The Oil Crash

No hay milagros: El magnesio no es una fuente de energía

Queridos lectores,

Inauguro con este post una nueva sección de mi blog que me temo que recurrirá a medida que la desesperación por la llegada de la Gran Escasez vaya prendiendo. Es de esperar que en los próximos meses y años aparezcan cada vez más noticias sobre nuevas fuentes de energía, propiciadas por gente de lo más diversa, desde profesores bientencionados hasta embaucadores. Me da rabia perder el tiempo con estas cosas, ya que el fraude tras muchas de estas "fuentes de energía" es evidente conociendo un poco de Termodonámica; creo, empero, que ésta es una de las funciones del blog: aclarar la situación real. El problema es que muchas veces se requerirá un análisis profundo, que llevará semanas, antes de evidenciar que el emperador está desnudo. Afortunadamente, no es el caso que nos ocupa hoy.

Dos amigos me han señalado una noticia aparecida en el número de hoy del diario La Vanguardia. El título de la noticia lo dice todo: "
Takashi Yabe: <<El magnesio sustituirá al petróleo antes del 2025>>". La verdad es que al ver el título era un poco escéptico, pero pensé que debía darle una oportunidad al trabajo del profesor Takashi Yabe y mirar qué nos podía aportar y en qué nos podía ayudar.

La noticia no da muchos detalles científicos, que digamos. No explica en mucho en qué consiste la milagrosa reacción del magnesio (lo poco que explica del motor MAGIC hace pensar en una recombinación de magnesio con agua, pero falta saber cuál es el rendimiento de la reacción), y además, hay dos detalles un tanto fantasiosos: la posibilidad de extraer el magnesio del agua del mar, y la transmisión de un rayo de 1Gw (ahí es nada) para alimentar un barco lejano. Pero, en fin, aceptando que estos detalles pudieran ser concesiones periodísticas decidí buscar un poco más.

Lo primero fue localizar la página web del profesor Yabe. La única referencia visible a su invención es un artículo de 2006 que lleva por título "Demonstrated fossil-fuel-free energy cycle using magnesium and laser", publicado en una buena revista de Física, Applied Physics Letters. Precisamente por eso, y porque el artículo ha pasado un proceso de revisión por dos o más científicos, lo que en él está escrito es correcto y coherente. Me lo he descargado y leído (es cortito, tres páginas).

Señores, si pensaban lanzarse a invertir en magnesio mejor repiénsenselo un poco. En el artículo Yabe y los otros 13 firmantes llaman a las cosas por su nombre. Les traduzco el abstract (resumen que suele encabezar los artículos científicos); el énfasis (negrita) es mío

"Los autores de este artículo proponen un ciclo de energía basado en un combustible renovable. Se ha escogido el magnesio como carrier (portador) y se realiza su combustión con agua usando muchos dispositivos energéticos. MgO, el residuo de la combustión, se vuelve a reducir a Mg con radiación láser generada con fuentes de energía solares y otras renovables. Con ellas hemos conseguido una eficiencia en la recuperación de la energía del 42,5% para convertir MgO en magnesio, usando un láser. Combinado con una eficiencia demostrada del 38% al convertir una fuente de luz solar artificial (lámpara de haluro de metal) en energía láser indica que el ciclo de energía propuesto ya está en un rango que hace el uso práctico factible".

En resumen, estos señores usan el magnesio como portador de energía, no como fuente de energía: la energía tiene todavía que venir de otro lado. Además, la conversión no es espectacular: el portador sólo almacena el 42,5% de la energía invertida en "cargarlo" (el otro 57,5% se pierde), en línea con el rendimiento de usar hidrógeno como portador. Por tanto, el magnesio no va a desplazar al petróleo, por la misma razón que no van a hacerlo el litio, el hidrógeno o la electricidad: porque sólo transportan o almacenan la energía, pero no la generan.

Eso no quiere decir que los resultados de Yabe y sus colaboradores sean irrelevantes. Sin ser un experto en la materia veo ventajas (aunque también inconvenientes) del magnesio respecto a otros portadores (como el hidrógeno).

Ventajas:
+ El magnesio es un sólido estable, al contrario del hidrógeno, que tiene tendencia a explotar y a evaporarse.
+ Tiene una buena densidad energética en volumen (de acuerdo con el artículo, 43 Megajulios/litro) en línea con la densidad energética en volumen de la gasolina o el diésel. Ya que la densidad del magnesio 1,78 Kg/l, su densidad energética por peso es de 24 Megajulios/Kg, no tan buena como la de los derivados del petróleo pero bastante aceptable.
+ El magnesio usado (convertido en óxido) es reciclable para "recargar" el dispositivo.

Desventajas:
+ Para iniciar la reacción se necesita calentar el magnesio a 850 Kelvin, es decir, unos 577 ºC, aunque luego la reacción es automantenida. Esto puede suponer problemas importantes al diseñar un motor comercial.
+ No parece claro que el motor sea muy compacto, y esto puede hacer el magnesio insuable para ciertas aplicaciones (coches, etc).
+ La extracción del magnesio en primer lugar (e.g., del agua del mar) implica ingentes cantidades de energía, lo cual puede ralentizar o impedir un despliegue a gran escala de esta tecnología.
+ Hasta ahora no hay ningún prototipo a escala comercial. Pueden surgir problemas innumerables al tratar de hacer un motor a escala real que no surgen en los dispositivos experimentales de laboratorio.
+ Su láser se basa en el metal raro itrio, el suministro del cual está hoy por hoy amenazado, como explicaremos en algún post futuro.

De hecho, algunas voces sugieren en internet que Mitshubishi rompió el acuerdo que tenía con Yabe y que éste está buscando alguien a quien "venderle la moto" para conseguir financiación para continuar sus experimentos. Yo no quiero entrar a valorar esto, aunque sí que creo que el periodista que le entrevistó podría haber investigado un poco y ver que la misma "noticia" fue dada en otros medios en 2008 y 2009 (ver aquí un pequeño resumen del proyecto y las notas de prensa).

Ahora, a esperar al siguiente tocomocho. Salu2,

AMT

Comentarios

..y más embaucadores que vendrán, sobre todo ahora que hasta Obama ha dicho por primera vez sin tapujos que EE.UU. debe reducir su dependencia del petróleo porque compromete la seguridad nacional a la vez que va a reducir la exenciones fiscales de las petroleras. www.univision.com/contentroot/wirefeeds/noticias/8224857.shtml ..curiosa también la poca repercusión de esta noticia a este lado del atlántico.

Lástima, en una sociedad como la americana esto debería servir para que tanto el poder como la industria se dieran cuenta de la peligrosa dependencia que tenemos del petroleo y lo frágil que es el equilibrio económico y el bienestar que tenemos. Pero en la práctica, como apunta \'dmc runner\' lo más probable es que solo sirva para que algunos espabilados se llenen los bolsillos. Y es que lo primero que debería hacerse entender a la gente, es que la sostenibilidad pasa por reducir el consumo de energía. Pero pocos están dispuestos (tanto a bajarlo, como a que se sepa)

Lo de Joule Biotechnologies de momento no pasa de un simple intento de pelotazo biotec. Como no dan detalles tengo que opinar en base a lo que veo -y de momento no veo siquiera cepas de ningún tipo- por lo que se puede suponer que están a años luz de resultados escalables. De hecho dudo que tengan siquiera una cepa interesante en términos de producir cantidad alguna de hidrocarburo o etanol. Es como si saliera otro visionario y nos dijera ahora mismo "¿para qué molestarnos en desarrollar microrganismos que actuen de intermediarios, si podemos recurrir directamente a nanorobots que catalicen las mismas reacciones de forma mucho más robusta y sin ncecesidad de estar tumbados en la playa sorbiendo un combinado de CO2 a través de una pajita? Compren acciones de Joule Technologies (sin prefijo Bio-) porque de momento no tenemos nada más que una buena idea pero pueden estar seguros que produciremos etanol y los hidrocarburos que quieran mucho antes que nuestros amigos de Joule Biotechnologies." ¿Os lo créeis? (Si os lo creeís avisadme para que os envíe mi nº de cc al instante.) Joan Ninguem

Hola, Hank: En primer lugar, decirte que sí que se pueden poner links, siempre que se quite el marcador de HyperText Transfer Protocol. El link al que aludes supongo que es éste: www.technologyreview.com/energy/25077/ No puedo ir perdiendo tiempo analizando cada tontada o publicidad en búsqueda de inversores más o menos incautos; en el mismo número de esa "revista" (más me parece folleto publicitario), versión española, encontramos un consorcio italo-ruso (paradigma de transparencia y negocios fiables) que ha desarrollado ya un reactor de fusión, la piedra filosofal de la energía: www.technologyreview.com/es/read_article.aspx?id=1248 y creo que podríamos seguir así hasta el infinito. Respecto al tema de Solar Fuel te diré que 1) la programación del genoma de un organismo es una técnica que me parece que no está tan desarrollada como para permitir las proezas que describe esta gente (pero en eso mi amigo Joao seguramente nos podría contar algo interesante); 2) es difícil establecer donde están los límites termodinámicos a la eficiencia de la transformación en el caso de microorganismos, aunque tengo mis dudas de que se puede mejorar mucho lo que millones de años de evolución han conseguido (aunque si consigues que los organismos renuncien a funciones vitales como reproducirse podrías mejorar el rendimiento) y 3) me creeré que esto se pueda hacer cuando vea un prototipo viable, si no nos arriesgamos a que sea la típica superchería y charlatanería habitual. No creo que capitalismo implique libertad, y en eso diferimos. De todos modos ya te he dicho en alguna ocasión que no estoy en contra del capitalismo per se, si no que estoy a favor de la sostenibilidad. Y, desde luego, estoy a favor de la democracia, la libertad y la no-violencia. Salu2, Antonio

Es impresionante la cantidad de información que generáis en una sola semana, cuesta mucho seguir el ritmo. Aprovecho para felicitarte a ti y al Comandante por el nivel de vuestros posts. Te doy una referencia de otra “solución milagro” para que la comentes, si no lo has hecho ya. Se trata de Solar Fuel, de la empresa Flagship Ventures de Cambridge, MA. Hay un articulo en el Technology Review de Mayo que puedes consultar en la página web de la revista (el blog no me deja insertar links) En el BusinessWeek de 31 de mayo hay un articulo sobre el PeakOil, de manera que el tema está empezando a tener cada vez más repercusión. Esto me hace recordar una conversación con un amigo en relación a la crisis económica y la frase de Tocquerville sobre la Revolución Francesa: ningún hecho histórico ha sido tan inevitable y, a la vez, tan imprevisible (la cita no es literal, disculpas). Eso es no linealidad a tope. De repente las cosas se caen, de un día para otro. Sería bueno establecer mecanismos que introdujesen factores de linealidad en el sistema de funcionamiento social y económico, aunque no se me ocurre ni cuales ni como (aparte de mejorar el conocimiento y concienciación de los agentes, cualquiera que sea su escala) En cualquier caso, y para lanzar un torpedo a la línea de pensamiento mayoritaria aquí y en el Acorazado, el sistema de libertades individuales (por tanto capitalista y de mercado) será el mejor para la fase de transición y de posterior colapso. Con petróleo y sin petróleo es el mejor sistema para generar riqueza. La libertad es así: con dinero y sin dinero, hago siempre lo que quiero …

Aunque es evidente que la abundancia energetica actual ya no será posible después de la era del petroleo, tampoco creo que vaya a haber una escasez total. Por ejemplo: personalmente veo la energia fotovoltaica como una fuente muy escasa, casi unicamente valida para chalets o sitios similares donde la necesidad energetica es limitada y podemos hacer el sacrificio de disponer de menos energia. Pero para instalaciones mas escalables y con menos consumo de materiales, las térmicas basadas en espejos me parecen una buena opcion (respecto a la fotovoltaica). Desconozco los costes pero imagino que un espejo debe ser mas economico de fabricar que un panel fotovoltaico. ¿que opinion os merecen estas instalaciones? Esto unido a las hidroelectricas y eoilcas, unido a una bajada del consumo (forzosa), podriamos mantener un nivel de vida digno (espero)

De los aviones, casi no haria falta decir nada Nos venden la moto que un avion consume menos que un coche y nos muestran cifras como 5 L / 100 km por pasajero (los mas modernos), pero claro en un avion pueden caber mas de 100 pasajeros y podemos hacer 1000 km en poco mas de una hora, con lo que facilmente pasamos de llos 5000 litros a la hora.... En cuanto escasee el petroleo, me da la impresion que la aviacion comercial va a tener los dias contados Por lo menos cosas como ir al Caribe a comer langostas... habra que pensarselo mucho

Contesto rápido, que estoy al curro (y no dejan de llegarme notificaciones de vuestros comentarios). dmc_runner, no existe tal cosa como una fuente de energía que de otro modo no se aprovecharía. Si fuera el caso, tu planteamiento tendría sentido, pero no es verdad. En el caso de la energía solar, no es que falten emplazamientos: lo que faltan son materiales. Otro día lo discutimos con detalle. Por lo demás, suscribo lo que dice Jose. Salu2, Antonio

Vaya concepto de mí que tienes, David. No tengo una opinión predefinida sobre el metano, desconozco el tema. Sé que es muy tóxico (sobre todo ingerido, te deja ciego en seguida y te mata en nada) y sé que es un hidrocarburo muy básico (CH3OH), fácil de sintetizar. Dudo que su EROEI sea muy brillante. En cuanto a su uso como aditivo de los combustibles fósiles habituales, yo no lo daría por hecho: diferente peso molecular, punto de ignición, etc puede hacerle inadecuado - a verificar. A 20ºC el peligro por inhalación es considerable (dice la Wikipedia). Sobre el tema de las fototérmicas que comentaba Jose más arriba, un día llegaremos a hablar de eso pero, sí, parece de las opciones más razonables en cuanto aprovechamiento de la energía solar. Salu2, Antonio

Bueno, pues ahora que está claro que estamos hablando de transportes y no de fuentes de enrgia, yo lo que tengo claro es que elegir un transporte que es mas costoso, que esta menos evolucionado y que no ofrece una mejora clara en rendimiento no vale la pena. La unica ventaja que le veo con respecto del hidrogeno es que no es gaseoso y es mas facil de almacenar. Pero no tengo muy claro cómo hacer funcionar un motor con un sólido, lo veo muy aparatoso. Ademas el tema de tener que recoger el residuo y llevarlo a un lugar de reciclado lo veo una complejidad tecnica añadida y un incordio innecesario. No veo por que haces la distinción entre extracción y reciclaje, ya que en el caso del hidrogeno es la misma cosa. Unicamente si hilaramos muy fino, podriamos decir que la extraccion del hidrogeno consistiria en tomar agua, depurarla y luego extraer el hidrogeno, mientras que el "reciclaje" consistiria en que de alguna manera habriamos preservado el agua tras la combustión del hidrogeno y para volver a extraer hidrogeno no necesitariamos volver a depurarla, pero esto tampoco esta tan claro. En el caso del Magnesio mas que una ventaja lo veo un inconveniente, se aumentan los costes ya que la primera vez que se extrae en una mina cuesta mas que en el caso del agua. Lo que llamas "reciclado" del magnesio no es un proceso muy distinto al que habria que hacer en la "fabrica" de magnesio, por lo que no veo la distincion. Es decir, que no es que el reciclado sea mas eficiente energeticamente, (ya que no lo es) sino que la obtención primera del magnesio es muy ineficiente. "ya no se trata de ver cual es la mas guapa, ya estamos eligiendo entre las menos feas" creo que es un camino que no lleva a obtener muchos exitos. Transportes de energia hay mas sencillos, lo que pasa es que tenemos que cambiar un poco la mentalidad de lo que estamos acostumbrados a ver o a diseñar. Si no existiera el petroleo y tuviera que desplazarme a un sitio lejano, no se me ocurriria inventar el coche, o el camion (para largas distancias) La solucion natural seria hacerlo en tren, donde puedo establecer un cableado fijo y por tanto un transporte de energia. Y una vez cerca de mi destino podria combinar distintos medios de transporte de menos alcance/autonomia, que estuvieran diseñados para ser mucho mas eficientes energeticamente aun a costa de ser mas lentos. Pero solo necesito recorrer unos pocos km hasta llegar a mi destino final. Un vehiculo de mas de 1 tonelada de peso, que viaja a velocidades superiores a 120 km y con una autonomia de mas de 1000 km, no se hubiera inventado si no hubiera sido por el petroleo, que nos da una combinacion casi irrepetible de disponibilidad y concentracion de energia. En lugar de este vehiculo podemos imaginar algo como una bici electrica, o una moto, o una especie de carrito de golf, que con muchisima menos energia pueden recorrer pequeñas distancias haciendo que nuestras vidas sigan siendo comodas. Pero hay que cambiar los parametros de diseño, los dinosaurios, se extinguen...

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