Catálogo de innovaciones ciudadanas notables 2020 : 1. Energía

El poder de las ideas sencillas que reencantan al mundo

septiembre 2020

Innovation Citoyenne et Développement Durable (ICDD)

Con motivo de la Feria Produrable 2020, en un contexto difícil debido a una pandemia particularmente agresiva, que desafía tanto nuestros estilos de vida, nuestras formas de producir y comerciar, como nuestros modos de gobernar, la asociación ICDD se complace en presentar una treintena de innovaciones o iniciativas ciudadanas notables que está apoyando actualmente

En lo que respecta a las cuestiones climáticas, o al necesario abandono de los combustibles fósiles a corto o medio plazo, se decía con frecuencia en las altas esferas que se encontraría una solución: cada vez que se planteaba un problema importante, parecía que siempre se encontraba una solución.

« No te preocupes: nos ocuparemos de ti y todo está bajo control: puedes entrar y salir cuando quieras. De hecho, ha quedado claro, sobre todo con la llegada del molesto y escurridizo Coronavirus, que no es así: nuestro mundo es muy frágil, y hace falta muy poco para detener de repente el frenesí de la actividad humana y desconcertar a las Academias de Ciencia, Medicina y Tecnología.

Las cosas son cada vez más problemáticas, más complejas y más difíciles de predecir. Ante la urgencia de la situación, ante las tragedias que están ocurriendo y que se acercan cada vez más, nos damos cuenta de que es urgente que todo el mundo, especialmente todos los ciudadanos, se pongan « manos a la obra » y vean lo que pueden hacer para participar en la resolución de los problemas que nos afectan colectivamente a todos.

Los ciudadanos no han esperado a que se les pida que lo hagan: durante mucho tiempo han sido conscientes de las cuestiones que están en juego, y aquí y allá han aportado soluciones especialmente relevantes:

  • Por su originalidad

  • Por su sencillez

  • Por la vuelta a un sentido común que a menudo se había perdido

  • Por su preocupación por la economía de medios

  • Por su sentido de la solidaridad

  • Por su formidable eficacia

El « problema » es que « no les hemos preguntado nada ». Por lo tanto, es muy difícil que sus soluciones sean escuchadas, fomentadas y apoyadas, y que, una vez desarrolladas, sean promovidas en la medida de su impacto potencial, que a veces es considerable.

El campo de la innovación ciudadana nunca ha sido tan amplio; afecta a todos los aspectos de la vida común, a todas las dimensiones del ecosistema humano. Para realizar nuestro seguimiento, nos hemos centrado en las expectativas prioritarias de los ciudadanos en una serie de ámbitos.

La energía es un tema importante; durante los últimos 150 años la mayor parte de nuestra energía se ha basado en los combustibles fósiles. Al quemarlos, estamos cargando nuestra atmósfera de carbono y contribuyendo directamente al calentamiento global.

Se están explorando varias vías: la reducción de las pérdidas de energía, la mejora de la eficacia de los sistemas de producción de energía renovable, la creación de nuevas fuentes de energía aún no explotadas del todo (energía del mar, pilas de hidrógeno, etc.) y el almacenamiento de energía.

Las innovaciones ciudadanas que ayudan a resolver el problema de la energía abundante, barata y descarbonizada son las más numerosas; ¡constituyen casi un tercio de este catálogo! Las presentamos aquí retomando cada una de estas vías por separado:

Reducir las pérdidas de energía « fatales » recuperando lo que liberamos a la atmósfera (recuperación de « negawatts »):

Esto es lo que hace Terraotherm (Grande Synthe. Nord) gracias a un proceso muy ingenioso inspirado en un dispositivo ancestral de Oriente: ¡el narguile! Es tan sencillo que a los expertos les cuesta creerlo.

Sin embargo, la Academia Francesa de Tecnologías, consultada, validó este proceso, al tiempo que confirmó su asombro: ¡fue así reconocido como Buena Noticia de los Territorios desde 2017! (¡Es comprensible que los académicos portadores de la alta tecnología francesa no hayan pensado ni por un momento, para los intercambios térmicos, en el principio del narguile!)

Al pasar por el agua, el aire toma la temperatura del agua y se « limpia ».

Ejemplo de aplicación: Al recuperar el calor disperso en el aire y reinyectarlo en el agua, este proceso permite dividir por 2 o 3 el consumo energético de las piscinas municipales y los centros acuáticos.

Este proceso tiene el doble efecto de ahorrar energía y limpiar el aire. Esto es especialmente cierto en el caso de la limpieza del aire de las piscinas municipales, que contienen vapores clorados que son perjudiciales para quienes viven permanentemente en estas instalaciones (véase la ficha 1.1 y terraotherm.com/ ). Véase también el impacto medioambiental de esta misma tecnología, aplicada a los humos industriales de alta temperatura con la aplicación Terraosave (ficha 2.1). Otras aplicaciones de Terraotherm: climatización y saneamiento de invernaderos agrícolas, centros comerciales, etc.

Aprovechar la energía solar para que los edificios existentes sean autosuficientes energéticamente, no sólo en la Provenza, sino en el corazón de los Vosgos, donde los inviernos son duros.

Esto es lo que ha abordado Li-Mithra: ha sido necesario concebir una instalación que recupere « al mismo tiempo » las energías fotovoltaica y térmica del sol y asociar una bomba de calor que asegure una gestión optimizada para recuperar un máximo de energía del sistema. Esta técnica Li-Mithra (Epinal, Vosgos) fue reconocida en 2019 como « la mejor solución actual para lograr la autonomía energética de los edificios », citada en: « La Maison à Energie Zéro » (Eyrolles, 2019).( Ficha 1.2 y www.li-mithra.fr/ )

Otra aplicación de la recuperación de energía solar es el desarrollo de un motor solar que transforma directamente la energía solar en energía mecánica, gracias a un motor cuyo rotor está equipado con células fotovoltaicas.

Diseñado y desarrollado por la empresa Saurea. La ventaja particular de este motor es que es completamente autónomo y no requiere mantenimiento.

La potencia actual es de 130 vatios; se está desarrollando una gama de 10 a 200 W. Este motor, instalado en lugares aislados, lejos de cualquier conexión a la red, permite, por ejemplo, extraer agua de un pozo a 25 m de profundidad y se presta a múltiples aplicaciones. véase la ficha 1.3 y www.saurea.fr/

Este revolucionario motor se está utilizando en Auxerre, y pronto en Pradelles, en la región del Alto Loira.

Otros enfoques: Producción de nuevas energías renovables, baratas y sin utilizar materiales raros o sofisticados,

Energía del mar.

En efecto, es tentador recuperar la energía que las olas pueden producir bajo el efecto del viento. Llevamos mucho tiempo pensando en esto, pero nadie ha sido capaz de encontrar una solución satisfactoria que sea sencilla y económica. Esto es lo que el proveedor de soluciones marinas HACE (HydroAirConceptEnergy, Burdeos) está a punto de conseguir con un sistema muy sencillo de recuperación de energía del oleaje Fiche 1.3). Se ha probado un prototipo en la vida real frente a La Rochelle; queda por validar su durabilidad en el tiempo… y con cualquier clima. Si se mantiene, sería un avance innegable, con un precio por KWh que desafía a toda la competencia.

Ver hoja 1.4 y hacewave.com/

Otro enfoque de la « nueva energía » es producirla a partir de residuos de biomasa.

Según la asociación Négawatt, la biomasa debería poder satisfacer el 50% de nuestras necesidades energéticas en 2050.

Conocemos enfoques como la metanización y el uso de « energía de la madera » en forma de pellets, pero también está la combustión por etapas de los residuos verdes propuesta por MinigreenPower en Hyères (Var).

Se están poniendo en marcha instalaciones de este tipo en Bretaña (Landivisau), Italia, Gran Bretaña, Madagascar… y en Ruanda como « Power Station » (foto).

Ver hoja 1.5. y www.minigreenpower.com/

Esta aplicación permite a las granjas aprovechar sus residuos verdes, en particular para secar su producción o para producir energía eléctrica adicional, lo que siempre es muy útil, especialmente en las granjas que están lejos de cualquier fuente de energía alternativa.

Otro proceso energético del futuro es la pila de combustible compacta.

Desarrollado por Pragma Industries (Biarritz), se trata de generar energía eléctrica autónoma, fiable, ligera y potente (rango de 200 a 470 W) a partir de un depósito de hidrógeno. La vida útil a pleno rendimiento es de más de 7 años. Más allá de eso, puede utilizarse durante años con una eficiencia reducida.

Ecodiseño para un impacto mínimo en el medio ambiente: los materiales utilizados pueden proceder de material reciclado, etc.

Principales aplicaciones: como sustituto de los generadores, en caso de catástrofes humanitarias o para evitar la contaminación de los combustibles fósiles o las baterías eléctricas.

Pila de combustible compacta. Hoja 1.6, www.pragma-industries.com/fr/

Véase también en el capítulo « transporte/movilidad » una aplicación de esta tecnología para las « bicicletas de hidrógeno » - (ficha 5.4 y www.pragma-industries.com/fr/

Solución de almacenamiento de energía.

Mientras que la energía procedente de las olas del mar o de la biomasa puede considerarse « globalmente permanente » (los residuos verdes pueden almacenarse siempre, y el mar está casi siempre en movimiento), la energía del sol y del viento es « intermitente ». Por lo tanto, es necesario garantizar el almacenamiento de energía. Las soluciones de almacenamiento de baterías son costosas, y su reciclaje es un problema a pesar de los esfuerzos por prolongar su vida útil dos o tres veces. Están surgiendo tres nuevas soluciones:

Almacenamiento hidráulico

La solución del almacenamiento hidráulico se conoce desde hace mucho tiempo, pero es costosa de aplicar, a menos que las condiciones geográficas sean adecuadas. Este es el trabajo del equipo Stepsol, con sede en Córcega, que acaba de ser seleccionado para una original instalación de almacenamiento para necesidades locales y aisladas (caso frecuente en las islas).

Almacenamiento de energía hidráulica en Córcega. Hoja 1. 7. y stepsol-energy.com/

La estación solar (abajo) permite llevar el agua a la altura de un depósito (punto alto). Cuando se necesita energía, el agua del embalse se « turbina ».

Almacenamiento por volante de inercia

También en este caso, la solución es conocida desde hace mucho tiempo y se utiliza a veces en regiones montañosas para el transporte: al bajar, un pesado volante de inercia comienza a girar y a almacenar la energía potencial del vehículo; esta energía se libera luego durante un cierto tiempo en la llanura o al volver a subir para hacer avanzar el vehículo sin necesidad de ninguna otra energía. La empresa Energiestro (Chateaudun, Eure-et-Loir) ha diseñado y desarrollado un sistema de almacenamiento de energía con volante de inercia de hormigón: está previsto que una planta piloto produzca entre 10 y 50 kWh en 2021.

El volante de inercia ENERGIESTRO consiste en un cilindro de hormigón (1) pretensado con un bobinado de fibra de vidrio. Es capaz de soportar una alta velocidad de rotación para almacenar energía en forma cinética. Un motor/alternador (2) transfiere la energía eléctrica al volante (aceleración) y la recupera (frenado). Los rodamientos inferior (3) y superior (4) son de bolas. Un tope magnético pasivo (5) soporta el peso del volante. Una carcasa sellada (6) mantiene el volante en el vacío para eliminar la fricción del aire. Un convertidor electrónico (no mostrado) convierte la tensión de CC de los paneles solares en una tensión de CA de alta frecuencia para el motor/alternador.

Hoja 1.8., www.energiestro.fr/

Almacenamiento de hidrógeno

Este tipo de almacenamiento, que parecía peligroso y difícil de controlar, va camino de convertirse en LA solución del mañana: al menos es un área que actualmente avanza con rapidez. Además de la « Pila de Combustible Compacta » presentada anteriormente, en este catálogo veremos dos ilustraciones concretas a nivel de transporte (el autobús de hidrógeno Businova, Albi, página 25, y las bicicletas de hidrógeno desarrolladas por Pragma Industries, Biarritz, página 27)

Referencias

Enlaces a las hojas explicativas: ver pdf adjunto (pdf/710 – icdd_rpertoire_des_innovations_citoyennes_produrable_200720.pdf)