Comunicación presentada al II Congreso Edificios Energía Casi Nula:
Autor
- Luis Martín, Director, H2O Hidrología Sostenible
Resumen
Existe un consumo energético que no se suele contabilizar, el agua. El 30% del gasto en el ciclo integral del agua corresponde a energía, y este se estima en casi un 16% del gasto energético total en España. Cada etapa tiene un gasto de energía unitario, una Huella Energética del Agua (HEA), expresada en Kwh/m3, que a su vez supone una emisiones de GEI a la atmósfera, que al fin y al cabo es lo que se pretende reducir. Existen multitud de medidas que es necesario evaluar en su conjunto, desde un enfoque integral, usando modelos matemáticos que nos permitan simular el edificio bajo condiciones de funcionamiento y atmosféricas reales.
Introducción
La directiva europea 2010/31/UE relativa a la eficiencia energética de los edificios marca dos objetivos, uno es la calificación energética de los edificios existentes El otro, más ambicioso y a más largo plazo, es la aparición de los llamados “Edificios de energía casi nula” para el horizonte de 2019-2020
Para llegar a un edificio de energía casi nula habrá por un lado que concebirlos para que consuman poca energía (mediante estrategias bioclimáticas y uso de instalaciones de bajo consumo) y por otro incorporar instalaciones de producción de energía, prioritariamente de fuentes renovables. Esto convierte a los edificios y a sus usuarios ya no sólo como consumidores de energía sino también como productores.
Todos estos consumos energéticos de los cuales habitualmente se habla, se producen en los mismos edificios. Esta energía, llega en forma mayoritariamente de electricidad, pero también mediante combustibles fósiles, principalmente para calefacción.
Pero existe un consumo energético que no se suele contabilizar, el agua. El 30% del gasto en el ciclo integral del agua corresponde a energía, y este se estima en casi un 16% del gasto energético total en España.
Cada etapa tiene un gasto de energía unitario, una Huella Energética del Agua (HEA), expresada en Kwh/m3, que a su vez supone una emisiones de GEI a la atmósfera, que al fin y al cabo es lo que se pretende reducir.
Existen diversos estudios sobre la importancia de estas relaciones agua-energía en el consumo urbano, y las consecuencias energéticas de una reducción del gasto de agua, que en algunos casos pueden ser muy efectivas. Así lo demuestra un estudio (McMahon et al, 2006) realizado en California, al concluir que en una vivienda la mejor relación coste beneficio (inversión frente a Kwh ahorrados) se obtiene utilizando dispositivos de ahorro de agua domésticos. Es superior a cualquier otro programa de eficiencia como, por ejemplo, la sustitución de bombillas convencionales por otras de bajo consumo. Por ello, sólo análisis integrales permiten evaluar los beneficios de las políticas de ahorro de agua.
Aún no existe un estudio profundo que englobe todas estas relaciones a nivel nacional, en parte por la variabilidad territorial de nuestra climatología, pero en base a los estudios realizados se puede calcular que, si al gasto de tratamiento de las aguas, se le añade la energía del transporte, distribución y drenaje más los usos finales, la cifra media no se alejará de los 3 kwh/m3. Obviamente, si el agua para el abastecimiento procede de una desaladora, el consumo unitario energético superará esta cifra.
Un reciente trabajo de la Universidad de Almería (Martínez, 2011) estima en municipios con agua desalada un valor máximo 7.74 kwh/m3, (sólo en la etapa fase de abastecimiento y sin incluir los usos finales), prueba de la gran variabilidad espacial de la HEA.
Un edificio de energía casi nula debería tener medidas de uso sostenible del agua, tanto para reducir la demanda de agua como para reducir el agua que llegue a los sistemas de drenaje que requieran tratamiento.
Cada etapa tiene un gasto de energía unitario, una Huella Energética del Agua (HEA), expresada en Kwh/m3.
De una parte porque los más de los modelos desarrollados en el marco del trabajo del IPCC prevén para el área mediterránea una reducción de hasta el 30% de los recursos hídricos (Milly y col., 2008), lo que aconseja implantar cuanto antes políticas de ahorro que mejoren la garantía de suministro en esta zona geográfica. Y de otra porque el ahorro de agua es ahorro de energía y, por tanto, minimiza la emisión de GEI.
La figura no incluye, por los muchos matices que admite, la horquilla de los usos finales, pese a que el mayor gasto de energía corresponde a esta fase. Por ello, y aunque siempre se ha procurado mejorar los procesos para ahorrar energía (son notables los habidos en los últimos años en desalación), el ahorro inherente a un uso del agua más racional se ha venido ignorando.
Así lo demuestra un estudio (McMahon y col, 2006) al concluir que en una vivienda la mejor relación coste beneficio (inversión frente a Kwh ahorrados) se obtiene utilizando dispositivos de ahorro de agua domésticos. Es superior a cualquier otro programa de eficiencia como, por ejemplo, la sustitución de bombillas convencionales por otras de bajo consumo. Por ello, sólo análisis integrales permiten evaluar los beneficios de las políticas de ahorro de agua.
El análisis coste beneficio de cada alternativa (aumentar el suministro frente a gestionar la demanda) aún es más favorable si se consideran los ciclos de vida de los materiales que cada solución comporta. De hecho, sobredimensionar las obras supone un gasto de energía adicional, el asociado a toda obra. Por ello comienza a ser habitual que estos estudios incluyan los costes de los ciclos de vida de cada posible solución y sus implicaciones energéticas (Filion y col., 2004).
¿De qué orden de magnitud en el total del consumo energético hablamos? ¿Irá a más este consumo? Con el paso del tiempo el consumo unitario de energía (kwh/m3) seguirá aumentando. De una parte, ya se ha dicho, la conversión del riego tradicional en riego por goteo supone presurizar el agua, y por ello es más necesario gastar energía. En cuanto al uso urbano e industrial, directivas ambientales cada vez más restrictivas exigen mejorar tanto los procesos de potabilización como de depuración (todos muy consuntivos). En cualquier caso, ¿de qué orden de magnitud hablamos?
Si al gasto de tratamiento de las aguas (ver tabla 1), se le añade la energía del transporte, distribución y drenaje más los usos finales, la cifra media no se alejará de los 3 kwh/m3. Obviamente, si el agua para el abastecimiento procede de una desaladora, el consumo unitario energético superará esta cifra.
Y todo sin contabilizar la energía generada con gas natural, que en el caso de California supera el 30% del gasto total el gasto energético. Un reciente trabajo de la Universidad de Almería (Martínez, 2011) estima en municipios con agua desalada un valor máximo 7.74 kwh/m3, (sólo en la etapa fase de abastecimiento y sin incluir los usos finales), prueba de la gran variabilidad espacial de la HEA y de los valores del gasto energético previsibles con un sistema de abastecimiento abocado a un mayor uso de agua desalada.
Por todo esto es imprescindible incluir medidas de sostenibilidad en el uso del agua para conseguir un verdadero edificio de consumo casi nulo.
Bibliografía
- Cabrera, E. 2011. El binomio agua-Energía. ¿Un asunto de moda o de interés real? Fundación ciudadanía y valores.
- CEC (California Energy Comisión), 2005b. California´s Water- Energy Relationship. Final staff report. CEC 700 – 2005 – 011 SF.
- Martínez, F.J., 2011. Estudio de la huella energética del abastecimiento urbano de agua de la provincia de Almería. Universidad de Almería.
- McMahon J.E., Whitehead C.D., Biermayer P., 2006. Saving water saves energy. Lawrence Berkeley National Laboratory. Berkeley. California. USA
- Milly P., Betancourt J., Falkenmark M., Hirsch R., Kundzewicz W., Lettenmaier D., Stouffer R., 2008. Stationarity Is Dead: Whither Water Management? Science Vol 319 February 2008 pp 573 – 574