Nada ocurre sin invertir energía en el proceso. Recién a mediados del siglo pasado se comenzó a prestar atención a una variedad de aspectos que van desde conflictos que provocan la generación de energía, hasta formas eficientes de almacenarla. También las formas de usar la energía merece atención y presenta diversidades crecientes, desde la calefacción de la vivienda (localizada) hasta la propulsión de un vehículo (móvil). El tema es muy amplio y aquí nos limitaremos a algunos aspectos puntuales y de interés para Chile.
La tendencia mundial es a la generación de electricidad como agente intermedio para el uso de la energía. La combustión directa está en retroceso por su alto poder de contaminación visible (humo, bruma) e invisible (principalmente la generación de dióxido de carbono, principal agente causante del calentamiento global). El automóvil eléctrico es un ejemplo de ello y estamos viendo en estos días cómo aparecen nuevos modelos en el mercado y se anuncia una migración importante hacia esta tecnología.
¿Por qué no se inventó antes el automóvil eléctrico? La verdad es que el automóvil eléctrico se inventó hace casi dos siglos y varios posibles inventores podrían llevarse las palmas, dependiendo de las condiciones que pongamos. Ányos István Jedlik, en Hungría es considerado como el creador de las máquinas eléctricas allá por 1827, y él mismo acopló un motor a un pequeño coche y se impulsó. En Escocia en 1839 tenemos a Robert Anderson, creando un modelo independiente, y hay varios otros inventores que fueron acercándose a lo que hoy llamamos automóvil eléctrico.
Entonces la pregunta relevante es otra: ¿Por qué tardó tanto en industrializarse el automóvil eléctrico? Porque era necesario disminuir el tamaño de los acumuladores de energía eléctrica (baterías o capacitores). Investigaciones científicas de décadas fueron necesarias para lograrlo y muchos autores contribuyeron a esta ardua tarea.
Las baterías de ion litio ahora ya permiten la circulación de automóviles sin necesidad de quemar derivados del petróleo. Esto puede hacer felices a los ecologistas hasta que se enteren que estas baterías en cosa de un par de décadas van a ser una basura indeseada. También es necesario saber que la extracción del litio (como muchas faenas mineras metálicas) necesita de agua, la que no es abundante en los salares del norte de Chile donde abunda el litio.
La generación de electricidad por energía solar también ha progresado mucho en las últimas décadas debido a la obtención de materiales baratos, fáciles de producir y que absorben una buena parte de la energía solar que logra atravesar la atmósfera y llegar a la superficie.
De nuevo estos materiales han venido a refinarse en épocas recientes, aun cuando el problema técnico estaba resuelto mediante materiales caros y escasos desde el siglo anterior. La investigación científica a escala nanoscópica lo ha hecho posible. Aun así, subsisten dos problemas: Uno, es necesario destinar grandes extensiones de terreno a la instalación de los paneles solares lo que compite con la agricultura en algunos lugares (no el norte de Chile); Dos, esta fuente de energía es discontinua y estacional (sólo 8 a 10 horas diarias en el mejor de los casos), por lo que es necesario combinarla con otras.
Otra forma de generar energía con poca perturbación al medio ambiente es la eólica, de la que los antiguos holandeses hicieron todo un símbolo y tiene un lugar privilegiado en Don Quijote. ¿Por qué sólo recientemente se la utiliza masivamente y aparecen torres de tres aspas que soportan una góndola que aloja una turbina generadora de millones de watts?
Nuevamente la respuesta es porque hubo que trabajar duro en elaborar y perfeccionar los materiales adecuados. En este caso disminuir el tamaño y el peso de los imanes necesarios para producir tal potencia. Fueron los poderosos imanes en base a Neodimio los que lo lograron. Este elemento, número 60, está abajo en la tabla periódica y es escaso. Sin embargo, Chile es uno de los lugares del mundo donde existe.
Esta vez tenemos tres problemas. Uno, las tierras raras no vienen separadas sino juntas y muy mezcladas pues todos los elementos del número 58 al 70 (llamados tierras raras) son muy parecidos químicamente y cuesta mucho (tiempo y dinero) separarlos; Dos, actualmente el mercado de las tierras raras es controlado por China y no es fácil pensar que lo van a compartir generosamente; Tres, esta energía es discontinua e impredecible tendiendo a ser muy baja en días de viento calma hasta por varios días consecutivos, pero también puede resultar inaprovechable (y hasta peligrosa) cuando el viento se presenta de forma tormentosa.
No hay generación de energía sin alterar el medio ambiente. Salvo que queramos volver a transportarnos por animales, a calefaccionar las casas por combustión y a iluminarnos mediante velas, lo sensato es buscar fuentes de generación de electricidad que alteren el medio ambiente tan sólo parcialmente y de manera controlable. Y esto se consigue con materiales especializados, desarrollados en base a conocimiento.
Eugenio E. Vogel M, Departamento de Ciencias Físicas Universidad de La Frontera, Temuco. Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y Nanotecnología, CEDENNA, Santiago
