martes, 30 de abril de 2019

¿Cuánta agua disponible hay en el planeta?

Desde el espacio, cualquier imagen de nuestro planeta muestra que la Tierra es un planeta azul, y es que el 70% de su superficie está cubierta por agua y sólo 30% es tierra firme. Pero en realidad el agua que se ve es una delgadísima película con respecto al tamaño del planeta; para darnos una idea si mojamos una naranja, la capa que permanece en la cáscara equivale a la toda el agua que existe en la Tierra. El nuestro no es un planeta de agua, es apenas un planeta mojado, esta poca agua es la que ha hecho posible la vida como hoy la conocemos. La disponibilidad de agua promedio anual en el mundo es de aproximadamente 1.386 millones de km³, de estos el 97.5% es agua salada, el 2.5%, es decir 35 millones de km³, es agua dulce, de ésta casi el 70% no está disponible para consumo humano debido a que se encuentra en forma de glaciares, nieve o hielo.
Del agua que técnicamente está disponible para consumo humano, sólo una pequeña porción se encuentra en  lagos, ríos, humedad del suelo y depósitos subterráneos relativamente poco profundos, cuya renovación es producto de la infiltración. Mucha de esta agua teóricamente utilizable se encuentra lejos de las zonas pobladas, lo cual dificulta o vuelve imposible su utilización efectiva. Se estima que solamente el 0,77% se encuentra como agua dulce accesible al ser humano.

Usos del agua
A nivel mundial, la proporción de extracción de agua es aproximadamente 69% agropecuaria, 19 % industrial y 12% municipal. Este cálculo está dado a partir de la extracción total global para cada uso; y está fuertemente influenciado por unos pocos países que tienen una extracción de agua muy alta, en comparación con otros.
Se estima que el 20% de los acuíferos mundiales está siendo sobreexplotado, lo que tendrá consecuencias graves, como el hundimiento del suelo y la intrusión de agua salina.
Crecimiento en la extracción del agua por uso en el último siglo.


En el último siglo la población mundial se incrementó 4.4 veces, mientras que la extracción de agua aumentó 7.3 veces en el mismo periodo; la extracción aumentó 1.7 veces más rápido que la población mundial. Sin embargo, como puede verse en el siguiente gráfico mientras la población mundial continua creciendo exponencialmente, el incremento en la extracción de agua se ha frenado en las últimas décadas.
Como puede observarse el mayor aumento en la extracción de agua tuvo lugar entre 1950 y 1960, período que corresponde con la implantación del modelo industrializador de desarrollo, impulsado después de la segunda guerra mundial.

Curiosidades: algunos aspectos sobre el agua en el mundo.
Cataratas el Ángel: El Salto Alto, en las Cataratas del Ángel, Venezuela, es la caída de agua más alta conocida. Es más de 20 veces más alta que el Niágara.
Condensación: Si todo el vapor de agua en la atmósfera de la Tierra se condensara al mismo tiempo en agua líquida, habría bastante agua para cubrir los Estados Unidos, incluyendo Alaska y Hawaii, con una capa líquida de 7.6 metros de profundidad.
Río: La competencia por los derechos sobre el agua ha provocado violentos conflictos. Es natural que la palabra rivalidad provenga del latín rivus, que quiere decir río.
Árboles: Un roble de dimensiones considerables despide, durante la temporada típica de crecimiento, 105,989 litros de humedad.
Glaciares: Si los 23 mil millones de km³ de hielo del mundo se fundieran al mismo tiempo, el volumen de los océanos aumentaría únicamente 1.7%, pero esto sería suficiente para que el nivel del mar se elevara alrededor de 55 metros.
Lagos: El lago más profundo del mundo alcanza los 1,600 metros de profundidad en algunos sitios se le conoce como lago Baikal y está en Siberia. Aunque el lago Superior abarca un área más grande 82,800 km², en comparación con los 33,670 del Baikal, contiene menos agua. El Baikal representa el mayor volumen de agua dulce en una sola masa, en el mundo.

lunes, 29 de abril de 2019

Ciclo hidrológico del agua

El ciclo del agua, también llamado ciclo hidrológico, se refiere a la circulación de agua a nivel, arriba y debajo de la superficie de la Tierra. La masa de agua en la Tierra permanece bastante constante a lo largo del tiempo, pero la división del agua en los principales reservorios de hielo, agua dulce, agua salina y agua atmosférica es variable dependiendo de una amplia gama de variables climáticas.

El agua se mueve de un depósito a otro, como de ríos a océanos, o de los océanos a la atmósfera, por los procesos físicos de evaporación, condensación, precipitación, infiltración, escorrentía superficial y flujo subsuperficial. Al hacerlo, el agua pasa por diferentes formas o estados de la materia: líquido, sólido (hielo, granizo o nieve) y gaseoso (vapor de agua).
El ciclo del agua implica intercambio de energía, lo que conduce a cambios de temperatura. Cuando el agua se evapora, absorbe la energía de su entorno y enfría el medio ambiente. Cuando se condensa, libera energía y calienta el medio ambiente. Es un sistema interrelacionado con intercambios de calor basados en simples leyes de la termodinámica e influyen en el clima.
La fase de evaporación del ciclo purifica el agua que luego se repone a la tierra con agua dulce. El flujo de agua líquida y helada transporta minerales por todo el mundo. También está involucrada en la remodelación de las características geológicas de la Tierra, a través de procesos que incluyen la erosión y la sedimentación.
El ciclo del agua también es esencial para el mantenimiento de la mayoría de los ecosistemas y la vida en el planeta.

Descripción del ciclo del agua paso a paso
El sol, que impulsa el ciclo del agua, calienta el agua en océanos y mares. El agua se evapora como vapor de agua en el aire. Algo de hielo y nieve se sublima directamente en el vapor de agua. La evapotranspiración es agua que se transpira de las plantas y se evapora del suelo.
La molécula de agua H2O tiene una masa molecular más pequeña que la de los componentes principales de la atmósfera, nitrógeno y oxígeno, N2 y O2, por lo tanto es menos densa. Debido a la diferencia significativa en la densidad, la flotabilidad impulsa el aire húmedo más alto en la atmosfera. A medida que aumenta la altitud, la presión del aire disminuye y la temperatura baja. La temperatura más baja hace que el vapor de agua se condense en pequeñas gotas de agua líquida que son más pesadas que el aire, y caen a menos que estén apoyadas por una corriente ascendente. Una gran concentración de estas gotitas en un gran espacio en la atmósfera se vuelve visible como una nube. Si alguna condensación está cerca del nivel del suelo se le llama niebla.
La circulación atmosférica mueve el vapor de agua alrededor del globo terráqueo, las partículas de las nubes colisionan, crecen y caen de las capas atmosféricas superiores en forma de precipitación.
Algunas precipitaciones caen como nieve o granizo, aguanieve, y pueden acumularse como casquetes de hielo y glaciares, que pueden almacenar agua congelada durante miles de años.
La mayoría del agua vuelve a los océanos o a la tierra como lluvia, donde el agua fluye por el suelo como escorrentía superficial. Una parte de la escorrentía ingresa a los ríos en los valles del paisaje, y el flujo de agua mueve el agua hacia los océanos. La escorrentía y el agua que emerge del suelo (aguas subterráneas) pueden almacenarse como agua dulce en lagos.
No toda la escorrentía desemboca en los ríos, gran parte se infiltra en las profundidades del suelo y repone los acuíferos, que pueden almacenar agua dulce durante largos períodos de tiempo en las capas freáticas.
Algunas infiltraciones permanecen cerca de la superficie de la tierra y pueden filtrarse hacia cuerpos de aguas superficiales (y el océano) a medida que se descarga el agua subterránea. Algunas aguas subterráneas encuentran aberturas en la superficie de la tierra y salen como manantiales de agua dulce.

Procesos del ciclo del agua
  • Deshielo: Es la escorrentía del agua  producto del derretimiento de la nieve.
  • Evaporación: Es la transformación del agua de las fases líquidas a las gaseosas a medida que se mueve desde el suelo o las masas de agua hacia la atmósfera suprayacente. La fuente principal de energía para lograr la evaporación es  la radiación del sol. La evaporación a menudo incluye implícitamente la transpiración de las plantas, aunque juntas se las conoce específicamente como evapotranspiración.
  • Sublimación: Este estado cambia directamente de sólido (hielo o nieve) a vapor de agua sin pasar por el estado líquido.
  • Sublimación inversa: Esto se refiere al cambio de vapor de agua directamente a hielo, nieve.
  • Advección: Es el movimiento del agua a través de la atmósfera.  Sin advección, el agua que se evaporó sobre los océanos no podría precipitar sobre la tierra.
  • Condensación: Se refiere a la transformación del vapor de agua en gotas de agua líquida en el aire, creando nubes y niebla.
  • Precipitación: Se refiere al Vapor de agua condensada que cae a la superficie de la Tierra. La mayoría de la precipitación ocurre como lluvia, pero también incluye nieve, granizo, neblina, aguanieve. Aproximadamente 505.000 km³ de agua caen como precipitación cada año, 398.000 km³ de ella cae sobre los océanos. La lluvia en tierra contiene 107.000 km³ de agua por año y nevando solo 1.000 km³.  El 78% de la precipitación mundial ocurre sobre los océanos.
  • Intercepción del dosel: Es la precipitación que es interceptada por el follaje de las plantas, hierbas y hojas secas que finalmente se evapora a la atmósfera en lugar de caer al suelo.
  • Escorrentía: Es la variedad de formas en que el agua se mueve a través de la tierra. Esto incluye la escorrentía superficial y la escorrentía del flujo de agua en arroyos, ríos y otros canales. A medida que fluye, el agua puede almacenarse en lagos o embalses, filtrarse en el suelo, evaporarse en el aire o extraerse para usos agrícolas u otros usos para seres humanos.
  • Infiltración: Es el flujo de agua desde la superficie del suelo hacia su interior. Una vez infiltrada, el agua se convierte en humedad del suelo o agua subterránea.
  • Flujo subsuperficial: Es el flujo de agua subterránea, en los acuíferos y la zona vadosa. El agua subsuperficial puede retornar a la superficie (por ejemplo, por bombeo humano o como un manantial) o, de forma eventual, filtrarse a los océanos.

El agua retorna a la superficie de la tierra a una menor altura con relación a donde se infiltró, por la fuerza de la gravedad directamente o por presiones inducidas por ésta. El agua subterránea es de tendencia a moverse lentamente y a reponerse lentamente, por lo que su permanencia en los acuíferos puede durar miles de años.

Cambios del agua a través del tiempo
El ciclo del agua se encarga de describir todos los procesos que logran impulsar el movimiento de ésta por toda la hidrosfera. Sin embargo, no toda el agua que está en movimiento está afectando el ciclo hidrológico ya que existe mucha más agua “almacenada” que no está formando parte en este momento del agua en movimiento.
Esta agua ha estado inactiva durante largos periodos de tiempo pero hoy en día está siendo añadida de forma mucho más rápida al ciclo hidrológico debido al calentamiento global y otros factores como la perforación de pozos para consumo humano y animal.
Las actividades humanas que alteran el ciclo del agua incluyen:
  • Agricultura
  • Industria
  • Alteración de la composición química de la atmósfera
  • Construcción de presas
  • Deforestación y forestación
  • Eliminación de agua subterránea de pozos
  • Extracción de agua de los ríos
  • Urbanización

Los océanos son el depósito final por excelencia para la mayor parte de toda el agua en el planeta. Se estima que de los 1.386.000.000 km³ del suministro de agua del mundo, alrededor de 1.338.000.000 km³ se almacenan en los océanos.
Eso es alrededor del 97%. Igualmente se tiene estimado que aproximadamente el 90% del agua que se evapora proviene de los océanos por lo que éstos son muy importantes en el ciclo del agua de planeta Tierra.
El ciclo hidrológico es fundamental para la vida en el planeta. El hecho de que en el último siglo se está añadiendo más agua activa al ciclo, producto del deshielo por el calentamiento global, está provocando muchas consecuencias sobre el equilibrio natural de los últimos millones de años.

viernes, 19 de abril de 2019

Aplicación de la Eficiencia Energética

La energía se presenta en la naturaleza de diversas formas y en cada una de ellas el hombre emplea diversos procesos a fin de transformarla, almacenarla, transferirla y utilizarla. Es destacable que la ciencia y la tecnología hayan aportado, a lo largo de los últimos años, gran cantidad de avances e innovaciones tecnológicas, posibilitado reducir considerablemente las pérdidas que acontecen en los procesos de transformación de la energía.
“La energía es la capacidad de la materia para realizar un trabajo y producir cambios en ella o en otros cuerpos.”
La aplicación de eficiencia energética representa la solución adecuada para optimizar el uso de energía sin reducir la calidad de vida, ni impactar en los niveles de desarrollo alcanzados.
Para comprender el significado y diferenciarlo del “ahorro de energía”, que implica dejar de consumir una parte de la energía utilizada actualmente, se entiende a la práctica de eficiencia energética como el mecanismo para “hacer más con la misma energía” o “hacer lo mismo con menor energía”, como consecuencia de una mayor productividad de cada unidad de energía consumida.
“Para definir en términos sencillos el concepto de eficiencia energética, podemos entenderlo como la optimización de la relación entre la cantidad de energía consumida y los resultados obtenidos, mediante la práctica o mejora en los procesos de utilización de dicha energía, manteniendo o mejorando los estándares de vida del entorno de aplicación.”

El Decreto N° 140/07 (Programa Nacional de Uso Racional y Eficiente de la Energía – PRONUREE), que establece el marco de trabajo de eficiencia energética en Argentina refiere el tema a la “adecuación de los sistemas de producción, transporte, distribución, almacenamiento y consumo de energía, destinada a lograr el mayor desarrollo sostenible con los medios tecnológicos al alcance, minimizando el impacto sobre el ambiente, optimizando la conservación de la energía y la reducción de los costos”
Las fuentes de energía se clasifican en fuentes primarias y fuentes secundarias. Una fuente de energía primaria consiste en toda aquella forma de energía que se encuentra disponible en la naturaleza y es factible de ser convertida o transformada con la capacidad de infraestructura disponible en el entorno.
Se trata de la energía contenida tanto en los recursos no renovables fósiles y minerales (petróleo, gas, carbón, energía nuclear) como en los recursos renovables.
En los casos en que dicha forma de energía no es utilizable directamente, la misma puede ser transformada en una fuente de energía secundaria (electricidad, calor, combustibles, etcétera), con el fin de facilitar su transporte y almacenamiento hasta alcanzar su destino de consumo como energía final en cada uno de los sectores y aplicaciones de la industria energética. Es por esto que en el mercado energético conceptualmente nos referimos a producción o suministro de energía primaria; trasformación, transporte o almacenamiento de energía secundaria; y consumo o uso final de la energía para diferentes fines como iluminación, acondicionamiento de espacios, procesos industriales, transporte.
A modo comparativo, para la conversión de unidades se emplea la siguiente relación:

  • 1 MTep = 41.855.000 GJ (Giga-Joule)= 11.630 GWh (Giga-Watt-hora)
  • 1 MTep = 1.000.000 Tep 1 EJ (Exa-Joule) = 1.000.000.000 GJ
  • 1 TWh (Tera-Watt-hr) = 1.000 GWh = 1.000.000 MWh (Mega-Watt-hora)

Durante los últimos años, la producción mundial de energía primaria se ha incrementado en más del doble, evidenciándose una participación muy significativa por parte de las fuentes convencionales de carbón, petróleo y gas.
Estas tres fuentes son las que actualmente predominan el mercado mundial de la energía y aún lo continuarán haciendo por los próximos años. Sin embargo, la tendencia mundial que marcan las políticas de estado de varios países, y principalmente de organismos internacionales, demuestra que se están orientando todos los objetivos hacia un cambio en materia de producción energética y principalmente hacia la reducción de la demanda. En este último objetivo es en el que la eficiencia energética juega un papel crucial. La razón de estos cambios en políticas internacionales se basa en la conciencia del cuidado medioambiental y el cambio climático.
A causa de los efectos nocivos en el medioambiente que provocan las altas emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI), se está evidenciando un incremento gradual del calentamiento global repercutiendo en innumerables problemáticas ambientales. El sector energético representa casi las dos terceras partes de las emisiones de dichos GEI y es clave para la comunidad mundial lograr mitigar de la manera más efectiva dichas emisiones.
Algunas naciones vienen desarrollando, hace ya varios años, políticas de incentivos para el despliegue de tecnologías de Energías Renovables  como razón estratégica para reducir la dependencia de recursos fósiles como el petróleo y gas. La Unión Europea (UE) es una de las comunidades que viene desarrollando políticas para fomentar el despliegue de tecnologías para la producción de energía renovable: eólica, solar, hidráulica y biomasa, entre otras, para la generación de energía eléctrica; etanol y biodiesel, para el sector transporte; y solar y biomasa para el sector térmico. Por otro lado, la UE a su vez fomenta a través de sus políticas, la introducción de medidas y objetivos de eficiencia energética a fin de complementar dicha contribución.
“Los principales instrumentos de las políticas de estado para el cuidado del medioambiente vienen dados por: la eficiencia energética, que contribuye a la reducción de la demanda de la energía y las energías renovables (ER), como fuentes limpias para la producción de energía.”
La matriz energética mundial en el presente muestra que la composición es predominantemente fósil, en torno al 55% agrupando petróleo y gas y un 30% carbón, con un incremento leve en la producción de fuentes renovables y nuclear, cuya contribución gira en torno al 10%, pero que se posiciona en una tendencia creciente en respuesta a las políticas mencionadas con anterioridad y marcando el inicio de una nueva transición en la matriz energética futura.
“Algunas naciones vienen desarrollando, hace ya varios años, políticas de incentivos para el despliegue de tecnologías de ER y eficiencia energética como razón estratégica para reducir la dependencia de recursos fósiles como el petróleo y gas.”
La problemática del Cambio Climático es un motor que incentiva esta conducción, pero no es lo principal. Reducir el consumo y dependencia de fuentes fósiles, la seguridad energética y el suministro a cada rincón de la sociedad son otros de los vectores que impulsan esta iniciativa. Pero antes de alcanzar resultados se deberá trabajar mucho desde todos los eslabones de la sociedad, tanto a nivel político, como a nivel civil.

Cambio Climático
Una de las razones principales que viene alentando el cambio de paradigma y la transición energética hacia una matriz sustentable y más limpia, en donde los sistemas de conversión empleados sean en base a tecnologías de avanzada en bajas emisiones de carbono, es la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) que impactan nocivamente en el medioambiente y el consecuente calentamiento global del planeta. La alta concentración atmosférica de GEI (cuantificados equivalentemente en PPM de CO2) y su incremento año a año está provocando el aumento gradual del cambio de temperatura como consecuencia del calentamiento global 
A raíz de esto, recientemente, en 2015, gran parte de los países se han reunido en la XXI Conferencia de Partes de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (COP21) para firmar el “Acuerdo de Paris” que fijó como objetivo reducir las emisiones de gases de efecto invernadero a fin de mantener el incremento de temperatura global promedio por debajo de 2 grados C hacia el año 2100. Su aplicabilidad será desde el año 2020, cuando finalice la vigencia del Protocolo de Kioto.
La medida principal a fin de mitigar emisiones de Gases de efecto invernadero es la Eficiencia Energética.
En segundo lugar se encuentran las energías renovables, ambas como piezas claves en el nuevo panorama energético mundial (sobre todo porque más de dos tercios de las emisiones mundiales de GEI se deben al sector de la energía).
“De acuerdo a la Agencia Internacional de la Energía (IEA), se deben aumentar las inversiones en Eficiencia Energética e incrementar el consumo total de energía renovable a fin de que hacia el año 2030 la primera aporte un 49% y la segunda fuente un 17% en reducción de emisiones.
La Eficiencia Energética, las energías renovables y el transporte eléctrico jugarán un papel clave en el cumplimiento de estos objetivos. El objetivo de limitar el calentamiento global por debajo de 2°C tomando como base los niveles de temperatura de la época preindustrial necesitará del compromiso de todos los gobiernos a nivel mundial adoptando medidas y políticas que aceleren y aseguren las contribuciones para reducir las emisiones en todos los sectores involucrados. Sin embargo, la ambición de las 161 metas presentadas por cada nación (NDC) intentará concretar resultados por arriba de la meta buscada (cerca de los 3°C).
“La Argentina fijó como contribución al COP21 dos metas: una incondicional de 15% de reducción de emisiones y otra condicional del 30% de reducción sobre escenario business as usual BAU (base 2005 al 2030).”
De esta forma, si bien el sector de energías renovables representará una de las áreas claves en la elaboración de medidas y políticas para lograr alcanzar los objetivos fijados por el país en materia de cambio climático, la Eficiencia Energética a su vez representa un gran potencial que aún no puede ser cuantificado en nuestro país.
La creación del Ministerio de Energía y Minería por el gobierno ha jerarquizado el asunto energético en la medida que era requerido para dar tratamiento a una temática que cada vez más cobraba importancia estratégica a nivel nacional.
Dentro de la órbita del mismo Ministerio se ha creado la Subsecretaría de Ahorro y Eficiencia Energética, dependiendo de la Secretaría de Planeamiento Energético, a fin de atender los asuntos relativos a la formulación de políticas que fomenten la contribución mediante prácticas de Eficiencia Energética. 
Queda mucho trabajo por delante, en especial a fin de diagnosticar y cuantificar dicho potencial y luego con el propósito de alcanzar resultados.

miércoles, 17 de abril de 2019

¿Qué es una Auditoría Energética?

Las tendientes mejoras de la eficiencia y del ahorro disponen de  medidas y herramientas técnicas, económicas y quizá administrativas, pero un factor muy importante a tener en cuenta es la Auditoría Energética, una excelente herramienta para conseguir los objetivos de ahorro y eficiencia que se puedan marcar.
Una auditoria energética consiste en el análisis del sistema productivo o de alguno de los equipos o procesos de éste, mediante el cual se evalúa energéticamente alguno de los siguientes aspectos: el funcionamiento, los intercambios de calor o el aprovechamiento energético entre los diferentes fluidos térmicos, el rendimiento, las posibles mejoras a realizar incluyendo tanto aspectos energéticos como económicos, inversiones a realizar, periodo de retorno de las mismas, beneficios económicos y medioambientales, beneficios en la obtención del producto.

Los Principales Objetivos de la Auditoría Energética son:
  • Analizar las demandas energéticas en los equipos y procesos del centro de producción.
  • Evaluar el funcionamiento de los equipos, rendimientos, horas de trabajo, etc…
  • Establecer los costos de las distintas formas de energía utilizadas.
  • Analizar las distintas oportunidades de ahorro energético.
  • Establecer prioridades para decidir qué actuación realizar y cómo afecta otras actuaciones.
  • Analizar las posibilidades reales de implementación de las mejoras y la fiabilidad de los valores de ahorro esperado.

Se pretende, por lo tanto, caracterizar a la perfección cuál es la situación actual de los consumos energéticos y analizar cómo estos se pueden ver reducidos con las diferentes actuaciones que se planteen.
La Auditoría Energética es, por tanto, un proceso sistemático mediante el que:
  • Se obtiene un conocimiento, lo más confiable posible, del consumo energético de una instalación.
  • Se detectan los factores, ya sean económicos o funcionales, que afectan al consumo de energía.
  • Se identifican, evalúan y ordenan las distintas oportunidades de ahorro de energía, en función de su rentabilidad.
  • Se elabora un informe detallado en el que se exponen de manera ordenada los análisis, las evaluaciones y las recomendaciones sobre las acciones a realizar, justificadas y priorizadas, que se concluyan.


Campos de aplicación.
Para relacionar los campos de aplicación de las Auditorías Energéticas se ha tomado por  sectores:

Sector Industria
Este campo de aplicación se puede contemplar bajo dos puntos de vista: el primero es el estudio global del sector Industria Manufacturera y, el segundo, el estudio pormenorizado de las Agrupaciones de Actividad que lo componen, como por ejemplo:
  • Alimentación, bebidas y tabaco.
  • Textil, cuero y calzado.
  • Madera, corcho y muebles.
  • Pasta, papel e impresión.
  • Química.
  • Minerales no metálicos.
  • Equipo de transporte.
  • Metalurgia y productos metálicos.
  • Maquinaria y equipo mecánico.
  • Equipo eléctrico, electrónico y óptico.

La diversidad de las Agrupaciones de Actividad conlleva un comportamiento muy distinto en el consumo de energía: algunas son intensivas en el consumo energético, con un importante peso en el costo energético, en sus costos de producción, y otras donde el peso del costo energético en la producción tiene mucha menos importancia.
En consecuencia, las Auditorías Energéticas abordan tanto la mejora de las instalaciones existentes, como de realización de inversiones en equipos que tengan optimizados sus rendimientos energéticos, en las  Agrupaciones de Actividad intensivas en el consumo de energía, frente al resto, donde se focalizan en cambios de su sistema productivo.
Los objetivos de las Auditorías Energéticas para este sector son:
  • Determinar el potencial de ahorro de energía en las empresas donde se realicen.
  • Facilitar la toma de decisión de Inversión en Ahorro de Energía.
  • Determinar el benchmarking de los procesos productivos auditados.

El benchmarking es un estudio comparativo que se desarrolla para conocer el estado en las empresas del mismo sector, y comparar sistemáticamente sus características de consumo. Esta información permite tomar decisiones sobre reformas o nuevas inversiones sin tener que reinventar desde cero, con la consiguiente reducción de costos y tiempo. Es un proceso lento de participación proactiva de los agentes involucrados.
Para que sea efectivo debe incluir:
  • Variables energéticas a comparar, su importancia relativa y las condiciones de comparación.
  • Puntos de similitud entre las empresas.
  • Clasificación y agrupación de los elementos evaluados por características y valores.
  • Proyectos innovadores, ventajas competitivas, deficiencias y áreas de oportunidad.

Sector Transporte
El transporte se presenta como el primer sector consumidor. Además, prácticamente, el 100% de los combustibles para el transporte tienen su origen en los derivados del petróleo. Comprende:
  • Transporte por calle, ya sea individual, colectivo y de comercialización.
  • Transporte ferroviario de personas y de comercialización.
  • Transporte marítimo.
  • Transporte aéreo.

El sector del transporte por ruta sigue manteniendo una clara preponderancia sobre el resto.
No se puede olvidar que, en este sector, también se incluye la gestión de las infraestructuras dedicadas al transporte y de las flotas de vehículos.
Plantea como áreas preferentes de actuación en este sector las siguientes:
  • La movilidad urbana y el transporte para empresas.
  • Incrementar la participación de los medios colectivos en el transporte por ruta, del ferrocarril y del marítimo.
  • La gestión de las infraestructuras de transporte, de las flotas de transporte por ruta y de las flotas de aeronaves.
  • La conducción eficiente del vehículo privado, de camiones y colectivos y en el sector aéreo.

Sector Edificación
El Sector Edificación comprende los servicios que tienen un mayor peso sobre el consumo energético de los edificios: las instalaciones térmicas (calefacción, climatización y producción de agua caliente sanitaria) y las instalaciones de iluminación interior.
Hay que destacar, en este sector, como las instalaciones térmicas de la vivienda (calefacción y agua caliente sanitaria) representan dos terceras partes del consumo energético de la vivienda. El peso del aire acondicionado, dada su estacionalidad, no alcanza a día de hoy valores de consumo importantes, aunque contribuye a generar picos de demanda eléctrica, que contribuyen a ocasionar problemas locales en la continuidad del suministro eléctrico, en los periodos de verano en que se alcanzan las temperaturas exteriores más altas. Lógicamente, los consumos varían en función de la zona climática (el peso de la calefacción es mucho menor en las zonas cálidas y el del aire acondicionado mayor, y viceversa).
Por lo que respecta a los edificios con usos diferentes al de vivienda son los edificios de uso administrativo los que tienen un mayor peso en el consumo de energía del sector terciario, seguido por los edificios destinados al comercio, los restaurantes y alojamientos, edificios sanitarios y educativos.
Casi el 90% del total del consumo de energía del sector terciario se emplea en refrigeración, calefacción e iluminación, repartiéndose la carga casi equitativamente.
Los ámbitos residencial y doméstico tienen una característica común, con independencia de la intensidad energética del sector, su intensidad eléctrica en ambos casos es elevada. En un clima cálido las viviendas no suelen disponer de instalaciones fijas de calefacción (individual o colectiva), empleándose en muchos casos radiadores eléctricos, lo que hace que el consumo eléctrico en calefacción sea significativo.
El sector terciario presenta una mayor demanda de energía eléctrica que el residencial. También aquí la climatología juega un papel importante. En un país frío se centraría la demanda en la calefacción (cubierta con instalaciones centralizadas de combustibles).
Sector Servicios Públicos
El Sector Servicios Públicos está compuesto, dentro del contexto energético, por las instalaciones de alumbrado público y de suministro de agua a la población, entendiendo por alumbrado público las instalaciones de iluminación de carreteras, viales y calles, y el alumbrado ornamental; y por suministro de agua las instalaciones de potabilización y abastecimiento a los municipios y las de depuración de sus aguas residuales.

Tipos de auditorías energéticas.
El término Auditoría Energética es comúnmente utilizado para describir un amplio espectro de estudios energéticos que van desde un rápido paseo a través de un proceso para identificar los principales problemas a un análisis exhaustivo de las implicaciones de otras medidas de eficiencia energética suficientes para satisfacer los criterios financieros solicitados por los inversores.
A la hora de desarrollar una Auditoría Energética se han de plantear algunas cuestiones previas:
  • ¿Qué resultados se quieren obtener?
  • ¿Qué datos y soporte se requieren?
  • ¿Qué nivel de profundidad se requiere?
  • ¿Se focaliza en “instalaciones” o en “consumos”?
  • ¿Qué tipos de energía se incluyen?
  • ¿Cuál es el presupuesto disponible?

Una vez claras estas premisas, se podrá escoger de entre los programas posibles el más adecuado al caso que se plantee.
Se suele distinguir entre tres programas o niveles de auditoría.


Auditoría de Nivel 1
Este primer nivel también conocido como Auditoría Básica (o Preliminar, de Inspección o de Paseo) es el más simple y más rápido de los tipos de auditoría.
Consta de tomas de contacto con el personal de operación, una recopilación de facturas de servicios públicos y de otros datos de proceso, y un paseo de inspección de la instalación para familiarizarse con la misma y con el proceso para identificar cualquier zona de ineficiencia o de desperdicio de energía.
Este tipo de auditoría sólo revela las principales áreas problemáticas. Las medidas correctivas son genéricas y se describen brevemente, y se da una rápida estimación de costos, del potencial de ahorro de costes de explotación y de períodos de amortización.
Este nivel de detalle, si bien no justifica una decisión estratégica de implementación de medidas concretas, es suficiente para dar prioridades a proyectos de eficiencia energética y para determinar la necesidad de una auditoría más detallada.

Auditoría de Nivel 2
También conocida como Auditoría General, y en menor medida Mini-Auditoría, Auditoría Energética de Emplazamiento o de Emplazamiento Completo, se expande a partir del nivel anterior mediante una recopilación más detallada de información sobre la instalación y el proceso y la evaluación más profunda de las medidas de conservación energética.
Se hace una recopilación histórica de varios ejercicios de las facturas de servicios públicos (de 12 a 36 meses) que permita al auditor evaluar las tasas de demanda de suministro energético de las instalaciones y los perfiles de consumo. Estos datos de perfil energético pueden estar disponibles en las empresas que almacenen los históricos de consumo de los equipos (si cuentan con sistemas de control/gestión) o se pueden obtener por medida directa del auditor. Estas fuentes de conocimiento no son excluyentes y se complementan permitiendo analizar y evidenciar los signos de derroche energético. No se debe obviar la importancia que puede tener en el proceso de análisis las mediciones y tomas de datos de cualquier instalación, tramo del proceso o equipo que el auditor, a su juicio, estime oportuna para identificar mejor un punto crítico en el consumo de energía.
En este nivel se llevan a cabo entrevistas en profundidad con el personal de operación y proceso de las instalaciones para proporcionar una mejor comprensión de los principales consumidores de energía y sistemas a fin de conocer a corto y largo plazo los patrones de consumo de energía.
Este tipo de auditoría permite identificar todas las medidas de ahorro de energía adecuadas para una instalación, a partir de sus parámetros operativos. Además, se puede confeccionar un análisis financiero detallado para cada una de las medidas, basado en una estimación de costos detallada, el ahorro de costos de explotación, y los criterios de inversión del cliente. El nivel de detalle alcanzado es suficiente para justificar la ejecución del proyecto.

Auditoría de Nivel 3
En este nivel, la Auditoría Energética analiza en detalle proyectos que incluyen modificaciones que representan considerables inversiones para la empresa. Esta auditoría, conocida por algunos autores como Auditoría de Grado de Inversión, supone en la mayoría de las empresas que los ajustes o actualizaciones que se plantean a una instalación energética deben competir por la financiación con capital no relacionados con las inversiones en energía.
Tanto la energía consumida como la energía a ahorrar deben ser evaluadas con un criterio financiero y para esto, en los proyectos de mejoramiento y eficiencia energética, se utiliza la tasa de retorno de la inversión (TRI) para evaluar la conveniencia de la inversión.
El ahorro de funcionamiento de la aplicación proyectado en los proyectos de esta índole debe desarrollarse de tal manera que proporcione un alto nivel de confianza. De hecho, los inversores a menudo demandan un ahorro garantizado.
La Auditoría de Grado de Inversión (llamada también Auditoría de Análisis Técnico, Extensa, Detallada o Maxi-Auditoría) se expande sobre la Auditoría General que se ha descrito en el nivel anterior por medio de la implementación de un modelo dinámico de uso de la energía tanto en las instalaciones existentes como en las medidas de ahorro identificadas.
El modelo construido se contrasta con los datos actuales de la instalación a fin de obtener una base realista que permita calcular el ahorro de las medidas propuestas en el proceso. Se debe prestar especial atención a la comprensión de no sólo las características de funcionamiento de todos los sistemas que consumen energía, sino también a cualesquiera eventualidades que causen variaciones en los perfiles de carga a corto y largo plazo, ya sean diarias, semanales, mensuales complementar con las de los principales consumidores de energía y el de monitoreo de las características del proceso.

lunes, 15 de abril de 2019

Etiquetado energético de viviendas

Desde el año 2013, la Secretaría de Estado de la Energía de la provincia de Santa Fe trabaja en el desarrollo de un sistema provincial de certificación de eficiencia energética de inmuebles destinados a vivienda. Para ello, se desarrolló el Procedimiento de Cálculo del Índice de Prestaciones Energéticas (IPE).

¿En qué consiste el etiquetado de viviendas?
La etiqueta de eficiencia energética en viviendas permitirá determinar un “Índice de Prestación Energética” (IPE) para clasificar la eficiencia de las viviendas con su unidad de medida kWh/m2 al año, convirtiéndose asi en una herramienta más de decisión para el usuario, a la hora de comprar, vender o alquilar.
Para ello IRAM, desarrolló la norma IRAM 11900 Prestaciones energéticas en viviendas, en principio, de carácter voluntario hasta tanto el Estado emita alguna legislación (Nacional, provincial o municipal) capaz de exigir el cumplimiento de la norma IRAM. 
La entrada en vigencia de la norma IRAM 11900: 2017, marca un quiebre en la materia, ya que presenta un sistema comparativo de siete clases de eficiencia energética para todo tipo de edificios, identificadas por letras (de la A a la G), como el que rige para los equipos de aire acondicionado, heladeras, etc. Los proyectos de viviendas diseñados con conciencia de ahorro energético y pensados para el confort de los usuarios, permiten construir casas más eficientes ya sea por los equipamientos instalados, los materiales, y otros indicadores como ser la orientación, la región climática, el entorno en el que se construyan, la aislación. Estos factores definen la prestación energética de la vivienda.

Calificar energéticamente una vivienda significa saber qué tan eficiente es la misma para satisfacer los requerimientos de calefacción en invierno, refrigeración en verano, producción de agua caliente sanitaria e iluminación, durante un año típico y bajo condiciones estandarizadas de ocupación y utilización.

¿Qué características de la vivienda determinan la etiqueta?
Se consideran aspectos generales como el emplazamiento, diseño y orientación de la unidad; características específicas de la misma como los sistemas constructivos (materiales y espesores de cubiertas, pisos y paredes de la envolvente), el tipo de aberturas, la utilización de protecciones solares fijas (aleros) o móviles (persianas y toldos), los sistemas activos instalados como calefacción, refrigeración, producción de agua caliente e iluminación y su clase de eficiencia energética, y la incorporación de instalaciones de generación de energías renovables para el autoconsumo (calefones solares o paneles fotovoltaicos). Todo ello determina el valor de la etiqueta.
En cuanto a la energía primaria para calefacción y refrigeración, el apartado correspondiente de la Norma IRAM 11900 comprende el cálculo para la evaluación térmica y la determinación de la eficiencia energética (EE) en climatización mediante el método mensual  que establece el requerimiento específico de energía primaria relacionado con la demanda de calefacción y refrigeración, en condiciones óptimas de confort térmico en el trascurso de un año.
Para el cálculo de agua caliente sanitaria (A.C.S.), se toman en cuenta los principales sistemas utilizados para su producción, y se determina su eficiencia con el fin de establecer cuál de ellos o que combinación es la más efectiva para una vivienda. También se consideran los sistemas y equipos de calentamiento de agua existentes, tanto los convencionales como aquellos que utilizan colectores solares térmicos y los sistemas llamados “híbridos”.
En iluminación, la norma establece los requerimientos de energía primaria para las instalaciones de iluminación en viviendas, el cálculo de las horas necesarias de iluminación artificial y su correspondiente valor de eficiencia energética.
También hay un apartado para las energías renovables. Cuando la vivienda posea una instalación de aprovechamiento de energía solar térmica para la producción de agua caliente sanitaria (A.C.S.), o equipos de producción de energía solar fotovoltaica para la generación de energía eléctrica, se considerará el aporte de ésta al sistema en términos de energía primaria.

¿Quiénes pueden certificar?
Los profesionales certificadores del Programa de Eficiencia Energética para Viviendas, pertenecen al distrito ll de los siguientes Colegios profesionales de la provincia de Santa Fe:
  • CAPSF (Colegio de Arquitectos)
  • CPIC (Colegio de Profesionales de la Ingeniería Civil)
  • CPT (Colegio de Maestros Mayores de Obra y Técnicos)
  • CIE (Colegio de Ingenieros Especialistas)

viernes, 12 de abril de 2019

Certificación LEED

La certificación LEED (Leadership in Energy & Environmental Design, o Directiva en energía y diseño ambiental) es un sistema de certificación de edificios sostenibles, cada vez se diseñan y construyen en el mundo edificios amigables con el medio ambiente o que cuenten con algún punto de sustentabilidad. Este es un sistema de certificación que comenzó a implantarse a partir del año 1993 en los Estados Unidos. Básicamente se compone de un conjunto de normas o reglas para tener una mayor eficiencia energética en los edificios. Se basa en la incorporación al proyecto de aspectos relacionados con la eficiencia energética, por ejemplo, el uso de energías alternativas, la mejora de la calidad ambiental interior y la eficiencia del consumo de agua. Esta certificación busca aumentar de manera sustancial la calidad ambiental de los nuevos edificios.

La certificación LEED está disponible en varios géneros de construcción. Entre los cuales podemos encontrar los siguientes.
  • Construcciones nuevas y remodelaciones.
  • Construcciones existentes mejorados con tecnologías verdes.
  • Equipamiento urbano (escuelas, hospitales, edificios gubernamentales, etc.)
¿Cómo funciona la Certificación LEED?
El sistema LEED es un sistema de puntuación donde los edificios deben ganar “créditos” o puntos. Estos les ayudan a conseguir una de las diferentes certificaciones que existen. Las cinco categorías en las cuales se basa este sistema son: Sitios sustentables, ahorro de agua, energía y atmósfera, materiales y recursos y calidad ambiental de los interiores. El número de puntos obtenidos por el proyecto determina el nivel de certificación LEED que el proyecto recibirá. La Certificación LEED está disponible en cuatro niveles progresivos de acuerdo con la siguiente escala:
  • LEED
  • Plata (LEED Silver)
  • Oro (LEED Gold)
  • Platino (LEED Platinum)
En total se pueden conseguir 110 créditos o puntos. A partir de 40 se puede conseguir la primera Certificación LEED, el rango de créditos para las distintas certificaciones es el siguiente:
  • 40 a 49 puntos Certificado LEED
  • 50 a 59 puntos Certificado Plata (LEED Silver)
  • 60 a 79 puntos Certificado Oro (LEED Gold)
  • 80 o más puntos Certificado Platino (LEED Platinum)
Categorías tomadas en cuenta
Estos créditos o puntos se dividen en las siguientes categorías:
  • Ubicación y Transporte (16 puntos)
  • Sitios sustentables (10 puntos)
  • Uso Eficiente del Agua (11 puntos)
  • Energía y Atmósfera (33 puntos)
  • Materiales y Recursos (13 puntos)
  • Calidad del Ambiente Interior (16 puntos)
  • Innovación en el diseño (6 puntos)
  • Prioridad Regional (4 puntos)
Total: 100 puntos básicos; 6 posibles en Innovación en el Diseño y 4 puntos en Prioridad Regional.

Ubicación y Transporte: Evitar el desarrollo en sitios no apropiados. Reducir la distancia de desplazamiento de vehículos. Promover la habitabilidad y mejorar la salud humana mediante el fomento de la actividad física diaria.
Sitios sostenibles: Aboga principalmente por definir correctos criterios de emplazamiento de los proyectos, por la Revitalización de terrenos subutilizados o abandonados, la conectividad o cercanía al transporte público, la protección o restauración del hábitat y el adecuado manejo y control de aguas lluvias en el terreno seleccionado.
Uso Eficiente del Agua: Nos incentiva a utilizar el recurso agua de la manera más eficiente, a través de la disminución 0 del agua de riego, con la adecuada selección de especies y la utilización de artefactos sanitarios de bajo consumo, por ejemplo.
Energía y Atmósfera Debe cumplir con los requerimientos mínimos del Standard ASHRAE 90.1-2007 para un uso eficiente de la energía que utilizamos en nuestros proyectos, para esto se debe demostrar un porcentaje de ahorro energético (que va desde el 12 % al 48 % o más) en comparación a un caso base que cumple con el estándar. Además se debe asegurar en esta categoría un adecuado comportamiento de los sistemas del edificio a largo plazo.
Materiales y Recursos Describe los parámetros que un edificio sostenible debiese considerar en torno a la selección de sus materiales. Se premia en esta categoría que los materiales utilizados sean regionales, reciclados, rápidamente renovables y/o certificados con algún sello verde, como por ejemplo una Declaración ambiental de producto verificada conforme a las Normas UNE-EN ISO 14025 y UNE-EN 15804, entre otros requisitos.
Calidad del Ambiente Interior Describe los parámetros necesarios para proporcionar un adecuado ambiente interior en los edificios, una adecuada ventilación, confort térmico y acústico, el control de contaminantes al ambiente y correctos niveles de iluminación para los usuarios.
Innovación en el Diseño Los créditos frente a la experiencia de construcción sostenible, así como medidas de diseño que no están cubiertos bajo las cinco categorías de crédito LEED.

Tipos de certificación LEED.
Existen diversos tipos de certificación LEED que dependen del género o giro de construcción al que pertenezcan. Dentro de los tipos de certificación LEED que podemos encontrar están los siguientes:

  1. Nuevas Construcciones. Está diseñado principalmente para nuevas construcciones. Todos los edificios recientes de diferentes géneros pueden entrar a esta categoría. Desde edificios de oficinas, edificios residenciales, gubernamentales, equipamiento urbano, iglesias, etc.
  2. Edificios Existentes. Se implementa y se enfoca básicamente en términos de mantenimiento del edificio, mantenimiento exterior, programas de reciclaje, así como la eficiencia energética del edificio son puntos a considerar en este tipo de certificación.
  3. Viviendas. En esta certificación se promueve el diseño y construcción de alto rendimiento verde aplicada a las viviendas. Se enfoca en la eficiencia energética de la vivienda (menos energía, agua y recursos naturales) así como en la gestión de los residuos y la reducción de la emisión de gases de efecto invernadero.
  4. Barrios. Esta certificación comprende un área de acción urbana en donde integran los principios de sustentabilidad y eficiencia en todo el entorno. Para ello deben cumplir con altos estándares ecológicos.
  5. Instituciones educativas. En esta certificación entran todos los edificios educativos. En ellos se busca que integren principios ecológicos y sustentables tanto en la eficiencia energética como en la gestión de los residuos y el aprovechamiento de los recursos naturales.
¿Cuáles son los beneficios de la Certificación LEED para un edificio?
Los proyectos con certificación LEED definitivamente son menos costosas de operar y mantener. Además de que, ahorran agua y energía. Este tipo de edificios en el mercado inmobiliario tiene arrendamientos de mayor valor que los edificios convencionales. Ya que, son más saludables y seguras para quienes habitan en ellos. 
En América Latina aunque mucho no se conoce sobre la Certificación LEED, ha ido creciendo el número de edificios con esta certificación considerablemente. Poco a poco los beneficios de esta calificación se van expandiendo por la región. ¿Y qué es lo que garantiza LEED en una construcción certificada? Cada edificio con este sello debe aprobar una serie de requerimientos en cinco áreas:
  1. La zona de obras (su elección acertada para que no atente contra el medio ambiente)
  2. El manejo de las aguas
  3. El ahorro de energía
  4. El uso de materiales
  5. La calidad del ambiente interior
Argentina es el país de Latinoamérica con más edificios con certificación LEED (48) y 158 en proceso de certificación (2017). Países como Brasil, han crecido de forma exponencial sus edificios en materia de sustentabilidad. El caso de Brasil es ejemplar ya que, toda la infraestructura deportiva que se desarrolló para el Mundial Brasil 2014 y para los Juegos Olímpicos Rio 2016 cuenta con esta certificación.
En conclusión, como pueden ver la certificación LEED es importante en términos de sustentabilidad. Cada vez se observa un mayor número de proyectos y construcciones que comienzan a ser eficientes energéticamente y a usar de manera más responsable los recursos naturales.