La declaración del 2012 como Año Internacional de la Energía Sostenible para Todos es un ultimátum por las fuentes renovables y el tránsito hacia la definitiva sustitución de los combustibles fósiles. Instituida por la Asamblea General de las Naciones Unidas, la declaratoria es un mensaje: hay que redescubrir el Sol para mitigar el impacto del cambio climático, explicó a Prensa Latina Mario Arrastía, especialista del Centro de gestión de información y desarrollo de la energía (Cubaenergía).

Con los avances de la ciencia podemos utilizar el Sol para convertirlo en electricidad, en combustible para transportarnos y en biocombustibles que no compitan con los alimentos, resaltó. Las alertas internacionales han fracasado. Desde la cumbre de Copenhague hasta la más reciente de Durban las negociaciones por lograr un acuerdo serio, vinculante y abarcador están en veremos, reflexionó.

Es un mensaje al mundo de la necesidad de transitar hacia un planeta libre de combustibles fósiles, y por qué no, también abandonar de manera paulatina la energía nuclear para la producción de electricidad. Dos de las fuentes renovables de mejor aplicación, la eólica y la marítima centran la mirada desde hace varios años de un grupo de ingenieros y especialistas, volcados en instaurar en un futuro cercano ambas tecnologías.

Identificadas como reemplazadoras de las actuales fuentes generadoras, ya se conocen las potencialidades de la energía eólica y cómo utilizar el viento. También se trabaja en asentar las bases para la conversión del gradiente térmico marítimo, una de las manifestaciones de la energía del mar, aún en ciernes en materia comercial, pero con grandes facilidades de aplicación en Cuba, destacó Arrastía.

A estas se suman además la biomasa cañera y los calentadores solares, ambos extendidos y con gran experiencia de aplicación en la isla. Existen las condiciones para que Cuba se convierta en una potencia solar, al utilizar este recurso de manera directa e indirecta, señaló el especialista.

Bioenergía basada en la captación, transformación y acumulación de la radiación solar a partir de la fotosíntesis así como la solar fotovoltaica sustentada en el efecto de la fotovoltaica que convierte la luz del sol en electricidad son algunas de sus manifestaciones directas. Energía eólica, de las mareas, olas, conversión del gradiente térmico oceánico y la hidráulica figuran entre sus aplicaciones indirectas.

Por otro lado, el interés por la fusión termonuclear ha ido creciendo en la medida en que se vislumbra el futuro agotamiento de los combustibles fósiles y crecen los temores generados por los reactores nucleares de fisión, como los de Chernobil y Fukushima. Se asegura que la fusión, al no liberar radiación duradera apenas contaminaría el ambiente, el cual no estaría expuesto a catastróficos accidentes, pues su naturaleza es diferente: se trata de fundir núcleos atómicos y no de fisionarlos.

Varios países han logrado reproducir la fusión termonuclear con fines militares en lo que conocemos como bomba H o bomba de hidrógeno, pero la fusión controlada plantea todavía desafíos tan grandes que muchos se preguntan si algún día se conseguirá. El gran problema es que la fusión tiene lugar a temperaturas de más de 150 millones de grados Celsius (como en el centro del Sol) y no hay recipiente o contenedor en el planeta que pueda soportar tales temperaturas.

La fusión es por lo que el Sol se mantiene brillando desde hace más de cuatro mil millones de años, gracias a la conversión de dos átomos de hidrógeno en uno de helio, lo que libera una enorme energía en forma de neutrones.

En los últimos decenios se desarrollaron diversos proyectos de investigación, basados todos en la idea de un potentísimo campo magnético que permita la fusión sin contacto con una pared. Esto se realiza dentro de un tokamak, una cámara al vacío en forma de cilindro y de aro cuyo interior encierra el campo, lo que permite realizar el proceso de Fusión por Confinamiento Magnético (FCM).

Los elementos para estos reactores son el deuterio y el tritio (dos isótopos del hidrógeno), que se pueden extraer del agua de mar. Varios experimentos tienen lugar en el mundo para explorar si la fusión controlada es posible:

– El JET (Joint European Torus), reactor experimental de 16 megavatios situado cerca de Oxford, Inglaterra, donde se prueban tecnologías para mayores empeños futuros.

– El EAST (Experimental Advanced Superconductive Tokamak) otro centro de experimentos en Hefei, China, que ha logrado la fusión sostenida durante tiempos breves pero significativos. Hasta ahora 1.254 científicos e ingenieros chinos han trabajado en ese empeño y el gigante asiático espera preparar otros dos mil.

– Las investigaciones que tienen lugar en varios laboratorios e instalaciones de Japón.

Ahora un conjunto de países desarrollados -EE.UU., la Unión Europea, Japón, China, Rusia, India y Corea del Sur- están construyendo en Cadarache, Francia, el Reactor Experimental Termonuclear Internacional (ITER, por sus siglas en inglés). A un costo calculado ene más de 20 mil millones de euros, el proyecto ITER, iniciado en 2007, debe ser capaz de generar 500 megavatios por más de 15 minutos después de su terminación en 2019, según los diseñadores del ambicioso proyecto.

Con ocho mil toneladas, el ITER pesará más que la torre Eiffel. Sus partes serán construidas en los países participantes  y encaminadas por vía marítima hasta el puerto de Fos-sur-Mer, antes de emprender el camino hacia Cadarache en 2013. A pesar de las promesas de obtener allí energía limpia y abundante, aún es incierto si ese proyecto logrará producir 10 veces más energía que la que consumirá y si sus paredes resistirán el flujo de neutrones de gran poder.

Los grupos ambientalistas, por su parte, ante estas incertidumbres, preguntan si no sería mejor invertir esa enorme cantidad de recursos en desarrollar las energías alternativas, tales como la solar y la eólica. No faltan tampoco las organizaciones antinucleares preocupadas por la falta de experiencia en la fusión controlada y la posibilidad de un accidente no previsto en el manejo del deuterio y el tritio.

Desinfectando con el Sol

La inventiva de cuatro estudiantes de ingeniería de la Universidad de Washington, C.J. Cheng, C. Matlack, P. Huang y J. Linnes, les valió para ganar un premio monetario en diciembre pasado, en un concurso organizado por la Fundación no gubernamental SODIS, con sede en Bolivia, que buscaba cómo verificar en el terreno la efectividad del tratamiento solar para desinfectar el agua y hacerla apta para el consumo humano.

El número de muertes infantiles por desórdenes intestinales a causa del agua contaminada supera el millón y medio anual; la Fundación SODIS promueve desde hace años un método solar sencillo y barato para potabilizar el agua y reducir esa cifra. En el concurso colaboraron y aportaron fondos otras tres organizaciones no gubernamentales sin fines de lucro.

Se evaluaron más de 70 propuestas antes de que el proyecto de los estudiantes se escogiera como ganador.SODIS, del inglés Solar Disinfection, propone una forma de salvar vidas infantiles casi sin costo alguno, que también puede ser útil en situaciones de desastre, cuando el agua potable escasea. Una botella plástica transparente, de capacidad no mayor de tres litros, se llena de agua, se recuesta en una azotea o en cualquier otro sitio sobre una teja corrugada y se expone al sol durante al menos seis horas.

Las botellas con un ligero tono azulado también sirven para este fin. La radiación solar ultravioleta, más el calentamiento que se genera durante la exposición, aniquilan a la mayoría de los microorganismos contaminantes en el agua. No es imprescindible una alta temperatura; el método funciona incluso cuando está nublado, pero necesita un tiempo de exposición mucho mayor, de dos días.  Se asegura que el proceso elimina más del 99.9 por ciento de las bacterias y los virus, resultado similar al que proporciona la cloración del agua.

La Fundación SODIS presenta en su sitio WEB un listado de unos 20 artículos científicos que dan fe de la eficacia del método. Según esos reportes, la luz solar elimina con efectividad bacterias, virus y la mayoría de los parásitos, mientras que el pesquisaje médico en el terreno muestra que las diarreas son mucho menos frecuentes entre la población que usa SODIS que en sitios vecinos, donde se ingiere el agua sin aplicar el tratamiento solar. Algunas objeciones como, por ejemplo, que el polietileno de las botellas puede ser dañino a la salud, también han sido investigadas y halladas sin fundamento.

No obstante sus ventajas manifiestas, y a pesar de los esfuerzos de las organizaciones humanitarias, la adopción del método solar de desinfección ha avanzado muy lentamente a escala global. El grado de contaminación, la turbidez del agua y la intensidad promedio de la radiación pueden diferir de un lugar a otro, y lo usual es que no se pueda verificar de inmediato si el agua tratada está de veras apta para el consumo. Esas razones llevaron a convocar el concurso, con vistas a encontrar un procedimiento adecuado para comprobar en cada sitio la eficacia de la desinfección.

Al acometer la tarea, los estudiantes intentaron en un inicio medir la calidad del agua usando una tira de prueba química, pero más tarde se decidieron por un sistema optoelectrónico que combina conocimientos de distintas especialidades ingenieras. La técnica adoptada finalmente emplea un sensor sensible a la luz para hacer el trabajo.

El equipo ideado posee los mismos componentes que se encuentran en una calculadora solar de las más económicas, pero acoplados y programados de forma diferente. Cuenta con un indicador que se mantiene encendido al inicio y comienza a parpadear cuando se inserta una botella. El parpadeo cesa y el indicador se apaga cuando el agua ha alcanzado suficiente irradiación y se encuentra lista para el consumo. Al retirarse la botella, se regresa a la condición inicial.

Entre las características que influyeron en la decisión del jurado se encuentra que el equipo premiado toma en cuenta el material de la botella y la turbidez del agua. Además posee un diseño robusto, una larga vida y su costo es muy competitivo. Las bases del concurso estipulaban diseños que costaran menos de 10 dólares; los estudiantes calcularon que el costo de las piezas utilizadas era de sólo 3.40 dólares a precios minoristas, valor que deberá reducirse a precios mayoristas.

Arbesú y Hernández son periodistas de Prensa Latina, y Gonzáles es doctor en Ciencias Físicas de la Universidad de La Habana.