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ıllı Tasa de retorno energético (wikinfo)

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Se conoce como tasa de retorno energético (TRE) o bien, en inglés, EROEI, ERoEI (energy returned on energy invested), EROI (energy return on investment) y, menos a menudo, eMergy, al cociente de la cantidad de energía total que es capaz de generar una fuente de energía y la cantidad de energía que es preciso emplear o bien aportar para explotar ese recurso energético:


Un cociente menor o bien igual que 1 señala que la energía de la fuente es menor o bien igual a la energía consumida. Por contra, un cociente mayor que 1 señala que la energía total es mayor que la energía invertida y queda, en consecuencia, un saldo neto positivo. Expresando la energía total que es capaz de generar la fuente como suma de la energía invertida y la energía neta, el cociente se puede expresar como:


Una fuente de energía va a ser tanto mejor cuanto mayor sea su TRE, pues eso implica que se consigue una mayor cantidad de energía neta aprovechable por cada unidad de energía invertida en ella. Al contrario, una tasa de retorno inferior a la unidad implica que esa fuente no es rentable en términos energéticos: para su funcionamiento consume más energía de la que genera.


Con el socorro teorético de la TRE es posible cotejar de forma eficaz fuentes energéticas diferentes entre sí, desde la simple leña (biomasa) hasta la energía solar fotovoltaica, que requiere una notable inversión energética en la fabricación de los paneles solares.


La estimación de la TRE es, en un primer término, sencilla: se trata de calcular, de forma matemática y precisa, la cantidad de energía primaria que es preciso aportar para hacer todos y cada uno de los procesos implicados en la extracción energética de la fuente que se valora. No obstante, y si bien medir la TRE de un proceso físico fácil es algo exento de vaguedad, no hay un pacto estandarizado sobre qué actividades han de ser incluidas en la medida de la TRE de un proceso económico. Esto es, ¿hasta dónde hay que llevar la cadena de procesos precisos para explotar una fuente de energía? Por poner un ejemplo, si se emplea acero para efectuar las perforaciones petrolíferas ¿es necesario incluir en el cálculo del EROEI del petróleo la energía empleada en la fabricación de ese acero? ¿y la energía empleada en la construcción de las fundiciones que fabricaron el acero? ¿y la empleada en nutrir a los trabajadores que edificaron esas fundiciones? Por esta razón, si bien no exista una regla, en el momento de cotejar las TRE de 2 fuentes energéticas es preciso que estas hayan sido calculadas con criterios homologables: por servirnos de un ejemplo, estimar la energía empleada en la fabricación de los materiales precisos, mas ya no la de construcción de las plantas alén del primer eslabón de la cadena de suministros.


En la tabla siguiente, tomada de AspoItalia, se compendian las estimaciones de la TRE de las primordiales fuentes energéticas:

FuentesTRE ClevelandTRE ElliottTRE Hore-LacyTRE (Otros)Combustibles fósiles

Petróleo
- Hasta 1940
- Hasta 1970


- Hoy



> 100


23


8


50 - 100


5 - 15


Carbón
- Hasta 1950
- Hasta 1970



80
30


2 - 7


7 - 17

Gas natural1 - cincuenta y cinco - 6Pizarra bituminosa0,7 - trece,3< 1Energía nuclearUranio dos mil trescientos cincuenta y cinco - mil cinco - diez diez - 60< 1Plutonio 239Fusión nuclear< 1Energías renovablesBiomasa3 - cincuenta y cinco - 27Hidroeléctrica11,250 - veinticinco mil cincuenta - 200Eólica5 - 8020Geotérmica1,9 - 13

Solar
- A través de colectores
- Térmica
- Fotovoltaica



uno con seis - 1,9
cuatro,2
uno con siete - 10


3 - 9


4 - 9


7 - 20


Etanol
- De caña de azúcar
- De maíz
- De restos de maíz



0,8 - 1,7
1,3
0,7 - 1,8


0,6 - 1,2

Alcohol metílico (de madera)2,6

El caso del petróleo


El ejemplo más tradicional de tasa de retorno decreciente es el de la explotación industrial de los yacimientos de petróleo: cara la mitad del siglo XIX, instante en el que el primordial productor de petróleo del planeta eran los U.S.A., para extraer un barril de crudo solo era preciso invertir un 1 por ciento de la energía contenida en exactamente el mismo, esto es, se conseguía una TRE de cien. Esto se comprende fácilmente: los primeros yacimientos contenían un petróleo de muy, muy alta calidad a escasas profundidades, en lugares alcanzables y simples de explotar (Texas...); de manera que la energía precisa para la exploración, perforación, extraccion, bombeo y transporte del crudo era poquísima.


A medida que los yacimientos más alcanzables y superficiales se agotaron, fue preciso buscar, explorar y horadar a mayor profundidad o bien en lugares menos convenientes: lejanos de los centros de consumo, en altamar, Alaska de tal modo que los costos energéticos de estas extracciones han ido medrando con el tiempo: actualmente la TRE de la extracción de petróleo se valora entre cinco y quince en dependencia de los autores: invirtiendo exactamente el mismo barril de petróleo que en mil ochocientos cincuenta, el resultado logrado son de cinco a quince barriles, en lugar de cien. El día de hoy la tasa de retorno es considerablemente más baja, y probablemente prosiga reduciendo.


En cuanto a los hidrocarburos procedentes de yacimientos o bien reservorios no usuales (pizarras bituminosas o bien alquitranes pesados) su desempeño energético es meridianamente inferior al del petróleo usual, debido a la enorme cantidad de energía que es preciso invertir en la manipulación de las inmensas cantidades del material en el que están embebidos los hidrocarburos y en su tratamiento térmico. Hay autores que valoran la TRE de una parte de estos hidrocarburos bajo la unidad.


Esta tendencia decreciente en la TRE del petróleo marca que el agotamiento de este como fuente de energía no se generará en el instante en el que las reservas mundiales de petróleo lleguen a cero, sino más bien mucho antes: cuando el costo energético de la extracción de las reservas sobrantes sea igual al contenido energético de dichas reservas.

teoría del pico de Hubbert

La energía eólica


La tasa de retorno energético de la energía eólica es igual a la energía eléctrica generada durante la vida útil de una turbina eólica dividida entre la suma de la energía requerida para edificar la máquina y su infraestructura, más el costo energético de su mantenimiento durante su vida útil, más el costo energético de su desmantelamiento. La TRE de la energía eólica cambia de cinco a treinta y cinco, con una media de unas dieciocho veces. La TRE es con fuerza proporcional al tamaño del aerogenerador, de tal modo que los generadores más grandes de nueva generación son los que consiguen los valores mayores del rango, de hasta una TRE de treinta y cinco. Pues la energía producida es, en todo caso, múltiples veces la energía consumida, hay una ganancia de energía neta.


Los biocombustibles


La generación de energía a través de el etanol proveniente de cultivos particularmente dedicados a su producción, presenta una tasa de retorno energético cercana a la unidad, conforme ciertos autores en torno a uno con dos, al paso que conforme otros esta TRE estaría bajo la unidad. investigaciones recientes señalan que esta forma de generación energética tiene potencialidades para lograr una TRE de cinco,4. Esta tecnología cuenta no obstante con el serio inconveniente de emplear exactamente los mismos recursos (tierras de cultivo) que los empleados para generar comestibles, con lo que fuerza a desforestar bosques o bien selvas, o a reducir la producción de comestibles, haciendo subir sus costes, siendo las consecuencias de todo esto difícilmente calculables en el cálculo de la TRE.


El alcohol metílico, o bien «alcohol de madera», tiene para su empleo práctico la complejidad de ser realmente tóxico, con la posibilidad de toxicidad aun por vía aspirada o bien cutánea. Puede generar ceguera (caso del metílico, en mil novecientos sesenta y tres) o bien aun la muerte, si bien uno de sus primeros antídotos pueda ser el etanol. Este inconveniente hace poco viable al alcohol metílico como fuente de energía de empleo general.


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