Hogares verdes: la nueva lucha

Calentar, enfriar, iluminar, ventilar, o simplemente enchufar un electrodoméstico en el hogar no son acciones “inocentes”. La energía que usan los hogares y los edificios comerciales corresponde al 40% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero. Aunque el Protocolo de Kioto y el IV Informe del Panel Intergubernamental para el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés) ya reconocieron la reducción de emisiones de CO2 en el sector de la construcción, queda mucho por hacer. Cancún recoge algunas propuestas científicas para lograrlo.

Reducir las emisiones de CO2 e impedir que las temperaturas asciendan de 2ºC implica aplicar las nuevas tecnologías sobre todo en los edificios que, junto al transporte y la industria, son la primera fuente contaminante. Pero, ¿cómo se aplican los nuevos recursos en una sociedad anclada en sus costumbres? El diseño inteligente es una de la soluciones.

“El futuro es el diseño inteligente con cuestiones tan simples como dónde colocar la nevera, al norte o al sur, y cómo reconducir el calor que la propia casa genera por ejemplo a través de este electrodoméstico. Se logra un intercambio de calor por lo que la casa utiliza su propia energía”, asegura a SINC Juliana Qiong Wang, economista de energía, y miembro del Instituto Yale de Clima y Energía de la Universidad de Yale (EE UU) que asiste a la Cumbre del Clima.

Para ello es necesario un cambio de mentalidad y mayor concienciación pública, además de políticas adecuadas y tecnologías de uso público y privado, para reducir el consumo de energía y mejorar la eficacia energética de los edificios.

“La comunidad científica y los políticos deben centrarse en la causa del sector de la construcción porque, según cálculos termodinámicos, enfriar una casa en sólo un grado gastará tres veces más energía que calentarla. La humedad cuenta también mucho”, manifiesta Wang.

Reducción “significativa” de emisiones de CO2

Según un informe de Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), en Europa más de una quinta parte del consumo de energía y más de 45 millones de toneladas de CO2 podrían evitarse de aquí a 2020 con la puesta en marcha de normativas “más ambiciosas” para los edificios antiguos y nuevos.

“A nivel global es todavía difícil cuantificar cuánta energía se ahorraría con casas más eficientes porque no se trata de una sola tecnología sino de todo un abanico de ellas”, asume la investigadora estadounidense.

Sin embargo, según las estimaciones del PNUMA, se podrían evitar 1.800 millones de toneladas de CO2 en todo el mundo, unos 2.000 millones de toneladas con políticas más agresivas, es decir tres veces el volumen de reducción previsto en el Protocolo de Kyoto. Las nuevas maneras de pensar y actuar contribuirán a una economía baja en carbono y a un futuro más sostenible.

Para la Agencia Internacional de Energía, el sector de la construcción es uno de los sectores más efectivos en términos de costes para reducir el consumo de energía. “Los ahorros energéticos se estiman en 1.509 millones de toneladas de petróleo equivalente para 2050”, anuncia a SINC Jens Laustsen, analista senior de Políticas Energéticas de la Agencia Internacional de Energía (IEA, en sus siglas en inglés).

Reducir la demanda global de energía, y mejorar la eficiencia energética en los edificios podría reducir “de forma significativa” las emisiones de CO2 del sector de la construcción con una posible mitigación de 12,6 giga toneladas de emisiones de CO2 para 2050.

“En una o dos décadas estas tecnologías estarán disponibles, porque las soluciones técnicas ya están aquí”, asegura Laustsen. Como los edificios son uno de los principales consumidores de energía y las posibles reducciones son importantes, los edificios “relativamente baratos deben contribuir al establecimiento de políticas climáticas. Pero no pueden hacerlo solos, otros sectores han de ayudar”, especifica la experta.

Diferentes zonas, diferentes necesidades

“Al haber distintas zonas climáticas, hay diferentes tecnologías que pueden ser empleadas por igual. Es crucial intercambiar información a partir de una base de datos que recoja todas estas tecnologías”, apunta la investigadora de la Universidad de Yale.

La científica explica que en Arizona (EE UU), por ejemplo, el tiempo es muy seco mientras que en Florida es muy húmedo, por lo que “la energía empleada para enfriar la misma casa supone un gasto de energía diferente por cuestiones de humedad aunque en las dos zonas haga calor”.

En el caso de Europa, el stock de edificios es de 160 millones y la tasa de construcción de nuevos edificios es inferior al 2% al año en la mayoría de los países europeos, por lo que la renovación de edificios antiguos es una “prioridad”.

“Aunque ya se estén construyendo muchos edificios verdes que son muy buenos si se calculan en términos de energía por metro cuadrado, no son tan eficientes si se calcula la energía per capita. Tiene que cambiar el estilo de vida de las personas”, señala Wang.

A pesar de que para los países industrializados el acceso a estas tecnologías sea más fácil, para los países en vías de desarrollo, la falta de financiación, la pobreza, los altos costes, las limitaciones en el diseño de los propios edificios y la disponibilidad de la tecnología, son un obstáculo. A esto se añade el empeoramiento de su salud.

Un hogar verde mejora la salud

“Hay más de 1.000 millones de hogares en países en desarrollo que todavía cocinan con tecnologías precarias como piedras y leña. Esto causa la mitad de los casos de neumonía en niños de todo el mundo, la mayor causa de mortalidad infantil”, declara a SINC Carlos Dora, médico epidemiólogo y coordinador en el departamento de Salud Pública y Medio Ambiente en la Organización Mundial de la Salud (OMS) en Ginebra (Suiza).

Los científicos proponen una serie de tecnologías para edificios nuevos y antiguos que muchas veces genera malestar entre las personas. “Pero no lo son. Se trata de pensar si realmente hay que aislar, calentar o enfriar la casa. Tenemos que dar un paso para atrás y antes de hablar de eficacia en el aislamiento debemos preguntarnos si realmente hay que aislar. Hay que promocionar más hábitats “pasivos” como abrir las ventanas para adaptarnos al medio ambiente”, afirma Wang.

“La ventilación natural reduce la transmisión de infecciones, que ocurre en espacio cerrados, lo que está bien demostrado en hospitales, con la transmisión de tuberculosis y de la SARS por ejemplo”, asegura Dora.

En zonas más frías, el aislamiento térmico reduce la humedad y el moho en los interiores, “lo que lleva a una reducción de los casos de asma, neumonía y enfermedades respiratorias. En Nueva Zelandia la mejora del confort térmico lleva a una mejor salud mental, y a una reducción de casos de depresión”, asevera el investigador español.

Según los expertos, contar con edificios inteligentes será más sano para la gente, aunque estas nuevas casas sean más caras. “Con la esperanza de vida de la casa y la energía que se ahorra no resulta tan caras a largo plazo”, concreta la científica economista.

Con las nuevas tecnologías que ya se están empleando, los beneficios ya se están notando. Las personas menores de 35 años abogan por nuevas ideas de sostenibilidad y de protección medioambiental pero, según Wang, tienen limitaciones económicas para aplicar las nuevas tecnologías.

“Las personas más mayores, cerca de la jubilación, son los compradores más potentes porque están más instalados, conocen el lugar desde hace tiempo, tienen la capacidad de adquirirlo y más recursos financieros. Es crucial que haya más información para la gente”, concluye la científica.

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EL CASO DE LOS EDIFICIOS ESPAÑOLES

En EE UU, China e India ya existen casas que emplean las nuevas tecnologías procedentes del sector privado pero que cuentan con el apoyo de los gobiernos y de la sociedad civil. En España, el rápido crecimiento del número de edificios y la intensificación del uso de la electricidad en los edificios comerciales ha generado más emisiones en los últimos años.

Según un estudio de la Escuela de Arquitectura de la Universidad Politécnica de Cataluña Universidad de Lleida, en 2004, el sector de la construcción produjo en España 21% de todas las emisiones nacionales de CO2. En 1988, las emisiones eran del 16%. Aunque las emisiones del país aumentaron en un 52% de 1990 a 2005, las emisiones atribuidas a los edificios crecieron el doble, un 101%.

Los investigadores demuestran en su estudio que todo el sector superó las proporciones de emisiones previstas en España por el Protocolo de Kyoto, lo que corresponde a un incremento del 15% respecto a los niveles de 1990.

Según los expertos, el sector de la construcción debería adoptar una estrategia pro-activa para reducir sus emisiones y promocionar la efectiva adaptación de los nuevos requisitos. Para ello, es necesario mejorar la eficacia de los edificios renovándolos, transformar el sector de la construcción hacia un perfil de emisiones cero -sobre todo en los nuevos edificios-, y redefinir la habitabilidad.

Adeline Marcos - www.plataformasinc.es

XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGIA SOLAR y IV CONFERENCIA LATINOAMERICANA DE ENERGIA SOLAR ISES-CLA

El pasado 3 de noviembre con motivo de la realización del XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGIA SOLAR y IV CONFERENCIA LATINOAMERICANA DE ENERGIA SOLAR ISES-CLA, del 1 al 5 de noviembre, estuvo programado la visita al Centro de Capacitación para el Desarrollo CECADE- ´´Qosqo Yachay Wasi´´. Institución dedicada a la demostración y divulgación de las energías renovables en todos los ámbitos, solar, eólica, biomasa e hidráulica.

En esta ocasión, la institución mostraba como atractivo de demostración y ejecución respecto a los sistemas  instalados, la instalación de un biodigestor chino para la obtención de gas propano y biol como abono orgánico. La materia prima para cargar el biodigestor en principio es estiércol de cabra, agua y paja, con una capacidad de carga de 1.5m3. El sistema se encuentra dentro de un invernadero para protegerlo de las lluvias y adicionarle algo de calor en el día para favorecer la fermentación de la materia prima. La temperatura promedio que se alcanza al interior de dicho invernadero alrededor del medio día es de 38°C. 

Los biodigestores son una alternativa de desarrollo en zonas rurales en cuanto a la producción de electricidad, biogás y abono orgánico para uso doméstico.

El biodigestor es un sistema donde se llevan a cabo los procesos de transformación de la materia orgánica para la obtención de biogás, constituyéndose en el componente principal y más importante del sistema.

Un biodigestor de desechos orgánicos o biodigestor es, en su forma más simple, un contenedor cerrado, hermético e impermeable (llamado reactor), dentro del cual se deposita el material orgánico a fermentar (excrementos animales y humanos, desechos vegetales-no se incluyen cítricos ya que acidifican-, etcétera) en determinada dilución de agua para que se descomponga, produciendo gas metano y fertilizantes orgánicos ricos en nitrógeno, fósforo y potasio.

El fenómeno de biodigestión ocurre, porque existe un grupo de microorganismos bacterianos anaeróbicos presentes en el material fecal, que al actuar sobre los desechos orgánicos de origen vegetal y animal, producen una mezcla de gases con alto contenido de metano (CH4), llamada biogás, sumamente eficiente si se emplea como combustible. El resultado de este proceso genera residuos con un alto grado de concentración de nutrientes y materia orgánica, (ideales como fertilizantes) que pueden ser aplicados frescos, pues el tratamiento anaerobio elimina los malos olores y la proliferación de moscas.

El biodigestor, es un sistema sencillo de implementar, con materialeseconómicos, que se están introduciendo en comunidades rurales aisladas y de países subdesarrollados; para obtener el doble beneficio de conseguir solventar la problemática energética-ambiental, así como realizar un adecuado manejo de los residuos tanto humanos como animales.

La institución no desperdicia ningún recurso natural, es por ello que a partir de una pequeña toma de agua y una pequeña bomba hidráulica centrifuga genera electricidad. El agua aprovechada luego pasa a una piscigranja de truchas la cual es abonada orgánicamente por las truchas por así decirlo. Luego, esta agua es usada para regar la alfalfa que sirve de alimento para los cuyes y conejos, dicha alfalfa antes de dárselos a estos animales se coloca en los secadores tipo trojes por un lapso de 8 horas, pasado este tiempo recién sirve como alimento para dichos animales menores. Por último, el estiércol de estos animales sirve como materia prima para cargar el biodigestor y posteriormente obtener gas metano para la cocción de alimentos. 

Otros sistemas instalados en la institución que aprovechan el recurso solar son los  invernaderos de producción de hortalizas como: tomates, pimientos, lechugas, coliflor, col, zapallito italiano,…, y, producción de flores y rosas. Invernaderos muy bien trabajados con técnicas de cultivo, manejo de ventilación, riego, abono orgánico producido en las composteras, etc.

Los invernaderos, son ambientes que crean y mantienen un microclima apropiado para el crecimiento optimo de plantas, independientemente de las condiciones externas.

En muchas zonas alto andinas no es posible cultivar ciertos productos alimenticios (tomates, pimientos, lechugas, etc.) debido a las inclemencias del clima en dichas zonas, lo cual encarece estos productos importantes en la cadena alimenticia. 

Secadores solares de hierbas aromáticas y plantas medicinales como muña, salvia, orégano, etc. Además de, papa, carne, zanahorias, tomates, entre otras cosas m as.

Los secadores solares ayudan al proceso de desecación y buscar evitar la putrefacción de los productos perecibles, prolongando así su tiempo de duración y comercialización.

Tienen la ventaja de adaptarse a diferentes productos, pudiéndose fabricarse de diferentes tamaños. Otra de las ventajas es el ahorro de energía, contribuyendo así a la preservación del medio ambiente.

Los antecedentes de los secadores solares vienen desde tiempos ancestrales con técnicas de conservación como es el caso de la papa seca o chuño y charqui (carne seca de camelido).

Cocinas y hornos solares, cocinas parabólicas donde semanalmente son usadas para preparar el refresco de los alumnos de la institución en ollas de 5 litros de agua, y  los hornos tipo caja para la preparación de los queques. La cocción de dichos alimentos se da en un  lapso de 15 a 20 minutos en un día de buena insolación.

Las cocinas solares son sencillas aplicaciones que aprovechan la energía solar para preparar alimentos, hervir agua, que como  beneficio adicional al eliminar el consumo de leña, previenen la erosión y desertización. Lo único que necesita es radiación solar, un recurso abundante en gran parte del planeta.

Termas solares caseras, podemos encontrar termas autoconstruibles con materiales locales y de bajo costo. Desde los llamados terma tipo bolsa de 50l, que son bolsas confeccionadas con plástico de invernadero colocadas dentro de una caja de madera con tapa de plástico transparente para aprovechar el efecto invernadero, y aisladas por su base con ichu o lana de vidrio. Esto es un sistema directo, es decir se calienta el agua e instantáneamente hay que usarla.

Se cuenta también con una terma confeccionada con tubos de PVC como colector y un bidón de 70l como termotanque. Este sistema permite mantener el agua hasta el día siguiente gracias al aislamiento del tanque con ichu. Es decir, si uno quiere darse un baño con agua calientita al día siguiente, el agua caliente está asegurada.

El principio físico de funcionamiento es por termosifón natural.

Invernaderos para calefacción, adosados a los dormitorios de una vivienda para el intercambio del aire caliente atrapado en dicho sistema con el aire frio del interior de la vivienda por medio de unos ductos realizados en la pared de dicha vivienda.

Destilador solar de agua, purificador de agua contaminada por medio de concentradores solares parabólicos, el cual con ayuda de un panel de 50W y una pequeña bomba, el agua es bombeada a una altura de 3m. La destilación de 40l de agua se produce en un lapso de 4 a 5 horas de buena insolación, y la temperatura al interior del colector CPC es por encima de los 120°C.

Cocinas mejoradas a leña, a diferencia de muchos modelos, estas cocinas cuentan con un adicional que es un “horno” casero (caja metálica) que lo hace atractivo a los campesinos de la zona, porque tienen la opción de preparar otros platos de comidas que requieren de un horno, además de queques, panes, etc.

Paneles fotovoltaicos, instalados para iluminación nocturna en toda la institución. Dicho sistema cuenta con un banco de baterías el cual durante el día es cargado vía paneles y durante la noche se descarga por medio de un controlador de carga-descarga hacia las luminarias.

Sistemas hidráulicos picoturbina, este sistema es aprovechado gracias a una quebrada pequeña de agua que pasa por encima de los 30m donde se encuentra instalado el sistema. Gracias a ello, se puede transformar la energía mecánica a eléctrica según la demanda particular. La picoturbina instalada es del  tipo pelton, diámetro de rodete 110mm y potencia máxima 400W trifásico con salida a 220V AC 1657rpm.