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Umwelt Campus Birkenfeld
08Feb

Estudia en la única Universidad cero emisiones

Campus Trier

 

Umwelt- Campus Birkenfeld es una sede de la Universidad de Trier de Ciencias Aplicadas, que ofrece a los estudiantes un estudio interdisciplinario en la única “Universidad cero emisiones“, gracias a su construcción ecológica.

Gracias a su enfoque ambiental, ofrece a los estudiantes una educación orientada hacia el futuro en los campos de planificación ambiental / tecnología y economía / ley ambiental. El concepto de medio ambiente y sostenibilidad forma el vínculo temático dentro de los programas de estudio

Tiene una educación orientada a la práctica, en la que los estudiantes tienen la oportunidad de aplicar sus conocimientos teóricos en empresas regionales, así como en una de las numerosas instituciones de investigación en el Campus Ambiental.

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20Jun

¿Aumentar la temperatura en la Universidad?, un análisis desde EnergEIA

Como todos los colaboradores ya saben y para aquellos que no, la Universidad EIA presenta a lo largo del día temperaturas que no son agradables para la mayoría de los Medellinenses, habitantes del valle de Aburrá o aquellos que viven a las afueras de la ciudad, y que realizan sus diferentes labores en la institución. Es por esto que desde el grupo de investigación EnergEIA se decidió evaluar realmente como son las condiciones climáticas actuales y proponer algunas mejoras para todos los que habitamos en el día a día este lugar.

Cabe empezar diciendo que la temperatura media en la zona está rondando los 15.4°C con una humedad relativa en promedio del 88.3% y que poniéndola en contexto con los estándares de confort térmico para cualquier persona (entre 22 a 25°C y 30 a 75% de humedad relativa*), se salen de dichas condiciones y por consiguiente es por ello que todos sentimos ese frío que nos hace andar con suéter o chaqueta durante la mayoría del tiempo.

Obviamente hacer una adecuación de toda la institución saldría muy costoso y es por ello que se plantearon 8 escenarios diferentes en los que se consideran materiales económicos y fáciles de implementar en busca de mejorar la temperatura dentro del recinto. Estas combinaciones comprenden el cambio del piso, agregándole ya sea un tapete o alfombra; y para las paredes, aumentándole el espesor con aislante y un acabado, o simplemente otro acabado nuevo (combinandolos todos).

Lógicamente las temperaturas de cada recinto de la Universidad se ven afectadas por la confluencia de personas, el periodo del año y la radiación del día. Por esto que se decidió simular todos estos parámetros con el software libre energyplus y tomando los datos meteorológicos históricos de la estación ubicada dentro del campus. La geometría que se simuló y la sectorización de los recintos se puede observar en la imagen a continuación.

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Figura 1. Arriba la arquitectura de la Universidad y abajo los recintos (salones, oficinas, corredores, baños y aulas múltiples)

Eventualmente para poder evaluar las diferentes condiciones, la situación de referencia es la que presenta la institución actualmente y que tiene como valores numéricos promedio las temperaturas que se ven en la lista a continuación.

  • Aulas múltiples: 20.4°C
    Baños: 19.3°C
    Corredores: 17.8°C
    Oficinas: 19.3°C
    Salones: 21.4°C

Comparando los diferentes resultados obtenidos con la base, se llegó a observar que los parámetros que más afectan la temperatura son los que modifican a las paredes (con aislante y nuevos acabados), aumentando en la condición más favorable casi 1°C en todos los recintos, en vez de aquellos a que se enfocan en los pisos; en palabras más sencillas, los recursos se deben de enfocar en cambiar los acabados de las paredes y así se podrían obtener aumentos de temperatura mayores. Pero no sólo eso, la distribución de temperaturas es más continua a lo largo del periodo de simulación expresado en cantidad de horas a lo largo del rango de temperaturas como se ve en las tablas a continuación; donde en la configuración actual (condición 9) la mayoría de horas se encuentra en temperaturas bajas, mientras que en la más favorable el número de horas es un poco más distribuido a lo largo del rango.

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Retomando la discusión en torno a la humedad relativa del lugar, con los medios que se propusieron no cambia nada ya que directamente depende del ambiente y a menos de que haya un equipo de des humidificación no habría manera de controlar esta situación.

Lastimosamente ninguna de las condiciones que se podrían implementar de forma sencilla logra mejorar la temperatura de la universidad al confort térmico propuesto, lo que sería necesario sería implementar una unidad de acondicionamiento de aire; pero la condición más favorable permitiría que todos nosotros podamos andar con un abrigo más ligero durante el día en la institución.

* F. Fernández García, “Clima Y Confortabilidad Humana. Aspectos Metodológicos.,” vol. 4, pp. 109–125, 1994.

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18Jun

Energía Pura – Energía PeerToPeer (P2P)

En este episodio hablamos de Energía Peer-To-Peer P2P, es decir como los usuarios pueden tranzar energía entre ellos sin necesidad de un intermediario. El P2P cambió la industria musical para siempre, y es cambiará la de la energía eléctrica. Volvemos a hablar de la Brooklyn Microgrid, pero tambien hablamos de inicitativas a gran escala como los proyectos Ponton y Lyra, los experimentos de P2P de las grandes compañías de energía europeas.

Como invitado tenemos a Juan Gonzalo Londoño, ingeniero senior del departamento de estudios eléctricos de ConEdison, la empresa de energía de Nueva York, quien nos cuenta los cambios en las redes norteamericanas.

*Foto por Txopi

Conoce el programa de Ingeniería Ambiental de la Universidad EIA.

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Foto tomada por: Jairo Jaramillo
16May

Hidroituango, explicado y masticado

A raíz de los sucedido en hidroituango el profesor Santiago Ortega resuelve algunas dudas técnicas que manifestaron algunos usuarios a la cuenta de Twitter @sortegarango.

¿Hidroituango es necesario?

Sí, es muy necesario.

Lo más importante en la energía es la confiabilidad. Si se interrumpe el servicio eléctrico para la sociedad entera, no funcionan hospitales, se paraliza todo y paran las actividades económicas. Sin economía funcional no salimos de la pobreza y si no salimos de la pobreza el medio ambiente está condenado.

En Colombia tenemos un recurso hídrico muy bueno, pero a pesar de esto nos afecta mucho el fenómeno del niño, que seca las fuentes de agua y pone en riesgo el suministro de energía. En el 92 tuvimos un apagón grandísimo y el año pasado estuvimos a punto de hacer racionamientos menores.

Hoy la energía eléctrica no se puede almacenar a gran escala, y la única forma de hacerlo es en combustibles fósiles (para quemarlos cuando los necesitemos) o en agua en los embalses (que pueden entenderse como una batería grandotota).

Por eso, es necesario tener plantas que puedan dar energía confiable, como los embalses y las térmicas en el sistema. Las térmicas, a gas o carbón, generan en épocas de crisis únicamente, entonces debemos pagarles para que existan cuando lo necesitemos. Estas plantas garantizan energía para evitar apagones.

¿Por qué se construyó Ituango? No fue por capricho o lucro. En Colombia la economía crece y sube la demanda de energía, lo que hace que haya que planear la expansión del sistema. Esta expansión tiene que hacerse con energía firma, es decir confiable, que son las que proveen las hidros y las térmicas.

Para escoger quien cubre la energía se hace una subasta. Ituango se la ganó y cubriría la demanda desde 2018 hasta 2025.  Esto en plata blanca quiere decir que, si no existiera Ituango, tendríamos que sacar esos 2400 MW de otros embalses nuevos u otras térmicas nuevas. Probablemente la mayoría serían a carbón.

Además, podría implicar íbamos a tener plantas fósiles nuevas hasta 2025, mínimo. Esto podría darnos tiempo de que la solar y la eólica bajaran de precio, y las baterías inundaran el sistema. Con todo esto sistema eléctrico se transformaría.

¿Qué fue lo que pasó en Hidroituango?

Ituango iba avanzando a tiempo para empezar a llenar el embalse en julio y generar en noviembre. Había 3 túneles de desviación, pero varios fueron cerrados por cronograma de obra y había uno funcionando.
Lo primero que pasó fue que con una creciente del río el túnel de desviación se taponó con unos palos, y el nivel del embalse empezó a subir. Sin embargo, a las horas la misma presión del agua lo destapó. Pero esos túneles se supone que trabajan a superficie libre, haga de cuenta como un tobogán de tubo, donde el agua no lo llena y las velocidades no son muy altas. Pero cuando sube el nivel del agua, los túneles se llenan de agua y empiezan a funcionar como una manguera a presión, lo que hace que la velocidad sea mayor.

Es posible que eso haya erosionado las paredes del túnel, y que hizo que colapsara. Cuando el túnel colapsa el embalse se llena prematuramente, porque ese proceso debería empezar hasta dentro de dos meses. Aguas abajo, el río Cauca redujo su caudal de forma dramática, pues toda el agua se estaba represando.

Entonces empezó una carrera contra el tiempo. La presa no estaba terminada y era indispensable evitar que el río pasara por encima de ella. Se plantearon varias estrategias, acelerando el ritmo de construcción y tratando de destapar otros túneles que se habían cerrado anteriormente. Pero nada funcionó.

Genial esta imagen. Me llegó por Whatsapp entonces no se quien es el autor

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Sin embargo, EPM tuvo que tomar una decisión crucial: inundar la casa de máquinas. Al fin y al cabo, esos eran los únicos túneles por donde podían sacar el agua. Lo grave es que esa decisión implica dañar equipos muy costosos como generadores, turbinas y transformadores, que quedarían sumergidos.

Con el nivel del agua que sube, los túneles se tapan, y vuelven y se destapan sin control porque hay más presión. La inundación de Valdivia fue precisamente eso, y es algo que no se puede controlar. En este momento el nivel del agua está controlado y están terminando la presa a toda marcha.

¿Qué es lo más importante en este momento?

Lo más importante es proteger la presa. En este momento los constructores están trabajando a toda máquina para poder terminar la corona de la presa, de tal forma que si el agua sube lo suficiente ella pueda pasar por el vertedero (unos canales que la devuelven al cauca).

Si el agua llegara a pasar por encima de la presa sin terminar, podría empezar a erosionarla y potencialmente destruirla. Eso borraría pueblos enteros del mapa, podrían morir miles de personas y los daños serían incalculables, no se puede correr ese riesgo.

¿Qué sigue ahora, para la represa, para las comunidades río abajo, para EPM, que enseñanzas?

Para el proyecto sigue terminar la presa, y que dejar que el nivel del agua suba y que pase por el vertedero (que es la estructura diseñada para eso). Ahí se podrá cerrar casa de máquinas, evaluar los daños y definir acciones futuras.

Para las comunidades sigue estar pendiente de cualquier alerta para tomar acciones y evacuar.

Las enseñanzas serán millones, pero todavía necesitamos que la crisis pase, que los informes de ingeniería salgan y que tengamos claro que fue lo que falló.

¿Hubo algún error de ingeniería, alguna falla geológica que haya podido determinar lo ocurrido con los túneles?

Uno de mis colegas dice que la ciencia de los suelos y las rocas son “ciencias ocultas” porque uno nunca tiene claro con qué está trabajando porque no lo puede ver. Para eso, hay una cantidad de técnicas de geología y geofísica para más o menos saber qué calidad va a tener la roca, que fallas geológicas se va a encontrar y demás.

Únicamente hasta que se hace el hueco es posible determinar con exactitud lo que hay en el macizo y que tipo de protecciones necesita. Por esto, es difícil saber si la falla era detectable o no, o si se hicieron las protecciones suficientes. Esto lo dirá la investigación.

Para más detalle sobre esto, en Caracol entrevistaron a Oswaldo Ordoñez, geólogo de la nacional que lo explica muy bien. http://caracol.com.co/programa/2018/05/11/6am_hoy_por_hoy/1526041358_789445.html

A mí me gustaría saber sobre el impacto ambiental de las hidroeléctricas. Pues, qué impacto tiene eso. Y lo otro que me gustaría saber es sobre la aceptación de esos proyectos normalmente en la comunidad. Pues, si siempre son resistidos.

El impacto más fuerte de una central hidroeléctrica con embalse es un impacto sobre el territorio. Al fin y al cabo, lo que estás haciendo es que estás inundando muchísimas tierras para cambiarlas por un espejo de agua. Esto implica que va a haber gente que tiene que ser relocalizada, se van a cambiar vocaciones económicas y se van a inundar ecosistemas.

Además, al tener un embalse se interrumpe el flujo con una presa, lo que quiere decir que vas a tener sedimentos y biomasa que quedan atrapados. Estos pueden generar metano que se emite a la atmósfera y que vas a tener menos sedimentos aguas abajo. Además, puede haber afectación del comportamiento de los peces.

Ahora, no todos los impactos son negativos. En términos sociales los proyectos son una fuente inmensa de empleos directos e indirectos para la región, por lo menos en etapa de construcción. Todavía existen retos importantes en cómo hacer que el empleo para la región siga durante operación. En el caso de Ituango podrías cambiar de tener 3000 empleos en construcción a tal vez 50 en operación.

Además, todos los proyectos tienen que dar un 6% de las ventas de energía a los municipios y las CAR, para que se inviertan en el territorio. Para eso se hacen planes de inversión social y ambiental, y en el caso de Ituango un modelo completo de integración territorial con el Grupo HTM y el Instituto Von Humboldt.

A esto se le suma que el proyecto tiene que invertir el 1% de valor proteger el recurso hídrico en la cuenca. Esto normalmente se usa en comprar tierras para reforestar, que si no existiera el proyecto se volverían peladeros irremediablemente. La deforestación es probablemente el problema ambiental más grande de Colombia. Esto, sin contar, que toda la energía que se genera en Ituango es energía sin gases de efecto invernadero, y que efectivamente es una forma fuertísima de mitigación del cambio climático.

La mayoría de los megaproyectos, dado su impacto tan grande, naturalmente crean resistencia entre las comunidades y los individuos. Sin embargo, me atrevería a decir que no es necesariamente generalizada y en cada caso es distinto.  Para las autoridades locales estos proyectos le convierten en una fuente de presupuesto con los que pueden financiar sus municipios, y hay gente que queda muy contenta con los tratos que hace durante la negociación predial.  Hay tierras que productivamente valen muy poco, pero que se valoran mejor.

Lo que sí es claro es que la aceptación en términos generales está disminuyendo. Las grandes centrales durante los 70-80 en Colombia fueron cruciales para el desarrollo del país, pero hoy en día la gente no acepta esos impactos. Los casos en Brasil, con las fotos del indígena frente al antimotines le dieron la vuelta al mundo y calaron muy fuerte en la opinión pública. Personalmente creo que estamos viendo las últimas grandes centrales en América Latina.
Sin embargo, a otra escala la cosa es distinta. En Colombia son muy comunes las centrales a filo de agua que pueden hacerse sin embalse y con un impacto mínimo sobre el paisaje, donde el mayor impacto es la disminución del caudal en un tramo del río, porque el agua se devuelve. Pero como no tienen embalse, no pueden dar energía de forma tan confiables. En estos casos se puede tener buenas relaciones con las comunidades.

Para comentarte un caso curioso, En una de las que estuve involucrado, se concertó un plan de inversión con las comunidades que terminó en el mejoramiento del Jardín Botánico (que estaba medio caído) y terminó siendo el cura del pueblo quien inauguró la central. Alguien hizo un documental de la central, que terminé viendo por casualidad en el Pabellón Indígena de la COP 20 en Lima, como un caso de buenas prácticas. Y como es la vida, la oposición fuerte al proyecto fue de uno tipos riquísimos con haciendas inmensas, que no querían que una línea de transmisión las atravesara.

Cualquier proyecto SIEMPRE va a generar resistencia.

¿Cómo se hace para reparar la magnitud del daño a sus habitantes? finalmente la hidroeléctrica no es más que un muro.

Las cosas materiales, los cultivos, el ganado y los daños a la infraestructura simplemente se pagan y se reponen. Sin embargo, hay cosas un poco más complejas de reparar.

Cuando se trasladó El Peñol, muchas personas sufrieron unos procesos fuertes de desarraigo porque los sacaron del pueblo donde habían vivido su vida completa y donde formaron todos sus recuerdos. Algunas personas de adaptaron a su nueva vida y casa sin problemas, pero otras no. Esto es más complejo de reparar y me imagino que puede hacerse con acompañamiento psicológico. Lo mismo con temas de estrés post-traumático y muertes. Hay cosas que la plata no paga.

Es importante destacar que en las inundaciones en Valdivia no hubo pérdidas humanas.

¿Es cierto que existe una póliza que cubre los daños a los damnificados y daño ambiental?

El proyecto tiene varias pólizas de seguros, para temas de construcción, equipos y daños a terceros.  Lo que viene es que se aclaren las causas de la tragedia para efectivamente negociar con la aseguradora qué se cubre y como. De todas maneras, hay un deducible que EPM tendrá que pagar.

Sin embargo, en términos de montos, los daños ambientales y los damnificados actuales son mucho menos costosos que los daños en obra civil y equipos electromecánicos.

¿Por qué no hicieron túneles de concreto vaciado con formaleta en lugar de utilizar concreto proyectado? ¿Las irregularidades de este último hacen que sea mucho más fácil de erosionarlo o me equivoco?

Yo no soy un experto en túneles, pero por lo general a los túneles en roca se les hacen tratamientos que incluyen revestimiento de concreto, reforzamiento, inyecciones en las grietas y a veces una especie de barras que se entierran en la roca y sirven como refuerzo y es como si “cosieran“ el túnel (se me escapa el nombre de la técnica).

La formaleta se usa túneles hechos en suelo. Es mucho más costosa y difícil de construir, y hasta donde entiendo, no tiene ninguna diferencia en temas de control de la erosión

¿Cuánto tiempo aproximado se retrasa el llenado y la posterior entrada en funcionamiento de la generación de la represa?

Eso es muy difícil de saber y depende de muchas cosas: que tanto quedó afectada la casa de máquinas, qué tan complejas son las reparaciones de casa de máquinas y de los túneles, que tanto verano o invierno vamos a tener, cuánto se demoran en llegar las nuevas unidades de generación. En fin, son muchas cosas y ya EPM lo anunciará en su momento. Pero yo creería que es mínimo un año y medio o dos años

¿Los túneles de las represas siempre se taponan en concreto?  entiendo que la presión del agua puede ser enorme, pero me pregunto si no existe otro tipo de diseño para dar paso al agua (en una emergencia) a pesar de ya haberse cerrado.

No, en ocasiones se tapan con compuertas para tener una cosa que se llama la descarga de fondo, que sirve para evacuar sedimentos en el fondo del embalse. Tengo entendido que el túnel que colapsó iba a taparse de esa manera (pero no estoy 100% seguro)

¿Los ríos tienen memoria?

Los ríos tienen memoria cuando tienen cauces en llanuras aluviales (o sea de tierra y rocas sueltas) donde pueden “trabajar” geomorfológicamente y moverse de un lado para otro en curvas. Cuando un río se canaliza, de todas maneras, trata de seguir haciendo estas curvas y recobrar sus cauces viejos.

Pero en el caso de un cañón de roca como el del Cauca en Ituago, el río pasa por el cañón y ya. No tiene forma de “trabajar” la roca en tiempos de menos de miles de años. Entonces en el caso de Hidroituango, el Cauca no tiene memoria.

¿Por qué no se plantearon energías renovables en vez de Ituango?

Hay que tener en cuenta que Ituango se ganó la subasta de energía hace 10 años, donde los precios de solar y eólica eran muy elevados. En ese momento no había alternativa renovable mejor a Ituango.

Hoy en día las cosas son distintas. Ya tenemos una ley que favorece las renovables (Ley 1715 de 2014) dándoles incentivos tributarios, a lo que se le suma que los precios de la solar ya son los suficientemente competitivos. Ya hay muchos proyectos en techos de industrias e incluso estamos viendo los primeros parques solares. En cuanto a la eólica, ya se va a empezar a construir una línea de transmisión a la Guajira donde se pueda sacar el montón de energía que los parques eólicos pueden generar (algo así como el 8% de la energía del país). Además, ya va a haber una subasta para renovables, lo que les dará más formas de competir.

En la Universidad hemos discutido mucho del sector, y es probable que Ituango sea la última gran hidroeléctrica que tengamos en Colombia. Los impactos sociales y ambientales son muy grandes, y cada vez es más difícil hacer estos proyectos. Sin embargo, Ituango es necesario para las renovables.

Las renovables son muy intermitentes, entonces necesitamos los embalses para que puedan atender la demanda rápido si deja de soplar el viento o si no hay sol. El sector eléctrico ideal para nosotros es tener mucha generación renovable (solar, eólica, hidro de pequeña escala), pero también hidro con embalses que nos den seguridad energética, para sacar a las térmicas de la ecuación. Por eso, si pierde Ituango, perdemos todos.

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