Oportunidades de energía renovable en la granja

Resumen

Las energías renovables constituyen una opción importante para los productores agrícolas. Esta publicación presenta tres fuentes de energía renovable que pueden resultar atractivas y económicamente viables para las explotaciones agrícolas: la energía solar, la energía eólica y los combustibles renovables. No se trata de una guía técnica para el diseño o la instalación de sistemas de energía renovable, sino de una visión general que ofrece información sobre las tecnologías eólica, solar y de combustibles renovables, los costes y el ahorro, la planificación de la ubicación y los incentivos financieros. Al final del texto se incluye una lista de recursos.

Introducción

Las energías renovables —como la solar, la eólica y los biocombustibles— pueden desempeñar un papel fundamental en la creación de un futuro energético limpio y fiable. Los beneficios son muchos y variados, entre ellos un medio ambiente más limpio. La electricidad se produce a menudo mediante la quema de combustibles fósiles como el petróleo, el carbón y el gas natural. La combustión de estos combustibles libera a la atmósfera diversos contaminantes, como dióxido de carbono (CO2), dióxido de azufre (SO2) y óxido de nitrógeno (NOx), que provocan lluvia ácida y smog. El dióxido de carbono procedente de la quema de combustibles fósiles es un componente importante de las emisiones de gases de efecto invernadero. Estas emisiones podrían alterar significativamente el medio ambiente mundial y contribuir al calentamiento global.

Las energías renovables, por su parte, pueden constituir una fuente de energía limpia. El uso de energías renovables para sustituir a los combustibles fósiles convencionales puede evitar la emisión de contaminantes a la atmósfera y contribuir a combatir el calentamiento global. Por ejemplo, el uso de la energía solar para abastecer de energía a un millón de hogares reduciría las emisiones de CO₂ en 4,3 millones de toneladas al año, lo que equivale a retirar 850 000 coches de la circulación.

Igualmente importante es que las tecnologías de energía renovable contribuyen de manera significativa a las economías locales, creando puestos de trabajo y manteniendo los ingresos por energía en la economía local.

Esta guía te presentará las tecnologías solares, eólicas y de combustibles renovables. Ten en cuenta que no se trata de una guía técnica para el diseño o la instalación de sistemas de energía renovable. Para obtener esa información, consulta a un profesional, quien te proporcionará especificaciones técnicas detalladas y cualquier otra información necesaria.

Tampoco pretende ser una guía exhaustiva de todas las oportunidades en materia de energías renovables a las que pueden acceder los productores agrícolas. Entre las opciones que no se tratan aquí se encuentran los generadores hidroeléctricos, la energía geotérmica, los digestores de metano y otros sistemas de energía de «biomasa».

Energía solar

En todo Estados Unidos, la gente está mostrando un interés cada vez mayor por aprovechar la energía solar para sus explotaciones agrícolas, hogares y negocios. Estos sistemas permiten producir electricidad y calentar agua de forma silenciosa y sin contaminar el aire, al tiempo que se utiliza un recurso limpio y renovable: el sol.

¿Es mi propiedad apta para la energía solar?

Un sistema de energía solar bien diseñado necesita un acceso claro y sin obstáculos a los rayos del sol durante la mayor parte o la totalidad del día, a lo largo de todo el año. La mayoría de las granjas y fincas cuentan con tejados o espacios abiertos y soleados que se adaptan perfectamente a la energía solar, y tú mismo puedes realizar una evaluación inicial. Si la ubicación parece prometedora, tu instalador solar o distribuidor de equipos podrá determinar si tu vivienda o negocio puede aprovechar eficazmente un sistema de energía solar.

La orientación de tu sistema (la dirección de la brújula hacia la que está orientado) influye en su rendimiento.

En Estados Unidos, el sol siempre se encuentra en la mitad sur del cielo, pero está más alto en verano y más bajo en invierno. Por lo general, la mejor ubicación para un sistema de energía solar es un tejado orientado al sur, aunque los tejados orientados al este o al oeste también pueden ser adecuados. Los tejados planos también funcionan bien para los sistemas de energía solar, ya que los módulos solares pueden montarse en posición horizontal sobre el tejado mirando hacia el cielo o fijarse con tornillos a estructuras inclinadas hacia el sur en un ángulo óptimo. También pueden fijarse directamente al tejado en forma de «tejas fotovoltaicas».

Si no es posible utilizar la azotea, los módulos solares también pueden instalarse en el suelo, ya sea sobre un soporte fijo o sobre un soporte «de seguimiento» que gira siguiendo la trayectoria del sol para orientar los módulos. Otras opciones incluyen estructuras de montaje que sirven como aparcamiento cubierto o que proporcionan sombra a modo de toldos para ventanas.

Energía fotovoltaica

¿Qué es un sistema eléctrico solar, o fotovoltaico? Los sistemas fotovoltaicos (FV) convierten la luz solar directamente en electricidad. Funcionan siempre que brilla el sol, pero se produce más electricidad cuando la luz solar es más intensa y incide directamente sobre los módulos fotovoltaicos (como cuando los rayos de sol son perpendiculares a los módulos fotovoltaicos). A diferencia de los sistemas solares térmicos para calentar agua, los sistemas fotovoltaicos no utilizan el calor del sol para generar electricidad. En su lugar, los electrones liberados por la interacción de la luz solar con los materiales semiconductores de las células fotovoltaicas se capturan en una corriente eléctrica.

La energía fotovoltaica permite generar electricidad —sin ruido ni contaminación atmosférica— a partir de una fuente limpia y renovable. Un sistema fotovoltaico nunca se queda sin combustible y no aumentará las importaciones de petróleo de Estados Unidos. Muchos de los componentes de los sistemas fotovoltaicos se fabrican aquí mismo, en Estados Unidos. Estas características podrían convertir a la tecnología fotovoltaica en la fuente de energía preferida de Estados Unidos para el siglo XXI.

La energía solar resulta muy útil en granjas y fincas, y suele ser la solución más rentable y que requiere menos mantenimiento en lugares alejados de la red eléctrica más cercana. La energía fotovoltaica se puede utilizar para alimentar sistemas de iluminación, cercas eléctricas, pequeños motores, ventiladores de aireación, sistemas de apertura de puertas, válvulas de riego y comederos automáticos. La energía solar incluso se puede utilizar para hacer funcionar algunos sistemas de riego por aspersión.

Los sistemas fotovoltaicos también resultan muy adecuados para bombear agua destinada al ganado en pastos remotos, donde no se dispone de electricidad procedente de la red. La energía fotovoltaica suele ser mucho más económica que la alternativa de tender líneas eléctricas hasta estas zonas remotas. Dependiendo de la profundidad del pozo (si lo hay) y del volumen de agua necesario, a menudo se puede instalar un sistema de bombeo sencillo por tan solo 2.500 dólares, incluido el coste de una bomba diseñada específicamente para funcionar con energía fotovoltaica.

El elemento básico de la tecnología fotovoltaica es la «célula» solar. Varias células fotovoltaicas se conectan entre sí para formar un «módulo» fotovoltaico, el componente fotovoltaico más pequeño que se comercializa. La potencia de los módulos oscila entre unos 10 y 300 vatios. Un sistema fotovoltaico conectado a la red eléctrica cuenta con los siguientes componentes:

• Uno o varios módulos fotovoltaicos, conectados a un inversor
• Inversor, que convierte la electricidad de corriente continua (CC) del sistema en corriente alterna (CA)
• Baterías (opcionales) para proporcionar almacenamiento de energía o alimentación de emergencia en caso de interrupción o corte del suministro eléctrico.

La corriente alterna es compatible con la red eléctrica. Alimenta nuestras luces, electrodomésticos, ordenadores y televisores.

Costes/Ahorros

Un sistema fotovoltaico (FV) puede suponer una inversión considerable. La rentabilidad dependerá del coste de instalación del sistema, de su rendimiento y de las tarifas eléctricas locales. Al igual que con cualquier inversión, una planificación cuidadosa te ayudará a tomar las decisiones adecuadas para tu granja, tu hogar o tu negocio. Antes de decidirte a comprar un sistema fotovoltaico, hay algunos aspectos que debes tener en cuenta.

En primer lugar, la energía fotovoltaica produce electricidad de forma intermitente, ya que solo funciona cuando brilla el sol. Esto no supone un problema para los sistemas fotovoltaicos conectados a la red eléctrica, ya que la empresa eléctrica te suministra automáticamente cualquier cantidad adicional de electricidad que necesites. En el caso de los sistemas fotovoltaicos autónomos, es posible adquirir baterías para almacenar energía y utilizarla más tarde. En segundo lugar, si vives cerca de líneas eléctricas existentes, la electricidad generada por energía fotovoltaica suele ser más cara que la electricidad convencional suministrada por la red. Aunque la energía fotovoltaica cuesta ahora menos del 1 % de lo que costaba en la década de 1970, el precio amortizado a lo largo de la vida útil del sistema sigue siendo de unos 25 céntimos por kilovatio-hora. Esto supone entre el doble y el cuádruple de lo que la mayoría de la gente paga por la electricidad de la red. Un programa de descuentos solares y la medición neta pueden ayudar a que la energía fotovoltaica sea más asequible, pero ninguno de los dos puede igualar el precio actual de la electricidad de la red —en la mayoría de los casos—.

Por último, a diferencia de la electricidad que se contrata mensualmente con una compañía eléctrica, la energía fotovoltaica requiere una elevada inversión inicial. Esto significa que adquirir un sistema fotovoltaico es como pagar por adelantado años de facturas de electricidad. Tus facturas mensuales de electricidad se reducirán, pero el gasto inicial de la energía fotovoltaica puede ser considerable. Al financiar tu sistema fotovoltaico, puedes repartir el coste a lo largo de muchos años, y las ayudas económicas también pueden aliviar tu carga financiera.

¿Cuánta energía producirá un sistema fotovoltaico conectado a la red?*
Tamaño del sistema	1 kW	2 kW	3 kW	4 kW	5 kW
Seattle, Washington	970	1940	2910	3880	4850
Sacramento, California	1399	2799	4198	5597	6996
Boulder, Colorado	1459	2917	4376	5834	7293
Minneapolis, Minnesota	1286	2571	3857	5142	6428
Des Moines, Iowa	1292	2584	3876	5168	6459
Houston, Texas	1220	2440	3660	4879	6099
Pittsburgh, Pensilvania	1099	2197	3296	4395	5494
Jacksonville, Florida	1286	2571	3857	5142	6428
*Producción anual estimada en kWh/año (fuente: PV WATTS). Una vivienda típica consume una media de 9.400 kWh al año. Ponte en contacto con tu compañía eléctrica para solicitar un informe impreso de tu consumo de energía eléctrica de los últimos 12 meses.

El valor de la electricidad generada por su sistema fotovoltaico depende de cuánto paga actualmente por la electricidad y de cuánto le pagará su compañía eléctrica por el excedente de energía que genere. Con la medición neta, la electricidad del sistema fotovoltaico se devuelve a la red de la compañía eléctrica, lo que compensa la electricidad que se consume de la red. Puede utilizar el cuadro de cálculo de esta página para estimar cuánta electricidad producirá su sistema fotovoltaico y cuánto valdrá esa electricidad. La producción real de energía de su sistema fotovoltaico puede variar hasta un 20 % con respecto a estas cifras, dependiendo de su ubicación geográfica, el ángulo y la orientación de su sistema, la calidad de los componentes y la calidad de la instalación. Además, es posible que no obtenga el valor total de venta al público por el exceso de electricidad que produce su sistema anualmente, incluso si su compañía eléctrica ofrece medición neta. Asegúrese de comentar estas cuestiones con su proveedor de energía fotovoltaica. Solicite una estimación por escrito de la producción energética media anual del sistema fotovoltaico. Sin embargo, aunque una estimación sea precisa para un año medio, la producción real de electricidad fluctuará de un año a otro debido a las variaciones naturales del tiempo y el clima.

Superficie necesaria para el conjunto de paneles solares en pies cuadrados
Módulo fotovoltaico Rendimiento (%)	Potencia nominal del sistema fotovoltaico (vatios)
100	250	500	1,000	2,000	4,000	10,000
4	30	75	150	300	600	1,200	3,000
8	15	38	75	150	300	600	1,500
12	10	25	50	100	200	400	1,000
16	8	20	40	80	160	320	800
Por ejemplo, para generar 2.000 vatios con un sistema que tiene una eficiencia del 12 %, se necesitan 18,5 metros cuadrados de superficie de tejado.

¿Cuánto cuesta una instalación fotovoltaica?

No hay una respuesta única que sirva para todos los casos. Sin embargo, las ayudas para la energía solar y otros incentivos siempre reducirán el coste. El precio depende de varios factores, entre ellos si su vivienda está en construcción y si el sistema fotovoltaico se integra en el tejado o se instala sobre un tejado ya existente. El precio también depende de la potencia nominal del sistema fotovoltaico, del fabricante, del distribuidor y del instalador. El tamaño de su sistema puede ser el factor más importante a la hora de evaluar la relación entre costes y beneficios. Un sistema de 2 kilovatios que cubra casi todas las necesidades de una vivienda muy eficiente energéticamente costará probablemente entre 8 y 10 dólares por vatio. En el extremo superior, un sistema de 5 kilovatios que satisfaga por completo las necesidades energéticas de una vivienda convencional de gran tamaño puede costar entre 30 000 y 40 000 dólares instalado, o entre 6 y 8 dólares por vatio. Estos precios son estimaciones aproximadas; sus costes dependen de la configuración de su sistema, de las opciones de equipamiento y de otros factores. Sus distribuidores locales de energía fotovoltaica pueden proporcionarle información más precisa sobre los costes.

Medición neta

Las empresas de suministro eléctrico están obligadas a ofrecer la medición neta en 40 estados y en el Distrito de Columbia. En la medición neta, al cliente se le factura la electricidad neta adquirida a la empresa de suministro durante todo el periodo de facturación; es decir, la diferencia entre la electricidad procedente de la red eléctrica y la generada por el sistema fotovoltaico. Las ventajas de la medición neta para los consumidores son especialmente significativas en zonas con tarifas eléctricas minoristas elevadas. Las empresas de servicios públicos también se benefician, ya que la energía generada por la energía solar suele coincidir con sus periodos de «pico» de demanda de electricidad.

Para obtener información sobre la medición neta por estado, consulte las «Normas de medición neta para la eficiencia energética» en laBase de datos de incentivos estatales para las energías renovables y la eficiencia.

Calefacción solar

Los sistemas solares de calefacción de espacios pueden utilizarse en explotaciones ganaderas, lecheras y otras explotaciones agrícolas con importantes necesidades de calefacción. Por ejemplo, las modernas granjas porcinas y avícolas crían a los animales en naves cerradas con temperaturas cuidadosamente controladas que contribuyen a maximizar la salud y el crecimiento de los animales. Además, estas instalaciones suelen tener grandes necesidades de ventilación para eliminar la humedad, los gases tóxicos, los olores y el polvo. Unos sistemas solares de calefacción de espacios bien diseñados pueden ayudar a satisfacer ambas necesidades.

Calefacción solar para invernaderos

Los invernaderos solares están diseñados para captar la energía solar durante los días soleados y también para almacenar calor para su uso nocturno o en períodos de nubosidad. Pueden ser independientes o estar adosados a viviendas o graneros. Un invernadero solar puede consistir en un foso subterráneo, una estructura tipo cobertizo o una nave Quonset. Los productores a gran escala utilizan invernaderos solares independientes, mientras que las estructuras adosadas son utilizadas principalmente por los cultivadores a escala doméstica.

Los invernaderos solares se diferencian de los invernaderos convencionales en los siguientes aspectos. Invernaderos solares:

• disponer de acristalamientos orientados de manera que capten el máximo calor solar durante el invierno
• utilizar materiales que acumulan calor para retener el calor solar
• tener un buen aislamiento en los lugares donde hay poca o ninguna luz solar directa
• utilizar materiales y métodos de instalación de acristalamiento que reduzcan al mínimo la pérdida de calor
• dependen principalmente de la ventilación natural para refrescar el ambiente en verano

Los invernaderos solares pasivos suelen ser una buena opción para los pequeños productores, ya que constituyen una forma rentable de prolongar la temporada de cultivo. En climas más fríos o en zonas con largos periodos de tiempo nublado, puede ser necesario complementar la calefacción solar con un sistema de calefacción de gas o eléctrico para proteger las plantas del frío extremo. Los invernaderos solares activos utilizan energía complementaria para transportar el aire o el agua calentados por el sol desde las zonas de almacenamiento o captación hacia otras partes del invernadero. El uso de sistemas de calefacción fotovoltaica para invernaderos no suele ser rentable a menos que se cultiven productos de alto valor.

Secado solar de cultivos

Los agricultores llevan siglos utilizando el sol para secar los cultivos. Se puede aprovechar esta tecnología simplemente dejando que los cultivos se sequen de forma natural en el campo, o extendiendo el grano y la fruta al sol tras la cosecha. Los secadores solares actuales están diseñados para proteger los productos de insectos, roedores, aves y de las inclemencias del tiempo. Un secador solar básico consta de un recinto o cobertizo, bandejas o rejillas de secado con malla y un colector solar. El diseño de un sistema de secado solar de cultivos no tiene por qué ser complicado: puede ser simplemente una caja acristalada con el interior de color oscuro para recoger la energía solar, que calienta el aire dentro de la caja. A continuación, el aire calentado se hace circular por el material del cultivo, ya sea por convección natural o con un ventilador.

Para más información, consulta «Energía solar en la agricultura: recursos».

Calentamiento solar de agua

El calentamiento de agua puede suponer hasta un 25 % de los gastos energéticos de una familia típica y hasta un 40 % de la energía consumida en una explotación lechera típica. Un sistema de calentamiento solar de agua con las dimensiones adecuadas podría reducir esos costes a la mitad. El agua caliente también es necesaria para la limpieza de corrales y equipos, así como para una gran variedad de otros usos agrícolas.

Conceptos básicos sobre los calentadores de agua solares

Los sistemas de calentamiento solar de agua utilizan la energía solar para calentar agua o un fluido caloportador —como una mezcla anticongelante de agua y glicol— en colectores que suelen instalarse en el tejado. El agua calentada se almacena después en un depósito similar a los depósitos de agua convencionales de gas o eléctricos. Así, cuando se extrae agua del calentador, esta se repone con el agua calentada por energía solar procedente de ese depósito. Algunos sistemas utilizan una bomba eléctrica para hacer circular el fluido a través de los colectores.

Los calentadores de agua solares pueden funcionar en cualquier clima. Su rendimiento varía en función, en parte, de la cantidad de energía solar disponible en el lugar, pero también de la temperatura del agua de entrada. Cuanto más fría esté el agua, mayor será la eficiencia del sistema. En casi todos los climas, se necesitará un sistema de respaldo convencional. De hecho, muchas normativas de construcción exigen disponer de un calentador de agua convencional como sistema de respaldo.

Tipos de calentadores solares de agua

Existen cuatro tipos básicos de sistemas solares de calentamiento de agua. Estos sistemas comparten tres características comunes: un revestimiento (normalmente de vidrio) sobre una superficie oscura para captar el calor solar; uno o dos depósitos para almacenar el agua caliente; y una red de tuberías, con o sin bombas, para hacer circular el fluido caloportador desde el depósito hasta los colectores y viceversa.

Los sistemas de drenaje bombean agua desde el acumulador de agua caliente a través de los colectores solares, donde se calienta con el sol y vuelve al acumulador. Las válvulas drenan automáticamente el sistema cuando los sensores detectan temperaturas bajo cero.

Los sistemas de drenaje utilizan una tubería independiente, llena de líquido, para captar el calor del sol. Estos sistemas funcionan exclusivamente por gravedad. Cuando la temperatura se acerca al punto de congelación, la bomba se apaga y el líquido de transferencia se drena de vuelta al depósito de almacenamiento solar. Los sistemas de circuito cerrado con anticongelante utilizan una solución anticongelante para funcionar durante los fríos meses de invierno.

Las soluciones anticongelantes se separan del agua doméstica mediante un intercambiador de calor de doble pared.

Los sistemas por lotes tipo «Breadbox» son sistemas pasivos en los que el depósito de almacenamiento también hace las veces de colector. Se colocan uno o dos depósitos de agua, pintados de negro, dentro de una caja bien aislada u otro recinto que tiene una pared orientada al sur, fabricada en plástico transparente o cristal e inclinada en el ángulo adecuado. Esto permite que el sol incida directamente sobre el depósito y caliente un «lote» de agua. Una cubierta aislante puede protegerlo contra las heladas.

Dimensionamiento del sistema

Del mismo modo que hay que elegir un calentador de agua convencional de 114, 151 o 189 litros, es necesario determinar el tamaño adecuado del calentador de agua solar que se va a instalar. Para calcular el tamaño de un calentador de agua solar hay que determinar la superficie total de los colectores y el volumen de almacenamiento necesarios para cubrir el 100 % de las necesidades de agua caliente del edificio durante el verano. Los expertos en equipos solares utilizan hojas de cálculo o programas informáticos especiales para ayudarte a determinar el tamaño del sistema que necesitas.

Los depósitos de almacenamiento de energía solar suelen tener una capacidad de 50, 60, 80 o 120 galones. Un sistema pequeño (de 50 a 60 galones) es suficiente para una a tres personas; uno mediano (de 80 galones) es adecuado para un hogar de tres o cuatro personas, y uno grande (de 120 galones) es adecuado para cuatro a seis personas.

Costes/Ahorros

¿Cuánto cuesta un sistema de calentamiento solar de agua? Un sistema de calentamiento solar de agua puede costar entre 1.500 y más de 5.000 dólares. El coste depende de varios factores, tales como:

• la presencia o el tipo de protección contra la congelación
• tamaño de la familia, la empresa o la explotación agrícola a la que se prestará el servicio
• tamaño y tipo de sistema solar
• tipo de tejado en el que se va a instalar el colector
• requisitos de la normativa de construcción
• costes de instalación

Los sistemas solares de calentamiento de agua más económicos carecen de protección contra las heladas y son adecuados principalmente para residencias de verano. Un proveedor o instalador de energía solar de tu zona puede ayudarte a calcular los costes específicos de tu sistema.

¿Cuánto voy a ahorrar?

El ahorro que se consigue con los sistemas de calentamiento solar de agua depende del clima específico, del coste de los combustibles convencionales y de otros factores. Sin embargo, un estudio realizado por el Centro de Energía Solar de Florida (FSEC) concluyó que los calentadores solares de agua podrían reducir los costes de calentamiento de agua hasta en un 85 % al año, en comparación con el coste de un calentador eléctrico. Los plazos de amortización varían considerablemente, pero se puede esperar una amortización simple de entre cuatro y ocho años en el caso de un calentador solar de agua bien diseñado e instalado correctamente. (La amortización simple es el tiempo necesario para recuperar la inversión mediante la reducción o el ahorro en los costes energéticos).

Si está construyendo un edificio nuevo o llevando a cabo una reforma importante, la inversión resulta aún más atractiva. El coste de incluir el precio de un calentador de agua solar en una nueva hipoteca a 30 años suele oscilar entre 13 y 20 dólares al mes. La parte de la deducción del impuesto federal sobre la renta por los intereses hipotecarios atribuible al sistema solar reduce esa cantidad en unos 3 a 5 dólares al mes. Si el ahorro en combustible supera los 15 dólares al mes, la inversión en el calentador de agua solar resulta rentable de inmediato.

Lo primero es lo primero

Antes de invertir en cualquier sistema de energía solar, resulta más rentable invertir en medidas de eficiencia energética para tu edificio. Tomar medidas para reducir el consumo de agua caliente y bajar la temperatura del agua que utilizas reduce el tamaño y el coste de tu calentador de agua solar. Unos buenos primeros pasos son instalar cabezales de ducha de bajo caudal o limitadores de caudal en los grifos, aislar su calentador de agua actual y aislar todas las tuberías de agua caliente que pueda ver. También deberá asegurarse de que su emplazamiento cuente con suficiente luz solar disponible para satisfacer sus necesidades de forma eficiente y económica. Su distribuidor local de equipos solares puede realizar un análisis del emplazamiento solar por usted o mostrarle cómo hacerlo usted mismo.

Recuerda: las normas urbanísticas locales o los convenios pueden limitar los lugares donde puedes instalar los colectores. Consulta con el ayuntamiento y la administración del condado para informarte sobre las posibles restricciones.

Sé un consumidor inteligente

Ponga el mismo cuidado en elegir un calentador de agua solar que en la compra de cualquier electrodoméstico de gran tamaño. La mejor garantía es optar únicamente por sistemas certificados y que cuenten con la correspondiente etiqueta. Una de estas etiquetas la concede la Solar Rating & Certification Corporation (SRCC), una organización independiente sin ánimo de lucro formada por responsables estatales del sector energético y defensores de los consumidores, dedicada a certificar y clasificar los calentadores de agua solares.

Averigua si el fabricante ofrece garantía y, en caso afirmativo, qué cubre y cuál es su duración. Si el distribuidor al que le compras el equipo cerrara, ¿podrías obtener asistencia y repuestos del fabricante o de un fontanero local?

Asegúrate de que los trabajadores que instalan el sistema estén cualificados para realizar el trabajo. En muchos estados, los instaladores de calentadores de agua solares deben tener una licencia de fontanería. Pide referencias al contratista encargado de la instalación y compruébalas. Cuando el trabajo haya finalizado, pide al contratista que te explique el funcionamiento del sistema para que te familiarices con la instalación. Y asegúrate de que el paquete incluya un manual del usuario con instrucciones de mantenimiento.

Un calentador de agua solar es una inversión a largo plazo que le permitirá ahorrar dinero y energía durante muchos años. Al igual que otros sistemas de energía renovable, los calentadores de agua solares minimizan el impacto medioambiental de llevar un estilo de vida cómodo y moderno. Además, constituyen una protección frente al aumento de los precios de la energía, contribuyen a reducir nuestra dependencia del petróleo extranjero y son una inversión en el futuro de todos.

Incentivos económicos

La siguiente información recoge los incentivos financieros federales. Para obtener más información al respecto, así como sobre los incentivos estatales, consulte laBase de datos de incentivos estatales para las energías renovables(DSIRE).

Desgravación fiscal por instalaciones solares y de pilas de combustible en viviendas

Promulgado en virtud de la Ley de Política Energética de 2005 (artículo 1335), este crédito se aplica a los sistemas de calentamiento solar de agua, la energía fotovoltaica y las pilas de combustible. El importe del incentivo es del 30 %, con un máximo de 2.000 dólares para la energía fotovoltaica y el calentamiento solar de agua, y de 500 dólares por cada 0,5 kW para las pilas de combustible. (Sujeto a limitaciones de financiación.) Fecha de entrada en vigor: 1/1/2006. Fecha de vencimiento: 31/12/2007. Para obtener más información sobre la Ley de Política Energética de 2005 y lo que significa para usted, visite elConsejo Americano para una Economía Energéticamente Eficiente (ACEEE).

Crédito fiscal por consumo energético de las empresas

Promulgado por la Ley de Política Energética de 2005 (artículos 1336-1337), este crédito se aplica a las energías renovables, incluyendo el calentamiento solar de agua, la calefacción solar de espacios, la energía solar térmica eléctrica, el calor solar térmico para procesos industriales, la energía geotérmica eléctrica, las pilas de combustible y el alumbrado híbrido solar para aplicaciones comerciales e industriales. El crédito fiscal industrial es actualmente del 10 % para la energía geotérmica y la energía solar; desde el 1 de enero de 2006 hasta el 31 de diciembre de 2007, el crédito es del 30 % para la energía solar, la iluminación híbrida solar y las pilas de combustible, y del 10 % para las microturbinas. El crédito para la energía geotérmica se mantiene en el 10 %. El incentivo máximo es de 550 dólares por cada 0,5 kW para las pilas de combustible; 200 dólares por kW para las microturbinas; no se especifica ningún máximo para otras tecnologías. (Sujeto a limitaciones de financiación). Fecha de entrada en vigor: 1/1/2006. Fecha de vencimiento: 31/12/2007.

Programa de sistemas de energía renovable y mejoras en la eficiencia energética

Este programa federal de subvenciones se aplica a los sistemas de calentamiento solar de agua, calefacción solar de espacios, energía fotovoltaica, energía eólica, biomasa, energía geotérmica, bombas de calor geotérmicas, hidrógeno, digestión anaeróbica, combustibles renovables y pilas de combustible en aplicaciones comerciales y agrícolas. Las subvenciones ascienden al 25 % de los costes subvencionables del proyecto; los préstamos garantizados cubren el 50 % de los costes subvencionables del proyecto (pendiente). Los importes máximos son de 500 000 dólares por proyecto de energía renovable en el caso de las subvenciones, y de 10 millones de dólares en el caso de los préstamos garantizados. (Sujeto a limitaciones de financiación). Fecha de entrada en vigor: 5 de octubre de 2004. Fecha de vencimiento: 1 de octubre de 2007.

Energía eólica

Cada vez son más las personas que se plantean la energía eólica en su búsqueda de fuentes de electricidad asequibles y fiables. Los pequeños sistemas eólicos pueden contribuir de manera significativa a satisfacer las necesidades energéticas de nuestro país. Aunque las turbinas eólicas lo suficientemente grandes como para proporcionar una parte significativa de la electricidad que necesita una granja o un hogar medio en EE. UU. suelen requerir una superficie de un acre o más, aproximadamente 21 millones de hogares estadounidenses están construidos en parcelas de un acre o más, y el 24 % de la población de EE. UU. vive en zonas rurales. Muchas de estas zonas rurales, especialmente en el oeste de EE. UU., también cuentan con velocidades de viento suficientes para que la energía eólica sea una alternativa atractiva.

En esta sección se ofrece información básica sobre los sistemas eólicos a pequeña escala para ayudarle a decidir si la energía eólica es una opción adecuada para usted. Tenga en cuenta que este análisis solo abarca los sistemas eólicos a pequeña escala. Hay otras dos opciones, que no se tratan aquí, que revisten gran importancia para los productores agrícolas: en primer lugar, los propietarios de terrenos situados en zonas ventosas suelen arrendar sus tierras a promotores que desean instalar grandes aerogeneradores o parques eólicos. Estas operaciones «llave en mano», en las que el propietario recibe un pago anual, pueden generar una atractiva fuente de ingresos, al tiempo que suelen permitir que la agricultura y el pastoreo de ganado continúen en las inmediaciones de los aerogeneradores. En segundo lugar, los agricultores de algunas partes del país han formado cooperativas, poniendo en común sus recursos financieros para comprar y operar sus propios aerogeneradores de gran tamaño.

¿Por qué debería elegir la energía eólica?

En determinadas circunstancias, los sistemas de energía eólica pueden ser una opción rentable de energía renovable. Dependiendo de los recursos eólicos de la zona, un pequeño sistema de energía eólica puede reducir la factura de la luz, ayudar a evitar los elevados costes que supone tender líneas eléctricas hasta lugares remotos, prevenir los cortes de suministro y, además, no contamina.

¿Cómo funcionan los aerogeneradores?

El viento se genera debido al calentamiento desigual de la superficie terrestre por parte del sol. Las turbinas eólicas convierten la energía cinética del viento en energía mecánica que acciona un generador para producir electricidad limpia. Las turbinas actuales son fuentes de electricidad modulares y versátiles. Sus palas están diseñadas aerodinámicamente para captar la máxima energía del viento. El viento hace girar las palas, que a su vez hacen girar un eje conectado a un generador que produce electricidad.

¿Es la energía eólica una opción viable para mí?

Un pequeño sistema de energía eólica puede proporcionarte una fuente de electricidad práctica y económica si:

• Tu propiedad cuenta con un buen potencial eólico
• tu granja, tu vivienda o tu negocio se encuentra en un terreno de al menos un acre en una zona rural
• si la normativa urbanística o los convenios de tu localidad permiten la instalación de aerogeneradores
• tus facturas medias de electricidad son de 150 dólares al mes o más
• su propiedad se encuentra en una zona apartada que no cuenta con un fácil acceso a las redes de servicios públicos
• te sientes cómodo con las inversiones a largo plazo

¿Hay suficiente viento en mi emplazamiento?

¿Sopla el viento con la suficiente fuerza y regularidad en mi ubicación como para que resulte rentable instalar un pequeño sistema de energía eólica? Esa es una pregunta clave y no siempre es fácil responderla. El recurso eólico puede variar considerablemente en un área de tan solo unos pocos kilómetros debido a la influencia del relieve local en el flujo del viento. Sin embargo, hay medidas que puedes tomar y que te ayudarán en gran medida a responder a la pregunta anterior.

Como primer paso, consulta recursos como elCentro Nacional de Tecnología Eólicayel programa «Wind Powering America» del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE)para calcular el potencial eólico de tu región. Las velocidades medias del viento más altas de Estados Unidos se registran, por lo general, a lo largo de las costas, en las crestas de las montañas y en las Grandes Llanuras; sin embargo, muchas zonas cuentan con un potencial eólico lo suficientemente fuerte como para hacer funcionar una pequeña turbina eólica de forma rentable.

Otra forma de cuantificar indirectamente el recurso eólico consiste en obtener datos sobre la velocidad media del viento de un aeropuerto cercano. Sin embargo, hay que actuar con cautela, ya que las influencias del terreno local y otros factores pueden hacer que la velocidad del viento registrada en un aeropuerto difiera de la de su ubicación concreta. Los datos eólicos de los aeropuertos se miden generalmente a alturas de entre 6 y 10 metros sobre el suelo. Las velocidades medias del viento aumentan con la altura y pueden ser entre un 15 % y un 25 % mayores a la altura típica del buje de una pequeña turbina eólica (24 metros) que las medidas a la altura de los anemómetros de los aeropuertos. El Centro Nacional de Datos Climáticos recopila datos de los aeropuertos de Estados Unidos y pone a la venta resúmenes de datos eólicos. Los resúmenes de datos eólicos de casi 1000 aeropuertos estadounidenses también se incluyen en el Atlas de Recursos Eólicos de los Estados Unidos.

Otra forma útil de medir indirectamente el recurso eólico es la observación de la vegetación de una zona. Los árboles, especialmente las coníferas o los árboles de hoja perenne, pueden sufrir deformaciones permanentes a causa de los vientos fuertes. Esta deformación, conocida como «flagging», se ha utilizado para estimar la velocidad media del viento en una zona. Para obtener más información sobre el «flagging», puede consultar el manual A Siting Handbook for Small Wind Energy Conversion Systems, de H. Wegley, J. Ramsdell, M. Orgill y R. Drake, Informe n.º PNL-2521.

La monitorización directa mediante un sistema de medición de recursos eólicos en el emplazamiento ofrece la visión más clara de los recursos disponibles. Una buena guía general sobre este tema es el«Manual de evaluación de recursos eólicos». Existen sistemas de medición eólica con precios que oscilan entre los 600 y los 1200 dólares. Este gasto puede resultar difícil de justificar o no, dependiendo de las características concretas del sistema de aerogenerador de pequeña potencia que se proponga. El equipo de medición debe colocarse a una altura suficiente para evitar las turbulencias creadas por árboles, edificios y otros obstáculos. Las lecturas más útiles son las tomadas a la altura del buje, es decir, la elevación en la parte superior de la torre donde se va a instalar la turbina eólica. Si hay un sistema de turbinas eólicas de pequeño tamaño en su zona, es posible que pueda obtener información sobre la producción anual del sistema y también datos sobre la velocidad del viento, si están disponibles.

Cuestiones de ordenación territorial

Los productores agrícolas suelen tener más libertad que los propietarios de viviendas a la hora de decidir qué hacer en sus terrenos clasificados como agrícolas. No obstante, antes de invertir en un sistema de energía eólica, conviene informarse sobre los posibles obstáculos. Algunas jurisdicciones, por ejemplo, restringen la altura de las estructuras permitidas en zonas clasificadas como residenciales, aunque a menudo es posible obtener excepciones. La mayoría de las ordenanzas de zonificación establecen un límite de altura de 35 pies. Puede informarse sobre las restricciones de zonificación en su zona llamando al inspector de obras local, a la junta de supervisores o a la comisión de urbanismo. Ellos le indicarán si necesita obtener una licencia de obras y le proporcionarán una lista de requisitos. Además de las cuestiones de zonificación, es posible que sus vecinos se opongan a una turbina eólica que les bloquee las vistas, o que les preocupe el ruido. La mayoría de las preocupaciones relacionadas con la zonificación y la estética pueden abordarse aportando datos objetivos. Por ejemplo, el nivel de ruido ambiental de la mayoría de los aerogeneradores residenciales modernos ronda los 52 a 55 decibelios. Esto significa que, aunque el sonido del aerogenerador puede distinguirse del ruido circundante si se hace un esfuerzo consciente por escucharlo, un aerogenerador de tamaño residencial no es más ruidoso que un frigorífico normal.

¿Qué tamaño de aerogenerador necesito?

El tamaño del aerogenerador que necesitas depende de tu aplicación. Las turbinas pequeñas tienen una potencia que oscila entre los 100 vatios y los 100 kilovatios. Las turbinas más pequeñas o «micro» (de 100 a 500 vatios) se utilizan en diversas aplicaciones, como la recarga de baterías para vehículos recreativos y veleros. Las turbinas de entre 1 y 10 kW pueden utilizarse en aplicaciones como el bombeo de agua. La energía eólica se ha utilizado durante siglos para bombear agua y moler grano. Aunque los molinos de viento mecánicos siguen siendo una opción sensata y de bajo coste para bombear agua en zonas con poco viento, los agricultores y ganaderos están descubriendo que el bombeo eólico-eléctrico es un poco más versátil y que pueden bombear el doble de volumen con la misma inversión inicial. Además, los molinos de viento mecánicos deben colocarse directamente sobre el pozo, lo que puede impedir aprovechar al máximo los recursos eólicos disponibles. Los sistemas de bombeo eólico-eléctrico pueden colocarse donde el recurso eólico sea mejor y conectarse al motor de la bomba mediante un cable eléctrico.

Tamaños de los aerogeneradores
Tamaño	Altura	Diámetro
1 kW	entre 9 y 30 metros	1,2-2,4 metros
10 kW	18-36 metros	entre 7 y 8 metros
100 kW	24-36 metros	17-18 metros
Ejemplos. Las dimensiones concretas de los componentes varían según el fabricante.

Las turbinas utilizadas en aplicaciones residenciales pueden tener una potencia que oscila entre los 400 vatios y los 100 kW (100 kW para cargas muy grandes), dependiendo de la cantidad de electricidad que se desee generar. Para aplicaciones residenciales, conviene establecer un presupuesto energético que ayude a definir el tamaño de la turbina que se necesitará. Dado que la eficiencia energética suele ser más económica que la producción de energía, hacer que la vivienda sea más eficiente energéticamente será probablemente más rentable y reducirá el tamaño de la turbina eólica necesaria. Los fabricantes de turbinas eólicas pueden ayudar a dimensionar el sistema en función de las necesidades de electricidad y de las características específicas de los patrones eólicos locales.

Un hogar típico consume aproximadamente 9.400 kilovatios-hora (kWh) de electricidad al año (unos 780 kWh al mes). Dependiendo de la velocidad media del viento en la zona, se necesitaría un aerogenerador con una potencia nominal de entre 5 y 10 kilovatios (kW) para que su aportación a esta demanda energética fuera significativa. El fabricante puede proporcionarle la producción energética anual prevista de la turbina en función de la velocidad media anual del viento. El fabricante también le facilitará información sobre la velocidad máxima del viento a la que la turbina está diseñada para funcionar de forma segura. La mayoría de las turbinas cuentan con sistemas automáticos de control de sobrevelocidad para evitar que el rotor gire sin control con vientos muy fuertes. Esta información, junto con la velocidad del viento en su zona y su presupuesto energético, le ayudará a decidir qué tamaño de turbina se adapta mejor a sus necesidades de electricidad.

Sistemas conectados a la red

En los sistemas conectados a la red, el único equipo adicional necesario es una unidad de acondicionamiento de energía (inversor) que hace que la salida de la turbina sea eléctricamente compatible con la red eléctrica. Por lo general, no se necesitan baterías. Los pequeños sistemas de energía eólica pueden conectarse a la red de distribución eléctrica y se denominan sistemas conectados a la red. Una turbina eólica conectada a la red puede reducir el consumo de electricidad suministrada por la red para la iluminación, los electrodomésticos y la calefacción eléctrica. Si la turbina no puede suministrar la cantidad de energía que se necesita, la red eléctrica cubre la diferencia. Cuando el sistema eólico produce más electricidad de la que necesita el hogar, el excedente se envía o se vende a la red eléctrica. Los sistemas conectados a la red pueden resultar prácticos si se dan las siguientes condiciones:

• Vives en una zona con una velocidad media anual del viento de al menos 10 mph (4,5 m/s)
• La electricidad que suministran las compañías eléctricas es cara en tu zona (entre 10 y 15 céntimos por kilovatio-hora).
• Los requisitos de la empresa eléctrica para conectar tu sistema a su red no son excesivamente caros.
• Existen buenos incentivos para la venta del excedente de electricidad o para la compra de aerogeneradores.

La normativa federal (concretamente, la Ley de Políticas Reguladoras de los Servicios Públicos de 1978, o PURPA) exige a las empresas de suministro eléctrico que conecten y compren energía procedente de pequeños sistemas eólicos. No obstante, es recomendable que se ponga en contacto con su empresa de suministro eléctrico antes de conectarse a sus líneas de distribución para resolver cualquier duda relacionada con la calidad de la energía y la seguridad. Su empresa de suministro eléctrico puede facilitarle una lista de los requisitos necesarios para conectar su sistema a la red. LaAmerican Clean Poweres otra buena fuente de información sobre los requisitos de interconexión de las empresas de suministro eléctrico.

¿Cuánto cuestan los sistemas eólicos?

La instalación de una turbina pequeña puede costar entre 3.000 y 35.000 dólares, dependiendo del tamaño, la aplicación y los contratos de mantenimiento con el fabricante. Una regla general para calcular el coste de una turbina residencial es de 3.000 dólares por kilovatio para sistemas de hasta 10 kW. Los sistemas eólicos más pequeños resultan más caros por kilovatio de potencia instalada. La energía eólica se vuelve más rentable a medida que aumenta el tamaño del rotor de la turbina. Aunque las turbinas pequeñas suponen un menor desembolso inicial, son proporcionalmente más caras. El coste de un sistema de energía eólica residencial instalado que incluye una torre de 24 metros, baterías y un inversor suele oscilar entre los 13 000 y los 40 000 dólares para una turbina eólica de 3 a 10 kW. Aunque los sistemas de energía eólica suponen una inversión inicial significativa, pueden ser competitivos con las fuentes de energía convencionales si se tiene en cuenta la reducción o el ahorro de costes de los servicios públicos a lo largo de su vida útil. La duración del periodo de amortización —el tiempo que transcurre hasta que el ahorro resultante del sistema iguala el coste del propio sistema— depende del sistema que elija, de los recursos eólicos de su emplazamiento, de los costes de la electricidad en su zona y de cómo utilice su sistema eólico.

Incentivos económicos

La siguiente información recoge los incentivos financieros federales. Para obtener más información al respecto, así como sobre los incentivos estatales, consulte laBase de datos de incentivos estatales para las energías renovables(DSIRE).

Programa de sistemas de energía renovable y mejoras en la eficiencia energética

Este programa federal de subvenciones se aplica a los sistemas de calentamiento solar de agua, calefacción solar de espacios, energía fotovoltaica, energía eólica, biomasa, energía geotérmica, bombas de calor geotérmicas, hidrógeno, digestión anaeróbica, combustibles renovables y pilas de combustible en aplicaciones comerciales y agrícolas. Las subvenciones ascienden al 25 % de los costes subvencionables del proyecto; los préstamos garantizados cubren el 50 % de los costes subvencionables del proyecto (pendiente). Los importes máximos son de 500 000 dólares por proyecto de energía renovable en el caso de las subvenciones, y de 10 millones de dólares en el caso de los préstamos garantizados. (Sujeto a limitaciones de financiación). Fecha de entrada en vigor: 5 de octubre de 2004. Fecha de vencimiento: 2007.

Crédito fiscal a la producción de energía eólica

La Ley de Política Energética de 2005 prorroga la desgravación fiscal para los sistemas de energía eólica. La desgravación fiscal asciende a 1,9 céntimos por kilovatio-hora (kWh) para la electricidad generada con aerogeneradores durante los primeros diez años de funcionamiento del proyecto. (Sujeto a limitaciones de financiación.) Fecha de vencimiento: 31 de diciembre de 2007.

Combustibles renovables para el transporte

El transporte representa el 65 % del consumo de petróleo de Estados Unidos y es la principal fuente de contaminación atmosférica. Sin embargo, existen combustibles alternativos seguros y respetuosos con el medio ambiente que pueden sustituir a la gasolina y al gasóleo, o mezclarse con ellos, para reducir las emisiones atmosféricas tóxicas. El uso de combustibles renovables también reduce la acumulación de gases de efecto invernadero, la dependencia del petróleo importado y los déficits comerciales, al tiempo que apoya la agricultura local y las economías rurales.

¿Qué son los combustibles renovables?

Los combustibles renovables no proceden del petróleo, por lo que su combustión es más limpia. Entre los combustibles renovables se incluyen:

Biodiésel: un combustible alternativo al diésel de bajo impacto ambiental elaborado a partir de aceites vegetales, grasas animales e incluso grasas de cocina recicladas.Etanol: un combustible a base de alcohol derivado de cultivos, normalmente maíz, cebada y trigo. El etanol puede mezclarse con gasolina en diferentes proporciones. El E85, por ejemplo, es una mezcla compuesta por un 85 % de etanol y un 15 % de gasolina.

La Ley de Política Energética de 1992 (EPAct) exige que las flotas de los gobiernos estatales y federales adquieran vehículos que funcionen con combustibles renovables en tres cuartas partes de sus compras de vehículos ligeros nuevos. Además, las flotas de los proveedores de combustibles renovables sujetas a la EPAct están obligadas a adquirir vehículos que funcionen con combustibles renovables en el 90 % de sus compras de vehículos nuevos. Las flotas de los gobiernos locales y las flotas privadas no están sujetas a esta norma, pero el Departamento de Energía de los Estados Unidos tiene la autoridad para incluirlas en el futuro.

El etanol es un excelente combustible renovable (el estándar es el E85, una mezcla compuesta por un 85 % de etanol y un 15 % de gasolina). Los vehículos de combustible flexible, diseñados para utilizar E85 u otras mezclas de gasolina, incorporan sensores de oxígeno modificados y juntas diferentes en el sistema de combustible. Dado que el etanol tiene menos energía por galón que la gasolina, los vehículos E85 también necesitan depósitos de combustible más grandes para mantener la misma autonomía. Los vehículos de combustible flexible E85 se consideran vehículos de combustible alternativo, y Daimler-Chrysler, Ford y General Motors ofrecen varios modelos diseñados para utilizar E85 o gasolina al mismo precio que los modelos que solo funcionan con gasolina. En la actualidad, 92 flotas estatales y de proveedores de combustibles alternativos utilizan vehículos de combustible flexible E85 para ayudarles a cumplir los requisitos de la EPAct.

Vehículos de combustible alternativo

Los vehículos de combustible alternativo (AFV) pueden utilizar combustible renovable en lugar de gasolina o gasóleo. Los AFV varían en tamaño y forma, desde pequeños turismos hasta grandes camiones de 18 ruedas. Varios fabricantes de automóviles ofrecen vehículos ligeros para el transporte personal.

Los vehículos de combustible alternativo (AFV) son muy adecuados para flotas en determinados mercados «nicho». Las flotas de taxis, por ejemplo, están compuestas por vehículos de alto kilometraje que circulan por rutas bastante centralizadas y pueden beneficiarse del uso de un combustible alternativo más económico, como el gas natural o el propano. Las flotas de reparto locales con bajo kilometraje y los vehículos de uso intensivo que suelen estar al ralentí en el tráfico o que deben arrancar y parar con frecuencia pueden ser buenos candidatos para los vehículos eléctricos. Las aplicaciones de los AFV de servicio medio y pesado incluyen autobuses de transporte público, lanzaderas de aeropuerto, camiones y furgonetas de reparto, autobuses escolares, camiones de recogida de basuras y barredoras de calles.

Tipos de vehículos de combate blindados

Los vehículos Flex-Fuel pueden funcionar con gasolina o, dependiendo del modelo, con metanol (M85) o etanol (E85). Estos vehículos cuentan con un único depósito y admiten cualquier mezcla de gasolina y el combustible alternativo.

Los vehículos bicombustibles o de doble combustible cuentan con dos depósitos: uno para gasolina y otro para gas natural o propano, según el modelo. Estos vehículos pueden alternar entre ambos combustibles.

Los vehículos de uso exclusivo están diseñados para funcionar únicamente con un combustible alternativo. Los vehículos eléctricos son un tipo especial de vehículo de uso exclusivo.

Los vehículos híbridos combinan las mejores características de dos fuentes de energía diferentes, una de las cuales es la energía eléctrica. Hasta que los combustibles alternativos se impongan de verdad, los híbridos pueden ser una buena opción.

Repostaje

Las estaciones de servicio de combustibles alternativos están ganando cada vez más popularidad en todo el país, a medida que más consumidores y organismos optan por los combustibles limpios. Descubre dónde se encuentran estas estaciones utilizando el localizador de estaciones de servicio de combustibles alternativos del Departamento de Energía (DOE).

El etanol y los recursos locales

A partir del maíz:En Estados Unidos, el etanol, también conocido como alcohol de grano, se produce a partir del almidón de los granos de maíz forrajero. (El maíz forrajero se utiliza principalmente como pienso para animales; en 2005, la producción de etanol consumió el 15 % de la cosecha de maíz forrajero). La tecnología moderna de producción de etanol como combustible es muy sofisticada y eficiente, y el proceso es similar al de la elaboración de bebidas alcohólicas. El almidón se convierte en azúcares, los azúcares se fermentan para obtener una «cerveza» y, a continuación, la cerveza se destila para producir etanol puro. De la producción de etanol de maíz de EE. UU., aproximadamente la mitad se realiza en plantas de molienda húmeda y la otra mitad en plantas de molienda seca. Las primeras suelen ser grandes operaciones que producen etanol junto con una gama de productos alimenticios como edulcorantes de maíz, jarabe de maíz, aceite de maíz y pienso de gluten. Las segundas suelen ser instalaciones más pequeñas que producen etanol como producto principal y un pienso para animales rico en proteínas conocido como «granos secos de destilería» como coproducto. Las plantas de molienda en seco suelen estar ubicadas en comunidades rurales y a menudo son propiedad de agricultores, lo que las convierte en una excelente forma de desarrollar la economía local. En 2005, más de 80 plantas de etanol de EE. UU. produjeron unos 15 000 millones de litros de etanol. Aunque el etanol representa alrededor del tres por ciento del consumo de combustible para automóviles en Estados Unidos, se mezcla en uno de cada ocho litros de gasolina para reducir la contaminación.

El etanol elaborado a partir de maíz es ligeramente más caro que la gasolina. Sin embargo, para fomentar el uso del etanol, el Gobierno federal exime 5,3 centavos por galón de la mezcla con un 10 % de etanol (53 centavos por galón de etanol) del impuesto especial federal sobre el combustible, que asciende a 18,3 centavos por galón. En vigor desde 1979, esta exención hace que el etanol sea competitivo para su uso como aditivo de combustible. Varios estados también ofrecen incentivos adicionales. Sin embargo, la subvención federal se ve más que compensada por la reducción de los pagos de apoyo a los precios agrícolas y el aumento de los impuestos sobre el empleo, lo que supone un ahorro neto estimado para los contribuyentes de unos 3.600 millones de dólares al año. El Departamento de Agricultura de los Estados Unidos atribuye a la venta de maíz para la producción de etanol —unos 600 millones de bushels al año— un aumento de los precios del maíz de entre 25 y 30 centavos por bushel. (El rango de precios habitual del maíz de campo es de 1,80 a 2,30 dólares por bushel).

A partir de otros almidones o azúcares:Incluso los estados con una cosecha de maíz reducida pueden beneficiarse de la construcción de plantas de etanol. La tecnología convencional de producción de etanol permite procesar cualquier fuente de almidón o azúcar. Aunque el maíz es sin duda la materia prima predominante, las plantas estadounidenses producen actualmente etanol a partir de cebada, mijo, almidón de trigo, residuos de patata, suero de queso y residuos de cervecerías y de la industria de bebidas.

A partir de la celulosa y la hemicelulosa: Los almidonesy los azúcares constituyen solo una pequeña parte de la materia vegetal. La mayor parte de la mayoría de las plantas está compuesta por celulosa, hemicelulosa y lignina. Sin embargo, la celulosa y la hemicelulosa están formadas por cadenas de azúcares. La tecnología avanzada de bioetanol puede descomponer estas cadenas en los azúcares que las componen y, a continuación, fermentarlas para obtener etanol. Esto permite producir etanol a partir de prácticamente cualquier material de biomasa. A corto plazo, el etanol probablemente se producirá a partir de materias primas de bajo coste o coste negativo, como los residuos municipales, los residuos de la industria maderera, el bagazo de caña de azúcar, las cáscaras de arroz o la paja de arroz. A medio plazo, las fuentes de etanol incluirán residuos agrícolas y forestales, como el rastrojo de maíz —una fuente con un enorme potencial— o las astillas de madera.

A largo plazo, los agricultores podrían cultivar cultivos energéticos específicos, como el pasto varilla o árboles de crecimiento rápido, destinados exclusivamente a la producción de combustible. Dado que requiere una tecnología de conversión sofisticada, la producción de etanol a partir de biomasa celulósica resulta actualmente más costosa que la obtenida a partir del grano de maíz, especialmente cuando se utilizan residuos o desechos como materia prima. Sin embargo, las materias primas celulósicas serían baratas, por lo que los expertos prevén que los costes se equiparen o sean inferiores a largo plazo. La tecnología avanzada de bioetanol complementará, en lugar de sustituir, al etanol de grano de maíz, al ampliar considerablemente el suministro potencial de materias primas y hacer que la producción de etanol sea una opción fuera del «Cinturón del Maíz». El Programa Nacional de Biocombustibles del Departamento de Energía de EE. UU. encabeza los esfuerzos para mejorar la tecnología avanzada de bioetanol.

Biodiésel: fácil de producir

En la actualidad, muchos productores agrícolas están analizando detenidamente el biodiésel, por motivos relacionados con la economía, la calidad del aire y la salud. El B100 (biodiésel puro) puede reducir a la mitad las emisiones de monóxido de carbono, hidrocarburos, partículas y otros contaminantes, al tiempo que disminuye en aproximadamente un 90 % el riesgo de cáncer asociado al diésel. Las reducciones de emisiones con el B20 son aproximadamente proporcionales. El biodiésel incluso reducirá el humo aceitoso y maloliente que hace que resulte tan frustrante quedarse atrapado detrás de un camión, un tractor o un autobús. Al ser biodegradable, el biodiésel es mucho más inocuo que los combustibles diésel derivados del petróleo, en caso de que se derrame sobre el suelo.

A partir de grasas o aceites:El éster metílico de ácidos grasos, conocido comúnmente como biodiésel, se obtiene mediante la reacción de alcohol (normalmente metanol) con aceites o grasas (incluso grasas animales o aceite de cocina usado). El proceso es relativamente sencillo, pero debe cumplir sistemáticamente las normas establecidas por la Sociedad Americana para Ensayos y Materiales (ASTM) a fin de minimizar el riesgo de dañar los costosos motores diésel.

De un sector en expansión:La popularidad del biodiésel está creciendo rápidamente. Según la Junta Nacional del Biodiésel, la producción de biodiésel alcanzó los 75 millones de galones en 2005, frente a los 25 millones de galones de 2004. A fecha de abril de 2006, hay 65 plantas comerciales de producción de biodiésel en Estados Unidos, con una capacidad de producción anual conjunta de 395 millones de galones al año. Está previsto que otras 50 plantas entren en funcionamiento a finales de 2007 y varias plantas se están ampliando, lo que supondrá una capacidad anual combinada de 713 millones de galones.

Además, las industrias de detergentes y ácidos grasos, que suministran ésteres metílicos a la industria del biodiésel y pueden aportar suministros adicionales cuando la demanda crece rápidamente, podrían aportar entre 30 y 50 millones de galones de capacidad adicional, si fuera necesario para satisfacer la demanda.

Cuando se adquiere a proveedores comerciales, el biodiésel suele ser más caro que el gasóleo, pero el B20 suele costar solo entre 8 y 20 céntimos más que el gasóleo normal. Aunque suele ser utilizado por flotas con suministro centralizado, el biodiésel está cada vez más disponible en las estaciones de servicio de todo el país.

Los agricultores de algunas zonas del país también están fabricando con éxito su propio biodiésel a partir de aceites usados, que suelen recoger en los restaurantes locales. El coste de este biodiésel «casero» suele ser mucho más bajo que el del gasóleo convencional.

Incentivos económicos

La siguiente información recoge los incentivos financieros federales. Para obtener más información al respecto, así como sobre los incentivos estatales, consulte laBase de datos de incentivos estatales para las energías renovables(DSIRE).

El Gobierno federal ofrece una bonificación de 53 centavos por galón para fomentar el uso del etanol. El combustible con una mezcla de etanol al 10 % se beneficia de una exención de 5,3 centavos del impuesto especial federal sobre los combustibles (que actualmente es de 18,3 centavos por galón).

La Ley de Política Energética de 2005 establecerá una deducción fiscal federal sobre el impuesto especial del biodiésel como incentivo fiscal para los distribuidores de petróleo que mezclen biodiésel con gasóleo, tanto en el mercado de vehículos de carretera como en el de maquinaria de construcción. El incentivo equivale a 1,00 dólar por galón de biodiésel elaborado a partir de aceites vegetales vírgenes (como la soja) y grasas animales, y a 0,50 dólares por galón para el biodiésel elaborado a partir de aceites reciclados (sujeto a la asignación de fondos).

Los vehículos eléctricos y los vehículos de combustible limpio (incluidos los híbridos de gasolina y electricidad) recién adquiridos y que cumplan los requisitos pueden acogerse a incentivos fiscales federales sobre la renta:

• Los compradores de vehículos híbridos y de diésel de combustión pobre avanzados pueden beneficiarse de una deducción fiscal federal de hasta 3.400 dólares. Esta deducción tendrá un límite de 60.000 vehículos por fabricante y expirará en 2014. En el caso de los camiones híbridos de gama media y pesada, la deducción fiscal expirará en 2009, y en el de los vehículos de diésel de combustión pobre, en 2010.

Recursos adicionales

Sociedad Estadounidense de Energía Solar

Energía limpia estadounidense

Programa de Biomasa del Departamento de Energía

Programa «Ciudades Limpias» del Departamento de Energía

Oficina de Eficiencia Energética y Energías Renovables del DOE

Guía del Departamento de Energía para la compra de vehículos

Programa de Tecnologías Eólicas e Hidroeléctricas del Departamento de Energía de EE. UU.

Centro de Información de la EERE

Centro de Energía Solar de Florida

HybridCenter.org

Consejo Interestatal de Energías Renovables

Consejo Nacional del Biodiésel

Consejo Nacional para el Desarrollo de la Energía Solar

Laboratorio Nacional de Energía Renovable

Servicio Nacional de Información sobre Agricultura Sostenible/ATTRA

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Oportunidades de energía renovable en las explotaciones agrícolas
Por Cathy Svejkovsky
Especialista en energía del NCAT
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