Sustitución de fuentes

Existen muchas soluciones técnicas posibles a los problemas relacionados con el nexo entre la energía y el agua. Un conjunto de esas opciones incluye la sustitución de fuentes: cambiar a fuentes de energía que utilicen menos agua y a fuentes de agua que utilicen menos energía. La sustitución de fuentes se ha utilizado anteriormente para resolver problemas de recursos. En respuesta a los problemas con el petróleo en los años 70, ocurrió una sustitución rampante de combustibles en los Estados Unidos para reducir los riesgos de la volatilidad de precios y de tener un suministro incierto de petróleo. En el sector de energía, las compañías de servicios públicos cambiaron de petróleo, que en su uso pico fue responsable del 17% de nuestra generación de electricidad, a gas natural, carbón y combustibles nucleares. Para el año 2015, el uso de petróleo se había reducido a menos de 1% de la mezcla de combustible para el sector de energía. El sector industrial cambió de petróleo a gas natural para procesos de calor, y el sector residencial, que había cambiado de carbón a petróleo para la calefacción hacía un par de décadas, comenzó a cambiar de petróleo a calefacción de gas natural y calefacción eléctrica.

Los productores de energía y los consumidores de EE.UU. sustituyeron los combustibles de los años 70 por razones de seguridad nacional o económicas, pero cada sustitución conlleva implicaciones ambientales cuando las sociedades cambian de combustibles más sucios a otos más limpios o vice versa. Muchas centrales eléctricas construidas en los años 70 y 80 usan sistemas de enfriamiento de circuito abierto de uso intensivo de agua porque las inquietudes sobre la escasez de agua no eran tan graves cuando fueron construidas. Muchas dependen del carbón y material nuclear como fuente de combustible. Los planificadores en aquel momento no predijeron las limitaciones de agua causadas por el crecimiento poblacional, económico y el cambio climático. Como la mayoría de las centrales eléctricas se diseñaron y construyeron para una vida útil de 40 años, muchas están llegando al fin de su vida operacional. Cada una necesita de una inversión sustancial para operar, así que los propietarios deben decidir si retiran o modernizan sus centrales eléctricas y si deben considerar las restricciones emergentes sobre el agua en sus diseños.

Además de ser muy sedientas, muchas centrales de carbón más antiguas también son muy sucias. Emiten altos volúmenes de bióxido de carbono, materia particulada y mercurio, lo cual las hace vulnerables a las reglas de emisiones que cada vez son más estrictas. Sustituir las fuentes de electricidad a generadores de gas natural con ciclo combinado, sistemas de paneles solares y granjas de viento podría ahorrar volúmenes de agua significativos y evitar emisiones al mismo tiempo. Aun cuando se toma en cuenta que el gas natural producido por la fracturación hidráulica de las formaciones de lutita necesita más agua que la minería de carbón, las centrales de gas natural con ciclo combinado usan menos agua durante todo su ciclo de vida porque la central eléctrica en sí es más eficiente, evita los controles de emisiones (que usan agua para remover los contaminantes de las chimeneas) y la refrigeración de aire parcial dentro del ciclo combinado. De manera similar en el sector de transporte, hacer el cambio de petróleo a gas natural puede ahorrar dinero, y cambiar de biocombustibles de primera generación hechos de maíz a ya sea petróleo o biocombustibles hechos de plantas que no requieren irrigación, como la caña de azúcar o mijo celulósico, puede ahorrar agua.1Emily A. Grubert, Fred C. Beach yd Michael E. Webber, “Can switching fuels save water? A life cycle quantification of freshwater consumption for Texas coal- and natural gas-fired electricity”, Environmental Research Letters 7 (2012).

El etanol hecho de maíz (a la izquierda) requiere 30% más agua que el etanol hecho de caña de azúcar (a la derecha).

Así como sustituir la fuente de energía puede ahorrar agua, sustituir la fuente de agua puede ya sea ahorrar energía o agua dulce, o potencialmente ambas. Hay un proverbio que dice: "En el desierto, cualquier agua es buena". Esto incluye agua degradada como agua salobre, salina, gris y efluente tratado, que a pesar de no ser potable se puede usar en ciertas aplicaciones industriales y agrícolas para ahorrar agua dulce.

Image Credits: Alexander Kirch/Shutterstock.com; Firma V/Shutterstock.com; Johan Larson/Shutterstock.com.

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