Fotovoltaicos comunitarios o en azoteas

Las propuestas de algunas mujeres que están pronto a tomar los puestos de decisión involucran el fomento a las fuentes renovables de energía. En particular, considero que la promoción de la generación descentralizada y distribuida mediante energía solar fotovoltaica ofrece numerosas ventajas, incluyendo la autonomía energética, ahorros en costos y reducción de emisiones, entre otras. Recientemente, se publicó un artículo que aborda los aspectos económicos en que difieren la adopción de azoteas fotovoltaicas o de generación comunitaria fotovoltaica. En el pasado se ha dejado que las personas o comunidades por iniciativa propia intenten adoptar estos modelos y no se ha definido una política de promoción. En nuestro país, el crecimiento de las instalaciones fotovoltaicas en los techos de los domicilios ha ido creciendo a pesar de que no hay incentivos diseñados para su promoción. Las instalaciones comunitarias de energía solar fotovoltaica han tenido un desarrollo más lento.

Las ventajas de las instalaciones en los techos de las casas se traducen, para quien posee o habita en estas casas, en que pueden generar su propia electricidad, reduciendo su dependencia de la red eléctrica y, aunque una porción de la energía utilizada está subsidiada por el gobierno federal mediante la CFE, se  ahorra en el costo real de la electricidad. Al generar electricidad desde fuentes renovables, se disminuye la emisión de bióxido de carbono. Las casas con paneles solares a menudo tienen un mayor valor de reventa, ya que quien las compra se beneficia del ahorro energético. En la mayoría de los casos, la instalación de paneles solares en techos es relativamente sencilla. Estos sistemas de paneles solares combinados con baterías proporcionan mayor resiliencia al ofrecer una alternativa viable en caso de apagones o fallos en la red eléctrica. Aunque la inversión inicial puede ser alta, los sistemas fotovoltaicos en los techos tienden a generar ahorros significativos con el tiempo al reducir las facturas de electricidad y aumentar la resiliencia en especial para los pequeños negocios.

Imagen generada con inteligencia artificial mediante la frase: "Aerial photo captured by a drone of a picturesque rural town bathed in sunlight. The town is characterized by its traditional architecture and charming cobblestone streets. Numerous rooftops are adorned with solar panels, showcasing a commitment to renewable energy. In the heart of the town, a school stands out with a large, community-owned photovoltaic system. Children and adults can be seen enjoying the school grounds, basking in the warm sunlight and playing happily. The overall atmosphere is one of peace, sustainability, and community spirit." en leonardo.ai #leonardolearn

Las instalaciones comunitarias, es decir sistemas fotovoltaicos que dan servicios a colonias, conjuntos habitacionales o comunidades, son una opción colectiva para generar electricidad en forma descentralizada y distribuida. Los proyectos comunitarios suelen tener una capacidad mayor que los sistemas individuales, lo que reduce los costos por kilovatio instalado y mejora la eficiencia general del sistema. Personas que no pueden instalar paneles en sus casas (por falta de espacio, edificios de departamentos, etc.) pueden participar en proyectos comunitarios y beneficiarse de la energía renovable. Las granjas solares se pueden ubicar en áreas óptimas para la captación de energía solar, maximizando la generación de electricidad. Este tipo de proyectos fomenta la participación comunitaria y puede beneficiar a sectores desfavorecidos al democratizar el acceso a la energía renovable. Una comunidad con generación y almacenamiento propios puede seguir funcionando en caso de interrupciones en la red eléctrica. Estos sistemas pueden optimizar la producción, para atender el consumo variable maximizando los beneficios de la instalación al administrar inteligentemente la entregas de energía.

En este contexto las personas que tomarán las decisiones en los próximos años deben diseñar esquemas para promover la adopción de la energía renovable en las diferentes poblaciones. Es claro, que tenemos la urgencia por establecer objetivos ambiciosos de sustitución de los combustibles fósiles y alcanzarlos rápidamente. Esta dirección apunta el artículo que mencioné , su análisis económico incluye una dimensión temporal en las metas que se especifican en los modelos que analizan este proceso de adopción. En particular, esta definición de metas con el paso del tiempo considera el establecimiento de subsidios y su influencia en la adopción de energía solar. Otro aspecto, que señala el trabajo, es la necesidad de impulsar innovaciones en los modelos comerciales, particularmente enfocados promover la energía solar comunitaria. En este trabajo se modeló la demanda de electricidad de un hogar como un proceso estocástico de tiempo continuo, lo que permite centrarse en las decisiones de adopción de los hogares y su elección entre energía solar comunitaria y energía solar en la azotea. Uno de los resultados del estudio es la derivación de un umbral de ingresos que rige la elección entre instalaciones en las azoteas o por sistemas comunitarios. Adicionalmente se obtuvieron los parámetros necesarios para definir los niveles de subsidio para modificar el umbral de selección. Es decir, con estos modelos económicos dinámicos se pueden definir los subsidios dependiendo de la distribución de ingresos para cumplir con los objetivos tanto en capacidad instalada como en el tiempo de adopción.

En mi opinión, las medidas de promoción del uso de fuentes renovables de energía no deben basarse en ocurrencias, tenemos las herramientas de modelado para poder analizar, mediante simulaciones, las diferentes propuestas y definir las que aumenten su impacto y beneficio social.

Este artículo fue publicado el día 28 de agosto en el periódico la Unión de Morelos

Democracia y representación

En México, al menos en los últimos 40 años, hemos luchado por tener un país democrático donde la voluntad de la población sea tomada en cuenta en las decisiones para promover el bienestar social. De hecho, las tres guerras internas han promovido estas ideas de igualdad y equidad para la población en general.

En la actualidad podemos decir que elegimos a quienes tomarán las decisiones por medio de las urnas y que el sistema electoral, aunque perfectible, funciona y ha funcionado en los últimos 24 años. Sin embargo, el anhelo de equidad no se ha podido lograr y vivimos en una sociedad con muchísimas desigualdades.

Por supuesto, que la esencia de un sistema democrático es la elección de quienes tomarán decisiones que afecten a la población y que estas decisiones deben seguir los lineamientos de las mayorías; pero hay muy diversas formas de tener formas democráticas.

Aquí, brevemente, analicemos dos casos: uno que llamaremos democracia absoluta y otra democracia proporcional. La primera se basa en la elección de personas por mayoría simple. La segunda es un sistema en el que los escaños en la legislatura se distribuyen de manera proporcional al número de votos que cada partido recibe. A propósito no he denominado estos términos de manera ortodoxa, porque deseo usar un ejemplo sencillo que ilustre las diferencias. Con estas definiciones analicemos un caso simple, pero ilustrativo.

Imagen generada con inteligencia artificial mediante la frase: "Photorealistic image of a council session in progress. The camera is positioned at the entrance, looking towards the main table where the president of the congress sits. The president's face is obscured, creating a sense of authority and mystery. The chamber is filled with Latino representatives, approximately half of whom are women and half men. They are seated in rows, with a clear division between those with raised hands in approval on the right and those with hands down in disapproval on the left. The lighting should be dramatic, highlighting the contrast between the approving and disapproving factions." en leonardo.ai  #leonardolearn

Consideremos una población compuesta por 100 personas; que habitan en 10 distritos diferentes. Por simplicidad consideremos que en cada distrito viven 10 personas. En esta población se elegirá una presidencia y 10 representantes a la junta legislativa.

Supongamos que se hicieron las elecciones y que en cada distrito votaron 6 personas por la candidatura M y las otras 4 de cada distrito votaron por la candidatura R. 

En este análisis utilizaremos estos mismos resultados para ilustrar dos composiciones de gobierno resultantes de las mismas votaciones en las dos formas de democracia que hemos definido antes. 

Por supuesto no hay discusión y la presidencia debe ser reconocida a la persona de la candidatura M. En el sistema que definimos como democracia absoluta la representante de cada distrito sería la candidatura M. Con esta forma de sistema electoral toda la junta legislativa sería formada por candidaturas M y, claramente, el 40 % de la población en cada distrito o en la población completa quedaría sin representación. Es importante notar que esta parte de la población sería marginada de emitir su opinión en la junta legislativa.

Esta misma votación podría dar un resultado diferente en la estructura de gobierno si se utilizara otra forma de repartir los lugares en la junta legislativa. En este caso la presidencia sería democráticamente asignada a la candidatura M, igual que en caso anterior. Sin embargo, en la junta legislativa se asignarían 6 lugares para las candidaturas M y 4 para las R. Es decir en este caso, aunque la presidencia se le da a la mayoría de la población, se garantiza que la población que no votó por las candidaturas M tenga forma de emitir opiniones en la junta legislativa.

Notemos que el primer caso: es simple y directo, y suele conducir a gobiernos más estables, ya que tiende a favorecer a los partidos grandes. Sin embargo, puede conducir a una representación desproporcionada, donde las opiniones minoritarias tienen poca o ninguna representación en la legislatura, incluso si reciben una parte significativa del voto popular como es el caso de un 40 % en este ejemplo. En el segundo caso: se garantiza una representación más fiel de la diversidad de opiniones políticas en la población. Las opiniones minoritarias tienen más posibilidades de obtener representación. Aunque puede resultar en gobiernos menos estables, ya que puede no haber una mayoría clara en la legislatura.

En mi opinión, la democracia de representación proporcional (caso 2) tiende a ofrecer una representación más justa y proporcional de las preferencias de la población, mientras que la democracia absoluta (caso 1) puede llevar a una representación desproporcionada de la mayoría.

En México tenemos un sistema de elección híbrido y más complejo que esta alegoría sobresimplificada; pero ilustra la disyuntiva actual que tenemos y que en el pasado se ha resuelto con artimañas para aumentar los lugares en el poder legislativo de las mayorías absolutas.

Estoy convencido que las decisiones en una sociedad deben ser tomadas por mayoría y acatadas por el total de la población, pero considero importantísimo que las minorías puedan expresar su opinión y que esta opinión también sea sopesada en la toma de decisiones por las representaciones mayoritarias.  

Este artículo fue publicado el día 21 de agosto

Mapas para transformar nuestras ciudades en ciudades disfrutables

¿Cuántas horas al día dedicamos a desplazarnos? ¿Cuánto tiempo perdemos atrapados en el tráfico? En la Ciudad de México (CDMX) el tiempo de traslado al día para llegar al sitio de trabajo es de 71 minutos. El promedio nacional del tiempo de traslado es de 44 minutos. Este tiempo es para ir al trabajo o a la escuela, pero qué podemos decir de los tiempos de traslado a hospitales, lugares de esparcimiento, digamos parques o teatros o cines; estos traslados generalmente superan estos tiempos. ¿Te imaginas una ciudad donde puedas ir caminando al trabajo, llevar a tus hijas o hijos al parque, hacer la compra y disfrutar de un café con amistades sin necesidad de subirte a un coche? Esta es la promesa de las ciudades de 15 minutos. Un modelo urbano que pone a las personas en el centro, priorizando la salud, el bienestar y la sustentabilidad. Es hora de replantearnos cómo vivimos en las ciudades. 

No es la primera vez que toco este tema que me parece de relevancia para ir transformando la infraestructura de nuestras ciudades y que mediante una caminata o un corto viaje en bicicleta podamos realizar nuestras actividades cotidianas. Imagina una realidad donde puedas dejar atrás el estrés de los atascos, recuperar el tiempo para ti y tus familiares o amistades, y contribuir a un planeta más saludable. 

La visión de una ciudad de 15 minutos, donde todo lo que necesitamos esté a un paseo o un corto viaje en bicicleta, no es solo un sueño, sino una necesidad urgente. Sin embargo, el traslado en bicicleta o caminando en 15 minutos a lugares donde realizamos nuestras actividades puede parecer imposible; ya que estamos acostumbrados a movilizarnos en auto o en el trasporte público que participa en los congestionamientos en las ciudades. Para ser sincero, yo mismo creía que esto era difícil en Cuernavaca, la ciudad donde vivo.

Me alegré mucho cuando la semana pasada leí un artículo que aborda la viabilidad y la practicabilidad del modelo de la "ciudad de los 15 minutos" en muchas ciudades del mundo y para mi sorpresa en este estudio aparecen dos ciudades morelenses: Cuautla y Cuernavaca. Aparecen más de 50 ciudades mexicanas. En todas ellas hay mapas de accesibilidad en bicicleta o a pie para que en 15 minutos se alcancen lugares de compras, de comida, de educación, de salud, de actividades al aire libre o culturales. 

De los aspectos del estudio que más me gustaron es que para Cuernavaca el estudio no solo se restringe a este municipio propiamente, sino que considera la zona urbana e incluye algunas partes de los municipios colindantes como Temixco, Emiliano Zapata y Jiutepec. En estos mapas de una manera muy gráfica podemos analizar el tiempo promedio que nos tomaría alcanzar un sitio donde podamos tener un servicio de salud. En el artículo le llaman puntos de interés (PoI) en salud. Otro mapa nos indica por zona estos tiempos para alcanzar PoI en educación, compras de artículos, comida o lugares de esparcimiento. 

Seguramente, ustedes se preguntarán y de donde obtuvieron la información para hacer este análisis. Una respuesta fácil es a partir de Google Maps, ya que estamos acostumbrados a usar las aplicaciones de los gigantes informáticos. Sin embargo, no fue así, la información fue obtenida de OpenStreet Maps un esfuerzo colaborativo creado por la gente bajo licencia abierta. En algunos trabajos he utilizado esta aplicación que pude ser editada a la manera de Wikipedia, de hecho, es un wiki mapa mundial.

Déjenme ilustrar la posibilidad de una ciudad de 15 minutos con un ejemplo que se puede ver en la figura a1. En ella presento el mapa de accesibilidad promedio mediante bicicleta. Las zonas azules (claras) dentro del mapa en Cuernavaca tienen accesibilidad a sitios con actividades en un tiempo de 15 minutos en bicicleta. La figura 1b muestra estas mismas zonas, pero mediante caminar. Claramente, se ve la diferencia. Con el mapa de la figura 1a se puede argumentar a favor de dotar a la ciudad de Cuernavaca de infraestructura adecuada para la movilidad en bicicleta, aspecto que falta en nuestra ciudad. 

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Figura 1 obtenida de https://whatif.sonycsl.it/15mincity/ seleccionando Cuernavaca.

Adicionalmente, estos mapas aportan información valiosa para las autoridades sobre la autorización o promoción de construcción de hospitales, clínicas, escuelas, lugares de esparcimiento, oficinas, etc., de acuerdo con la necesidad de satisfacer a la población de estas infraestructuras en vecindarios que no las tengan. Por ejemplo, podemos observar en la figura 2 la distancia a servicios de salud. Estos mapas son una herramienta para la definición de los usos de suelos y desarrollo urbano.

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Figura 2. Se muestra los tiempos para llegar a puntos de interés orientados a la salud. Observamos que en una buena parte de Cuernavaca los servicios de salud son accesibles en menos de 15 minutos en a) bicicleta, pero no así a distancia b) caminable en 15 minutos. Figura de  https://whatif.sonycsl.it/15mincity/

Invito a las personas interesadas en analizar todas las opciones que ofrece este estudio y que tenemos a la mano para al menos 50 ciudades en México. Lo mismo podemos decir para cientos de ciudades en América Latina. Este tipo de herramientas facilita el análisis y promueve que exijamos mejor infraestructura para que las personas y no los autos sean los dueños de la ciudad.

Es hora de repensar nuestras ciudades y dar un paso hacia un futuro con movilidad no motorizada que contribuya a la salud de la población y a la sustentabilidad de la civilización humana.

Una versión previa de este artículo fue publicada el día 14 de agosto en el periódico la Unión de Morelos

¿Necesitaremos la Refinería Olmeca?

La noticia de la semana en el ámbito de la energía vuelve a ser la Refinería Olmeca de Dos Bocas que ha comenzado a operar, procesando inicialmente 170 mil barriles diarios de petróleo crudo, un barril de petróleo equivale a 160 litros. A pesar de haber sido inaugurada hace dos años se nos comunicó por parte de PEMEX y con la presencia del Lic. López Obrador que esta instalación ya produce 87 mil barriles de gasolina y 65 mil barriles de diésel. Según las autoridades, la refinería alcanzará su máxima capacidad de producción a mediados de agosto, duplicando su actual producción de gasolina y diésel. Hasta esta semana de acuerdo con los datos aportados por el director de PEMEX el costo es de más de 16 mil millones de dólares.

Estos son los datos aportados en la conferencia por el director de PEMEX y nos comunicó que esta refinería estaría operando al 50 % en una primera fase. Lamento tener que decir que estos datos no fueron transmitidos adecuadamente, ya que una sencilla revisión de las eficiencias en la transformación del crudo en gasolina o diésel provocan inconsistencias. Por cada barril de petróleo se producen 0.41 barriles de gasolina y 0.45 barriles de diésel. Es decir, para producir los 87 mil barriles de gasolina se requieren 212 mil barriles de petróleo y para los 65 mil de diésel se requieren 144 mil barriles de petróleo. Con estas cifras las cuentas no salen; pero el detalle está en las definiciones de barriles. En algunos conteos los barriles de gasolina tienen 66 litros y los de diésel tienen 71 litros, en estos casos el conteo está aproximadamente bien. No entiendo la razón para no dar datos en unidades internacionales que verdaderamente nos den información y se puedan hacer cálculos que ayuden a entender la política energética en nuestro país.

Imagen generada con inteligencia artificial mediante la frase "Detailed and vibrant illustration depicting a stark contrast between two environments. On the left side, there is an industrial area with factories emitting thick black smoke going to left into the gray sky, symbolizing pollution. The ground is barren and brown. In the foreground, three people with medium to brown skin tones, wearing casual clothes and backpacks, are flee towards the right. On the right side, the scene transitions to a green, eco-friendly area with wind turbines and solar panels under a clear blue sky with white clouds. The ground is lush and green. Two children with medium skin tones are walking on a path towards the green area. The background features a city skyline with tall buildings, and mountains are visible in the distance. The illustration uses bright, contrasting colors to emphasize the difference between the polluted and clean environments." en leonardo.ai #leonardolearn

Con estas ambigüedades, permítanme continuar haciendo algunos comentarios.

La verdad es que no considero importante tener una producción de gasolina y diésel, me gustaría que nos contaran si de esta refinería saldrán productos para fabricar materiales. Ya lo he mencionado en otras ocasiones, debemos cuidar al petróleo y no quemarlo, sino transformarlo en materiales o productos que utilizamos en el día a día. Sin embargo, hasta donde puedo acceder a información, la refinería Dos Bocas está diseñada principalmente para la producción de combustibles como gasolina y diésel, pero no para la producción de petroquímicos.

La construcción de una refinería y su puesta en marcha requieren el cumplir algunas reglas para que la sociedad pueda aceptar que su operación será adecuada y los productos que de ella salgan sean de calidad. Aquí no voy a abundar sobre las manifestaciones de impacto ambiental que debieron haber sido cumplidas a cabalidad. Quisiera que, por lo menos, nos afirmaran sobre el cumplimiento de las normas establecidas por la Secretaría de Energía, la Agencia de seguridad, energía y Ambiente y la Comisión reguladora de Energía y cómo están siendo tomadas en cuenta. 

El costo hasta esta semana de la refinería era de 16,816 millones de dólares. Cuánta energía podremos producir con esta refinería. Dado que la gasolina y el diésel se usan en vehículos, veamos su desempeño. En el mercado actual, los vehículos de combustión interna tienen un consumo de entre 4 y 10 litros por cada kilómetro. En cambio, los vehículos eléctricos tienen consumo de electricidad entre 0.076 a 0.187 kWh por kilómetro recorrido. Es decir, las variaciones de consumo en cada opción son similares, pero la eficiencia es muy diferente. Desde el punto de vista energético un litro de gasolina tiene entre 8 y 12 kWh de energía, hagan sus cuentas y verán que la mayor parte de la energía que se quema en un motor de combustión interna se va en calor hacia el entorno.

Adicionalmente, el transporte de los combustibles se presta al huachicoleo y el de electricidad disminuye muchísimo la extracción durante su transporte; aunque debo reconocer que en la distribución puede haber pérdidas de este tipo con los “diablitos”. Las ventajas con claras y podemos mencionar algunas: las líneas de transmisión son más eficientes en términos de pérdida de energía en comparación con el transporte de combustibles líquidos, especialmente si se utilizan tecnologías avanzadas como las líneas de transmisión de alta tensión en corriente continua. La electricidad puede ser utilizada directamente en muchos dispositivos y procesos sin necesidad de conversiones adicionales, lo que reduce las pérdidas de energía y, la electricidad, no solo sirve para mover vehículos a diferencia de los combustibles que se refinarán en Dos Bocas. Las redes eléctricas pueden adaptarse a las fluctuaciones en la demanda de energía de manera más rápida y eficiente que los sistemas de distribución de combustibles líquidos. Una vez establecida la infraestructura de transmisión eléctrica, los costos de transporte son relativamente bajos en comparación con el transporte continuo de combustibles líquidos sea por ductos o por pipas. El transporte de electricidad a través de cables subterráneos o aéreos presenta un mucho menor riesgo de accidentes, en cambio, los derrames que el transporte de combustibles líquidos son mucho más riesgosos. La electricidad se integra fácilmente con tecnologías avanzadas como las redes inteligentes (smart grids), almacenamiento de energía en baterías y sistemas de gestión de energía, lo que permite una mayor eficiencia y control. En cambio, el transporte de combustibles requiere de almacenamiento que es propenso a tener fugas que causan daños ambientales graves y contaminan los mantos freáticos.

La electrificación del transporte, y más del transporte público, verdaderamente beneficia a la población que se moviliza y a la que reside en la cercanías de donde circulan los vehículos, es decir, casi a toda la población.

Lo he dicho ya con anterioridad la inversión en una refinería que produzca gasolina no va a ser redituable para la población mexicana. En mi opinión, la inversión de los más de 16 mil millones de dólares se podría haber destinado a promover una industria generadora de electricidad y una red de transmisión y distribución verdaderamente inteligente. Sin embargo, ya se hizo y ahora hay que exigir que se cumplan las normas. Aunque, ¡cómo desearía un verdadero cambio en el timón! hacia la electrificación del país con fuentes renovables de energía.

Este artículo fue publicado el día 7 de agosto en el periódico la Unión de Morelos