Desafiando los conceptos erróneos comunes sobre la energía – Parte 5: Calefacción

Cuando se trata de ahorrar energía, hay un montón de suposiciones erróneas que a menudo engañan a la gente y les cuestan más dinero. Lo más inquietante de estos conceptos erróneos sobre la energía es que, a primera vista, parecen tener sentido, hasta que se examinan los hechos.

Ya que estamos en pleno verano, veamos tres cosas menos comunes que afectan a la factura de electricidad y que tienen una cosa en común: CALOR.

1)La energía eólica funciona sólo para aquellos que viven en zonas de viento. Las largas líneas de transmisión para llevar la electricidad a las principales zonas de población dan lugar a grandes caídas de tensión que reducen la eficiencia.

Todas las líneas de transmisión tienen alguna cantidad de pérdida de línea.

Cuando la electricidad pasa a través de un cable, la resistencia eléctrica natural del metal hace que el cable se caliente. Aumentar la resistencia requiere más corriente para enviar la misma cantidad de electricidad a través de ella, por lo que se utilizan voltajes más altos para reducir las pérdidas.

Por ejemplo, una línea de 345 kV de 100 millas de longitud que lleve 1.000 MW perderá unos 330 voltios (4,2%) en la pérdida de línea. Mientras que una línea de 765 kV que lleva 1.000 MW de potencia puede tener pérdidas de unos 700 voltios, eso es sólo el 1% del vataje total que se entrega, lo que la hace más eficiente.

En un caluroso día de verano, las gruesas líneas de transmisión se calientan lo suficiente como para expandirse y hundirse hacia el suelo. Si ese cable caliente golpea un árbol y se corta, todo un vecindario o pueblo pierde energía. Todas las líneas de transmisión tienen límites térmicos que afectan a su capacidad de transportar energía. Conocer la temperatura de las secciones críticas es importante para enviar energía a toda la red y evitar costosos apagones.

En enero de 2020, Texas completó los proyectos de transmisión de la Zona Competitiva de Energía Renovable (CREZ). No sólo lleva la energía eólica del oeste de Texas a Dallas-Ft. Worth, San Antonio e incluso Houston de manera más eficiente y barata, sino que también resuelve lo que ha sido un creciente problema de congestión de la transmisión en Texas que costó a los consumidores hasta 27,8 millones de dólares al año en alquiler por congestión.

2)El carbón es el carbón, y es más barato de quemar que el gas natural.

El carbón es en realidad un combustible bastante complejo. Hay cuatro tipos:

• La antracita (hulla) tiene el mayor contenido de carbono (86% a 97%) y es la combustión más limpia. También es rara en los EE.UU., se extrae sólo en el noreste de Pensilvania.
• El carbón bituminoso (carbón blando) tiene el mayor rango de contenido de carbono (45% a 86%) y constituye el 45% del carbón extraído en los EE.UU. con la región central de los Apalaches liderando la producción.
• El carbón subbituminoso contiene de 35% a 45% de carbono y es el segundo carbón más abundante en los EE.UU. porque se produce en lechos gruesos cerca de la superficie. La cuenca del río Powder de Wyoming produce la mayor parte del carbón subbituminoso.
• El lignito (lignito) tiene el menor contenido de carbono, entre el 25% y el 35%, con la menor producción de calor y se extrae principalmente en Texas. El lignito puede contener hasta un 70% de agua en peso.

Para fines industriales, el carbón se divide en carbón metalúrgico (coque) y carbón térmico. El carbón de combustión más caliente con alto contenido de carbono se utiliza en los altos hornos para la fabricación de acero, lo que lo hace más caro. El carbón térmico es en su mayoría subbituminoso y se quema en centrales eléctricas. El carbón subbituminoso de la cuenca del río Powder de Wyoming tiene un contenido de azufre inferior a la media y un nivel de humedad del 20% al 30%. Se quema a unos 8.580 Btu/lb.

El precio del carbón se gradúa según la producción de calor (Btu/libra) y se vende por toneladas cortas. El carbón con alto contenido de azufre que se quema más caliente generalmente proviene de costosas minas de pozo. Las minas a cielo abierto, como las de la cuenca del río Powder, son sustancialmente más baratas de explotar, pero el aumento de los costos de transporte por ferrocarril añade más al costo de entrega.

El precio medio anual del carbón térmico para los productores de energía cayó de 2,39 dólares/MMBtu en 2011 a un estimado de 2,36 dólares/MMBtu en 2020. La EIA espera que el precio del carbón entregado sea de un promedio de 2,30 dólares/MMBtu en 2020 y de 2,31 dólares/MMBtu en 2020. El gas natural, por su parte, se vende a unos 2,73 dólares/MMBtu.

Pero aunque el carbón parece ser todavía un poco más barato, un análisis de costos nivelado por la EIA de los diferentes tipos de generación de servicios públicos muestra que el carbón es más caro (debido al factor de capacidad, los costos de capital y los costos de operación/mantenimiento) que el gas natural.

3) Una barrera radiante en mi ático reducirá mis facturas del aire acondicionado.

No en todas partes, sólo en la mayoría de los casos si vives en el sur, como Texas o Florida.

La barrera de energía radiante se parece a un papel de aluminio y a un envoltorio de burbujas. El método de instalación recomendado es graparlo en la parte inferior de la cubierta del tejado para reflejar el calor radiante que atraviesa el tejado hacia el espacio. Como el sol de verano está más cerca de un ángulo de 90° en los estados del sur, se absorbe más calor en el techo. Generalmente, las casas del sur tendrán conductos de calefacción, ventilación y aire acondicionado en el ático.

Todo ese calor que irradia a través del techo calentará esas cosas y aumentará la carga de refrigeración de la casa. Por lo tanto, una barrera radiante correctamente instalada protege el contenido del ático de la energía de calor radiante.

Las barreras radiantes tienen una alta reflectividad (normalmente 0,9, o 90%, o más) y baja emitancia (normalmente 0,1 o menos), pero deben enfrentarse a un espacio al aire libre para funcionar correctamente. El espacio es necesario porque si la barrera reflectante está en contacto con una parte del edificio, la barrera sólo conducirá el calor a esa parte.

Ha habido un apasionado debate sobre la efectividad de las barreras radiantes en las casas del norte. La mayoría de las investigaciones publicadas concluyen que debido al clima más frío, el aislamiento y el sellado del aire en los estados del norte proporcionan resultados mucho más rentables. Esto se debe a que el aislamiento reduce la transferencia de calor conductivo y convectivo.

Las barreras radiantes tienen un efecto aún menor porque los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado y los conductos suelen estar situados en los sótanos de las casas del norte. Un método de instalación sugerido es cubrir el aislamiento y el suelo del ático con una barrera radiante. Lamentablemente, sin el espaciado, la barrera radiante perderá gran parte de su eficacia reflectora y sólo tendrá un valor R de aproximadamente 1. También existe el problema potencial de que la barrera radiante impida que la humedad se escape de la casa y cause problemas de condensación.

Manténgase en sintonía para la Parte 6 de nuestra serie de Conceptos erróneos sobre la energía común el próximo mes.