Cómo potenciar la revolución urbana

Cómo potenciar la revolución urbana

Por Gaia Vince para BBC Future,
(Traducido por Oscar Rivera)

(Derecho de autor: Thinkstock)
Nuestras protuberantes ciudades consumen enormes cantidades de energía y generan más de 80% de emisiones globales de carbón. Necesitamos hacerlos más autosuficiente, pero ¿cómo?

Como he dicho antes, la Tierra está experimentando un evento urbano único. La migración de las personas a las ciudades es por lejos los humanos más grandes han presenciado, y tienen impactos de gran alcance en la geología del planeta, la biología y la química. En un tiempo de disminución de recursos y crecimiento de gases de efecto invernadero, ¿cómo será potenciada la revolucionaria Antropogenia* urbana?

Antropoceno.- (Anthropocene – Inglés) término geológico-cronológico informal, usada para marcar la evidencia y grado de actividades humanas que han tenido un impacto global significante, en los ecosistemas de la tierra. El término fue acuñado recientemente por el ecologista Eugen F. Stoermer y popularizado por el Premio Nobel en Química Atmosférica Paul Crutzen.

Los centros de vida, la industria y el transporte de las ciudades consumen una gran proporción de los recursos energéticos globales y engendran más de 80% de emisiones globales de carbono. Sin embargo, las ciudades también representan la concentración más apretada de usuarios de energía, haciendolos objetivos ideales para mejorar la eficiencia.

La generación de la electricidad en el Antropoceno es como llegar descentralizara un usuario-propietario. Las grandes centrales eléctricas que suministran actualmente las ciudades continuarán existiendo, pero los individuos y las comunidades en crecimiento generarán su propia energía – a través de tejados solares-térmicos de paneles o fuente terrestre para calentar agua y edificios, y paneles fotovoltaicos y turbinas de viento para proporcionar electricidad, por ejemplo. En la próxima década, pintura fotovoltaica, persianas y vidrios que pueden engendrar electricidad de la luz del sol, serán utilizados para edificios  públicos y privados. La basura producida por dueños de casa y oficinistas también podría usarse en el sitio para generar calor y energía eléctrica combinados para bloques residenciales y comerciales.

Muchas ciudades tienen planes para llegar a ser independiente de su red eléctrica nacional en la próximo par de décadas – algunos pueblos y las aldeas ya lo están aplicando.

El ambiente urbano probablemente también generará su propia electricidad y calor a través de  mediciones pasivas, más bien como los radios de cristal solían ser. Los pavimentos, las calles, la escalera y los pasillos en edificios pueden ser equipados con generadores piezoeléctricos que puedan cargarse con cada pisada. Otras innovaciones de generadores energéticos que están en el desarrollo incluyen en-zapato dispositivos piezoeléctricos, cargadores de teléfono que trabajan del calor de cuerpo, encendiendo que depende de las bacterias bioluminescent de las algas. Los tubos que llevan agua podrían ser empotrados en el asfalto oscuro en pavimentos, los techos o las calles para reunir la energía térmica solar engendrada durante el día. En París, por ejemplo, el calor de trenes de pasajeros y de los cuerpos de esperar a viajeros en una estación subterránea de Metro son utilizados para calentar el bloque de apartamento encima de ellos.

Las eficientes mediciones en la generación, de transporte y  uso de energía necesitarán para ser mejorado vastamente, para que por ejemplo el calor de desecho sea recuperado de las calderas y almacenado o utilizado en otra parte, la fuga es reducida con aislamiento y materiales mejorados, y automatizados con "smart" controles que regulen el uso de energía a través de edificios, desde el apagado de luces en cuartos desocupados al ajuste de sistemas de calefacción y refrigeración. (Discutiré la red de ciudades inteligentes en mi próxima columna)

La producción descentralizada y renovable de la energía, que es a menudo irregular o (en el caso de solar o de la marea) depende del tiempo del día, requiere una red inteligentes mucho más flexible que algunas de las que se usaron en la mayoría de las ciudades durante el del siglo XX utilizaron hasta hoy. Una red inteligente depende de  sensores y mecanismos de realimentación para detectar la demanda de clientes y ajustar la carga como corresponde. Por ejemplo, en demanda máxima – 7am cuando todas las personas encienden sus calentadores – los generadores en pausa o dispositivos de almacenamiento pueden ser traídos en línea, mientras algunos aparatos, como refrigeradores o sistemas de aire acondicionado pueden ser automáticamente llamados o apagado para un tiempo corto.

De la red

La mayoría de los países miran para adoptar redes inteligentes en los años venideros, en parte porque son mucho más eficientes y tan utilizan menos energía, pero también porque tienen en cuenta la integración de la energía renovable – monitoreando y detectando la demanda y suministros en tiempo real y balanceando las cargas como corresponde – y para dueños de casa individuales, el exceso de electricidad realimentaría la red. Las mejoras  de la red son esenciales – inclusive las grande ciudades como Nueva York han estado experimentando apagones paralizantes – pero son caros y disruptivos, y rechazados por las  industrias consumidoras de gran cantidad de energía como las que trabajan con cemento, que prefieren centrales eléctricas de carga de base ("baseload"). Actualmente, la naturaleza intermitente de viento y generación solar es superada por el respaldo de plantas de poder que funcionan con combustible fósil, nuclear o de caídas de agua (hidroeléctricas).

Sin embargo, las soluciones del almacenamiento y  distribución de energía están llegando a ser cada vez más urgentes. Almacenar la energía localmente que los edificios producen para un uso que eventualmente será bastante más eficiente que alimentarla en la red y usar la red como el almacén de la energía. Hay un montón de opciones pero ninguna es perfecta. Las baterías están mejorando cada año, con el mayor parecido a la opción de escala de redes siendo baterías líquidas del metal, que aún continúan en la etapa del prototipo. Usar la energía para comprimir el aire o el vapor, que después puede ser lanzada y convertida a electricidad es otra opción. Otros están buscando con energía para dividir el agua, creando el hidrógeno para el almacenaje, con lo cual se puede quemar como combustible cuando se necesite. Otra opción es almacenar la energía de las vueltas rápidas de una rueda volante fricción-libre - la energía entonces es alcanzada usando la rueda volante para convertir un rotor en un generador eléctrico, que retarda la rueda.

En el Antropoceno, la gente también tendrá que limitar el uso de energía de alto consumo electrónica, o usar métodos de recarga renovable – sólo en Gran Bretaña, el consumo de electricidad para uso doméstico se ha duplicado desde los años 70. Los arreglos rápidos, tales como la adecuada iluminación de baja energía (el 20% de la energía de un edificio se consume con la iluminación), y la mejorar del aislamiento podrían convertirse en obligatorias a través de políticas adecuadas para la regulación de construcciones, ventas de propiedades y códigos de alquiler. Estos son pequeños pasos, pero llegará el día cuando todos los nuevos edificios sean autosuficientes generadores de energía, con resultados de las redes del vecindario corriendo cooperativamente en la red de la ciudad.

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Sobre el autor: Gaia Vince

Gaia es escritor y un locutor de la ciencia que está particularmente interesado en cómo los seres humanos están transformando la tierra del planeta y los impactos nuestros cambios están teniendo en sociedades y en la otra especie. Ella ha visitado la gente y lugares alrededor del mundo en una búsqueda para entender cómo nos estamos adaptando al cambio ambiental. Usted puede seguirla las aventuras en www.WanderingGaia.com y en Twitter en @WanderingGaia.