de la que se requeriría normalmente para el mismo resultado final;  como por ejemplo, tener una cámara refrigerada trabajando con la puerta entreabierta, lo que provoca que funcione sin parar, con el consiguiente consumo innecesario,  o cuando tenemos un local vacío totalmente iluminado con bombillos “ahorradores”. ¿Qué beneficio se obtuvo? Claro que ninguno.

Se oye hablar de eficiencia energética ¿qué nos puede decir acerca de ella?

Es la manifestación de uso racional de la energía. Se formula por la fracción que representa el servicio energético obtenido dividido por el recurso energético utilizado, expresados en las mismas unidades de medida, por ejemplo en kilowatt. Cuanto mayor sea la eficiencia, tanto más efectivo habrá sido el proceso, y por lo tanto mayor será el ahorro relativo de energía.

La eficiencia energética se eleva siempre que seamos capaces de disminuir el despilfarro. Para los ejemplos mencionados: hermetizando la puerta de la cámara refrigerada obtendremos el mismo (o mayor) beneficio, consumiendo menos energía eléctrica (el termostato apagará el motor cuando se haya alcanzado la temperatura fijada en el regulador), o iluminando el local únicamente mientras se utiliza.

¿Qué importancia puede tener el uso racional de la energía? ¿Qué daños provoca el derroche?

El uso racional de la energía implica en primer lugar un beneficio económico directo para el usuario, pero también para la economía nacional: cualquier medida de ahorro local se traduce de inmediato en una disminución de la energía primaria (combustible diésel, fuel oil u otras) consumida por el país en su generación. Ello provoca a su vez un efecto ambiental positivo, al evitarse la emisión de contaminantes asociada a la energía que se ha dejado de generar en termoeléctricas, grupos electrógenos u otros tipos de plantas.

El derroche implica exceso de gastos económicos, aumento del consumo de  combustible en plantas de generación y de la emisión de contaminantes: téngase en cuenta que cada kilowatt/hora generado requiere de entre 200 y 300 gramos de combustible, que emiten al quemarse el triple de esa cantidad de dióxido de carbono -principal causante del cambio climático por efecto de invernadero-, además de otros contaminantes como ácidos, partículas sólidas y diversos tipos de alquitranes, todos de una forma u otra perjudiciales.

¿Qué se puede hacer, en la concreta, para utilizar racionalmente la energía?

Es imprescindible detectar todos los puntos de ineficiencia que existen. Aquí resulta conveniente destacar que la energía es un recurso material que “no se ve”. Pero si observamos una hoja de papel, una barra de pan, un litro de leche o un tanque de agua, veremos que se ha consumido en su producción ciertas cantidades de energía, a veces enormes.

Y si despilfarramos el recurso, estamos también derrochando energía: un salidero de agua en una tubería es derroche de energía (además de serlo del agua), pues para llevarla a nuestros hogares es preciso bombearla con equipos altos consumidores de energía. En fin, economizar todo lo que utilizamos o consumimos es utilizar racionalmente la energía.

¿Cómo lograr el acomodo de carga en los hogares?

Lo primero es el acomodo doméstico de carga, que consiste en la planificación racional del momento en que se conectan y desconectan los equipos eléctricos, a fin de no sobrecargar las plantas generadoras, las líneas y sus componentes principales.

A pesar de ser un concepto conocido y utilizado desde hace mucho tiempo en la práctica industrial y en otras actividades productivas y de servicios, es casi absolutamente desconocido en la esfera doméstica. Algo se da a entender cuando en las campañas de divulgación nos orientan apagar las luces y otros equipos eléctricos innecesarios en el horario pico (entre 6 y 10 de la noche, en dependencia de la época del año).

Si hacemos eso, realmente estamos aplicando una medida elemental de acomodo de carga: retirando demanda eléctrica en el momento en que ésta resulta mayor. Y si cumplimos esa orientación, y en cada uno de los más de 2 millones y medio de hogares del país apagamos un bombillo de 60 watt, reduciríamos la demanda nacional considerablemente en ese momento . Es por eso que debemos cooperar y disminuir la demanda nacional en la hora pico y abstenernos de utilizar en ese horario los demás equipos eléctricos.

Pero la comida de la familia generalmente comienza a elaborarse después de la jornada laboral, lo que significa que la tendencia cada vez más es a incrementar el uso de los efectos electrodomésticos en ese horario. ¿Qué podemos hacer?

Hay reglas de acomodo doméstico de carga y medidas que pueden tomarse, por ejemplo, desconectar todos los equipos innecesarios en el horario pico; y si debe preparar comida para varios días (frijoles), tratar de hacerlo en otros horarios. Las horas de la madrugada son las más deseables, pues se produce un decrecimiento considerable de la demanda nacional (pico inverso o valle), que sería muy conveniente llenar con demanda adicional, ya que el costo de producción de la energía resulta mucho menor en ese horario. Si va a preparar algún alimento que ha de consumirse frío, trate de elaborarlo lo más temprano posible; reserve la cocción en horario pico para los alimentos que se sirven calientes.

Estas observaciones contribuyen de manera eficaz a mantener las demandas máximas nacionales en límites racionales y son de aplicación general. Sin embargo, existen otras razones que justifican las medidas de acomodo,  más cercanas a nuestra propia realidad cotidiana. Nos referimos a los efectos negativos que tienen los elevados consumos de corriente eléctrica, que acompañan a la operación de equipos de alta potencia.

La corriente eléctrica se mide en amperes (A), y para muchos de los equipos de utilización doméstica puede calcularse dividiendo la potencia en W (watts) demandada por el equipo entre la tensión (voltaje) de la línea (unos 110 V en nuestro país). Así, por ejemplo, una olla arrocera que demanda una potencia de 750 W, consumirá una corriente de 750 W/110 V = 6,8 A.

Los cables eléctricos deben conducir estos amperes desde la línea hasta los equipos consumidores y regresar, de ahí que deben tener el grueso necesario según sea mayor o menor la corriente que deben transportar. Ello se mide considerando el calibre o diámetro del conductor.

Cada conductor posee una capacidad segura de transporte de corriente que no debe ser sobrepasada, pues en ese caso se produce un recalentamiento del propio cable conductor, de su aislamiento y de los empalmes. En ocasiones, otros daños acontecen cuando el calentamiento de los contactos o empalmes puede deteriorar los tomacorrientes, interruptores o sus partes plásticas, o incluso iniciar la combustión del forro aislante del cable o del material de las paredes o techo de la edificación por donde pasa, lo que puede dar lugar a un incendio.

¿Cómo evitar esas situaciones?

Para evitar lo anterior,  se utilizan dispositivos de protección que interrumpen la alimentación de corriente cuando su valor sobrepasa el límite seguro, entre otros, los llamados ‘caballitos’ de las líneas de distribución, y los fusibles o breakers. La capacidad en amperes de cada uno de estos dispositivos generalmente viene indicada en ellos. Sin embargo, en ocasiones se comete la imprudencia de sustituirlos por pedazos de alambre, de los cuales se desconoce la capacidad de corriente, que si bien permiten alimentar la línea utilizada, no brindan protección alguna contra la sobrecarga de la misma.

¿Conectar varios equipos juntos trae dificultades?

Si se conectan varios equipos a un mismo conductor, la corriente que circulará será la suma de la que cada uno consumiría si trabajara solo, con lo que se puede sobrepasar la capacidad segura de la instalación eléctrica. Esto resulta más peligroso en construcciones viejas o deterioradas, y en las de madera o de otros materiales que por ser combustibles representan un riesgo real de incendio.

Por ello, una cuarta regla de acomodo de carga doméstica sería no conectar simultáneamente varios módulos eléctricos de alta demanda de potencia. Es preferible escalonar su utilización en el tiempo, de manera que no se sobrecarguen las líneas de la instalación doméstica.

Además, si hay operaciones que pueden realizarse en otro momento, como por ejemplo bombear agua o utilizar la lavadora o la licuadora, no dudar en hacerlo antes o dejarlo para después. Incluso, puede ser una buena práctica desconectar por un rato (el más crítico) el refrigerador o cualquier otro equipo consumidor que se encontrara trabajando en ese momento.

¿La resistencia eléctrica y la temperatura con que trabajan tienen implicaciones?

La resistencia de los equipos eléctricos de calentamiento aumenta con la temperatura a la que trabajan, por lo que, en general, consumirán más corriente cuando están fríos de la que consumen cuando se encuentran calientes a su temperatura normal de trabajo. Y la diferencia puede ser notable. Por lo tanto, cada vez que desconectamos un equipo de estos después de haber estado a su temperatura de trabajo, lo dejamos enfriar, y lo conectamos nuevamente, estaremos pasando repetidamente por un régimen de trabajo en el cual demanda más potencia y consume más intensidad de corriente.

Por esa razón,  cuando se vayan a realizar varias operaciones de cocción con un mismo equipo, es preferible preparar los ingredientes y organizar todas las operaciones para que pueda comenzar la siguiente inmediatamente después de que haya concluido la anterior, sin pausas entre ellas. Así se contará con una sola operación de calentamiento.

Estas son algunas reflexiones sobre la organización de la operación con los equipos electrodomésticos, hay otras posibilidades. Es necesario comprender algunos términos especializados, que probablemente tendrán que pasar a ser de utilización diaria por miles de personas no especialistas, si es que queremos adaptarnos a la nueva situación energética del país y en especial a la administración de la energía en el ámbito doméstico, concluyó el especialista.