Vamos a comparar la energía que se puede extraer de una plantación de vegetales biocombustibles para la producción de etanol, con la energía solar directa.
1 galón = 3,785 litros (están locos estos americanos, que decían asterisco y obelisco...)
1 hectárea etanol = 2.000 galones/año = 7.700 litros/año
Potencia calorífica etanol = 9.000 Kcal/litro
Por tanto, la potencia de una hectárea sembrada de caña o cualquier otro vegetal del que se pueda extraer etanol es de:
9000 Kcal/litro * 7.700 litro/año = 69.300.000 Kcal/año = 189863 KCal/dia = 7910 KCal/hora
Una hectarea = 10.000 m2
Luego la potencia de 1 m2 sembrado de biocombustible es de 0,79 Kcal/hora
Este dato (0,79 Kcal/hora.m2) es MUY IMPORTANTE. Sostiene toda la vida en este planeta. Puede que otros cereales diferentes produzcan un poco mas o un poco menos de esta cantidad, pero siempre será del mismo orden de magnitud. Este dato es "La potencia por metro cuadrado de la fotosintesis vegetal", que, en última instancia, es lo que mantiene toda la vida en el planeta, pues los vegetales son alimento para los herbivoros y omnivoros, y los primeros son el alimento de los carnivoros como bien sabemos.
Suponiendo que un hombre saca toda su energia alimentaria de los cereales, puesto que necesita 3000 KCal/dia para sobrevivir, tenemos:
0.79 KCal/hora x 24 horas/dia = 18.96 KCal/dia por cada metro cuadrado cultivado
3000 / 18.96 = 158 m2 de superficie cultivada de cereal para mantener un ser humano...
La superficie del planeta entero es de unos 512 billones (millones de millones) de metros cuadrados. Pero esta superficie es 70% mar y 30% tierra. Bien es verdad que tambien sacamos alimentos del mar (gracias al equivalente maritimo del cereal, que es el plancton, cuya potencia hay que estudiar, pero de momento no me meto por ahí). Pero supongamos que solo nos alimentamos de cereal terrestre, entonces de los 512 billones de m2, solo un 30% son de tierra, lo que da:
512 x 0,3 = 153 billones de m2 de superficie terrestre.
Esta enorme superficie terrestre permite alimentar aproximadamente (si la cultivamos ENTERA) a cerca de un billón de personas (un millón de millones). Actualmente somos solo 6.000 millones, de forma que no se porqué diablos hay hambre en el mundo capitalista... ¿O si que lo sé pero prefiero que lo descubras tu mismo?...
Pero volvamos a la comparación entre la energia de biocombustibles y la energia solar directa...
1 Kcal = 4.184 julios
En una hora hay 3.600 segundos, luego 1 Kcal/hora = 4184/3600 = 1,16 jul/seg = 1,16 watios
Luego 0,79 Kcal/hora es una potencia de 0,9 watios para un metro cuadrado de superficie cultivada con biocombustibles.
Desde luego un panel solar que produjera solo esta potencia sería directamente descartado del mercado. No se en que diablos de cálculos se basan los dirigentes de Brasil, Estados Unidos y México para decir que los biocombustibles son el futuro energético de la humanidad.
La constante solar es de 1366 w/m2, es decir la potencia (energía por unidad de tiempo) que nos da el Sol en un metro cuadrado en la parte alta de la atmósfera.
A nivel del suelo, la atmósfera filtra la mitad de la radiación, de forma que la energía que llega es la otra mitad. Además esta energía es la que llega cuando el sol esta totalmente en el cenit y sus rayos inciden perpendicularmente.
Para calcular la que llega en termino medio hay que volver a dividir por la mitad (la mitad del tiempo es de noche y la otra mitad es el día), y además multiplicarla por un factor aproximado de 0.6 que es aproximadamente la integral de la función coseno del ángulo de inclinación en las 12 horas que hay de sol.
También hay que dividir una vez mas por la mitad, que son los días de sol al año que hay en España en promedio. En realidad, según mi seguimiento de las fotos del Meteosat de los últimos 15 años, se puede afirmar sin demasiado error que, de cada tres días, uno es nublado, otro es soleado y el otro es seminublado. Es decir, las nubes filtran aproximadamente la mitad de la energía del sol. Esto es un filtro adicional al de la propia atmósfera sin nubes, que es también la mitad (la atmósfera dispersa la luz en infinitos choques entre los fotones y las moléculas del aire).
Por tanto, la potencia media que llega al suelo en España es:
1366 w/m2 / 2(atmósfera) / 2(día-noche) / 2(días-de-sol) *0.6(inclinación) =
102 w/m2
El rendimiento de un panel solar fotovoltaico es de un 15%.
Por medio de paneles solares térmicos (que calientan algún líquido) y bien por generación de vapor (si el liquido supera los 100ºC), o bien por medio de motor Stirling (que convierte calor en trabajo directamente), se pueden obtener fácilmente rendimientos superiores al 40% de estos 100 w/m2. De hecho el limite teórico para los paneles térmicos de alta temperatura (concentrando los rayos del sol) no existe, se pueden diseñar paneles concentradores que aprovechen hasta el 80% del sol para generar electricidad.
Es decir, el etanol es mucho mas ineficiente que los paneles solares (tanto los fotovoltaicos, que son menos eficientes, como los térmicos que son aun mas eficientes).
Del orden de entre 15 y 40 veces mas ineficiente.
Los biocombustibles, como monocultivo, son además muy perjudiciales para el terreno: Una hectárea cultivada siempre con el mismo tipo de planta tarda unos pocos años en ser improductiva. El terreno se acidifica y tarda varios años en recuperarse.
Además, no se han tenido en cuenta el resto de recursos necesarios para la plantación, arado, riego, pesticida, recolección, depuración química, etc necesarios para obtener el etanol. Estos costes deben ser de un orden de magnitud similar a los costes de fabricación de paneles solares, instalación y mantenimiento.
Por tanto, usar hectáreas para producir etanol, además de ser antiecológico, es antieconómico, por lo menos desde el punto de vista energético. Ni que decir tiene que el etanol alimenta coches, pero usa hectáreas que son útiles para alimentar personas.