Archivo de julio, 2013

Consumo energético mundial en el año 2012

Autor: [R. M. Navarro-  Grupo de Energía y Química Sostenibles- Instituto de Catálisis y Petroleoquímica]

El pasado mes de Junio se presentó el anuario estadístico de la energía mundial correspondiente al año 2012 (la edición 62 de este informe) elaborado por la empresa petrolera British Petroleum (BP). El informe mostró que el consumo mundial de energía primaria en el año 2012 moderó su crecimiento, presentando una tasa de crecimiento del 1.8% frente a la media del 2.6% de los últimos 10 años. Este descenso estuvo asociado en parte a la recesión económica y a que particulares y empresas respondieron a los elevados precios de la energía siendo más eficientes en su consumo y uso. El consumo de los países de la OCDE cayó un 1.2%, encabezado por el descenso del 2.8% en EEUU. Las economías emergentes fueron los responsables del crecimiento de la demanda de la energía siendo China e India las responsables de cerca del 90% de ese crecimiento y ocupando el 56% del consumo mundial.

                    Figura 1- Evolución del consumo de energía primaria mundial (1987-2012)

 

El petróleo sigue siendo la principal fuente de energía primaria con un 33.1% del consumo mundial, aunque sigue perdiendo cuota de mercado por 13º año consecutivo llegando a su nivel más bajo desde 1965. El petróleo tuvo la tasa de crecimiento más débil  (0.9%) entre los combustibles fósiles, descendiendo su consumo en los países de la OCDE un 1.3%. Nuevamente el mayor crecimiento en el consumo de petróleo se registró en los países emergentes registrando China el mayor crecimiento (5%). La producción mundial de petróleo creció el 2.2% con producciones récords en Arabia Saudí, Emiratos Arabes y Qatar.

La segunda fuente primaria por importancia fue el carbón. El carbón alcanzó la mayor cuota de consumo mundial de energía primaria (29.9%) desde 1970. El consumo de carbón creció un 2.5% en 2012, muy por debajo de la media del 4.4% de la última década, pero sigue siendo en combustible fósil con mayor crecimiento en su consumo. La producción mundial de carbón creció un 2% compensando la caída de producción en EEUU (-7.5%) el crecimiento en China (+3.5%) e Indonesia (+9%). Con el aumento de la producción de gas natural abaratando los precios en EEUU, el gas natural desplazó al carbón en la generación eléctrica lo que supuso que EEUU experimentase el mayor descenso de consumo de carbón del mundo.

El gas natural se convirtió en la tercera fuente primaria de energía por consumo. El gas natural supuso el 23.9% del consumo de energía con un crecimiento anual del 2.2%, por debajo de su promedio histórico del 2.7 %. Estados unidos (4.1%), China (9.9%) y Japón (10.3%) fueron los países que experimentaron mayores aumentos en el consumo de gas natural. La producción de gas natural creció un 1.9% con EEUU como mayor productor mundial.

La producción mundial de energía nuclear, por su parte, cayó un 6.9%, la mayor reducción registrada por segundo año consecutivo. La producción japonesa cayó un 89%, lo que supone el 82% de la caída mundial. La producción de energía nuclear supuso el 4.5% del consumo mundial de energía, la menor cuota desde 1984.

Las formas renovables de energía  supusieron el 2.4% del consumo mundial de energía, lo que está por encima del 0.8% alcanzado en 2002. La producción mundial de biocombustibles cayó por primera vez desde el año 2000 debido a la debilidad de EEUU, pero las renovables de generación eléctrica crecieron un 15.2%, suponiendo un 4.7% de la generación eléctrica mundial, batiendo su propio record.

Las emisiones globales de dióxido de carbono (CO2) originadas por el uso de la energía continuaron creciendo en 2012,  pero a un menor ritmo que en 2011.

Los datos presentados en el anuario muestran cómo el sistema energético mundial se adapta a la cambiante dinámica económica global y cómo  la demanda de energía se dirige hacia las economías emergentes con pocos cambios en la diversidad de fuentes de suministro.

Más información: BP Statitical Review of World Energy 2013

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XVI Reunión Red Lignocel

Los próximos días 26-27 de septiembre tendrá lugar en Pontevedra la XVI reunión de la red temática española “Biotecnología de materiales lignocelulósicos: retos enzimáticos, químicos y moleculares para su aplicación industrial, energética y medioambiental”.  que contará con la participación de grupos de investigación y empresas dedicadas al aprovechamiento de biomasa vegetal como materia prima renovable.

Autora: [Cristina Álvarez Vaquerizo -Unidad de Biocarburantes- Dpto. de Energía- CIEMAT]

Desde sus inicios en 1993 se interesó en la búsqueda y aplicación de soluciones biotecnológicas para el aprovechamiento de biomasa vegetal como materia prima renovable, teniendo por objetivo producir una vía de intercambio de conocimiento y tecnología entre sus participantes. Así como establecer  diferentes colaboraciones entre sus participantes y poder desarrollar nuevas líneas de investigación.

La red está formada por 25 grupos de investigación españoles y  6 empresas cuyo interés se centra en la  degradación microbiana y enzimática de los materiales lignocelulósicos (residuos agrícolas, forestales e industriales y cultivos industriales y energéticos).

Este consorcio ha permitido avances de gran importancia como en el caso de la industria papelera, con la utilización de xilanasas para el blanqueo de la pasta de papel, pero también se plantea nuevos retos como la utilización de residuos agrícolas y forestales para su conversión a etanol.

La Unidad de Biocarburantes de Ciemat, presentará varios trabajos de investigación titulados: “Caracterización de los oligosacáridos liberados en el tratamiento enzimático de la fracción líquida obtenida de la biomasa de poda de olivar pretratada con explosión a vapor” y “Producción de bioetanol a partir de poda de olivo sometida a un pretratamiento hidrotérmico utilizando ácido fosfórico como catalizador”.

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Utilización del grafeno para el almacenamiento de hidrógeno

Valentina Tozzini y Vittorio Pellegrini, del NEST-Istituto Nanoscienze, realizan una prospectiva de las características potenciales del grafeno para su uso en dispositivos de almacenamiento de hidrógeno (Fuente: Phys. Chem. Chem. Phys., 2013, 15, 80).

 Autora: [Isabel Rucandio - CIEMAT]

El hidrógeno está considerado en la actualidad como uno de los más prometedores combustibles “verdes”. Una de las claves para obtener tecnologías energéticas basadas en el hidrógeno es el desarrollo de sistemas fiables para su almacenamiento y transporte. Existen varias propuestas basadas en el diseño de materiales avanzados tales como hidruros de metal y diferentes estructuras de carbono que solventan ciertos problemas con respecto a la estrategia más convencional de compresión o licuefacción de hidrógeno en tanques. Sin embargo, ninguno de estos sistemas están ofreciendo en la actualidad los rendimientos deseados en términos de capacidad de almacenamiento de hidrógeno y control de los procesos de adsorción / desorción. Recientemente, se han realizado varios estudios sobre el potencial del grafeno (sustancia formada por carbono puro nanométrico bidimensional, con átomos dispuestos regularmente en configuración hexagonal en una lámina de un átomo de espesor) para el almacenamiento de hidrógeno.

 

La eficiencia en el almacenamiento de hidrógeno se evalúa mediante dos parámetros: la densidad gravimétrica y la densidad volumétrica. Es decir, un buen dispositivo práctico para el almacenamiento de hidrógeno debe ser simultáneamente ligero y compacto. Así el Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE) resume las distintas alternativas para almacenamiento de hidrógeno en el gráfico anterior basado en estos dos parámetros.

A partir de los estudios disponibles, la mayoría de ellos todavía en un nivel teórico, el grafeno se presenta como un material prometedor para el almacenamiento de hidrógeno en términos de estos dos parámetros. La posibilidad de crear nanoestructuras de grafeno funcionalizado y sus características peculiares tales como gran conducción eléctrica, robustez y flexibilidad, abre escenarios interesantes para su explotación en la tecnología del hidrógeno del futuro. Esta funcionalización permitirá modificar las características del grafeno proporcionando cualidades específicas para aplicaciones determinadas. En este sentido se han realizado varios estudios teóricos y de modelización y queda mucho trabajo experimental por realizar.

Para aplicaciones de almacenamiento de hidrógeno resulta relevante el hecho de que el grafeno hoy en día se puede producir a gran escala y de forma rentable por varias técnicas (por ejemplo, exfoliación, crecimiento átomo a átomo, obtención previa de óxido de grafeno a partir de grafito). Actualmente, la forma de obtener grafeno en abundancia se realiza mediante exfoliación en fase líquida. En este caso se consigue grafeno en forma de agregados, lo que limita el área superficial disponible para la adsorción de hidrógeno. Por lo tanto la optimización de los métodos de producción de grafeno será crítico para el éxito del desarrollo de dispositivos prácticos de almacenamiento de hidrógeno.

El hidrógeno puede ser adsorbido en grafeno de dos formas diferentes: fisisorción, es decir, interaccionando mediante fuerzas de Van der Waals, y quimisorción, es decir, formando enlaces químicos con los átomos de carbono del grafeno. La primera de ellas se produce generalmente con hidrógeno en forma molecular, mientras que la segunda se da de forma más favorable a nivel atómico. En este último caso, estudios teóricos demuestran que la adsorción del primer átomo de hidrógeno modifica localmente la estructura del grafeno, de tal manera que favorece los enlaces de otros átomos de hidrógeno, estabilizando de forma colectiva la estructura.
Estos estudios generan nuevas esperanzas para el desarrollo de dispositivos de estado sólido eficientes para el almacenamiento y liberación del hidrógeno en condiciones ambientales.

 

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10° Edición del congreso en Hidrógeno y Pilas de combustible: HYPOTHESIS

 

 

[Autora: Gisela Orcajo Rincón-Grupo de Ingeniería Química y Ambiental. Universidad Rey Juan Carlos]

La comunidad científica de hidrógeno y pilas de combustible se reunió el 11 y 12 de junio en Edimburgo, Escocia, en la décima edición del congreso HYPOTHESIS 2013, organizado en esta oportunidad por la empresa Pure Energy Center. Allí se debatieron temas muy interesantes referidos a esta tecnología como: fundamentos y teoría de las pilas de combustible, transporte, aplicaciones estacionarias y portátiles, producción, almacenamiento de hidrógeno, simulación y modelado, motores de combustión interna de hidrógeno, regulación y seguridad, políticas y financiación de las tecnologías del hidrógeno. Al igual que en otras ediciones de este congreso, hubo sesiones plenarias muy interesantes, donde se analizaron los éxitos, las oportunidades y los desafíos de la economía del hidrógeno.

La siguiente edición del congreso se celebrará en Toledo, España, en septiembre de 2015, y lo organizará la Universidad Rey Juan Carlos junto con el Instituto Madrileño de Estudios Avanzados en Energía (IMDEA Energía). Se espera que sea un foro que reúna expertos mundiales del sector industrial, académico y público, para intercambiar de manera eficiente nuevas ideas de calidad sobre las tecnologías del hidrógeno.

 

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