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Tecnología 26 abr 2012

La venganza de Edison: el auge de la corriente continua

En un mundo con un número cada vez mayor de aparatos electrónicos y paneles solares, existe una necesidad menor de electricidad de corriente alterna. Los ordenadores, iPhones y televisiones de pantalla plana usan transformadores para convertir la corriente alterna que sale de los enchufes en corriente continua.

En 1903, en un último intento por mantener la corriente continua (CC) como el estándar para la distribución eléctrica en Estados Unidos, Thomas Edisonpresidió un importante evento pensado en parte para demostrar los peligros de lacorriente alterna (CA): la electrocución de Topsy, un elefante de circo que era una amenaza para el público, mediante una descarga eléctrica de 6.600 voltios de corriente alterna.Éste espectáculo montado por Edison era puro alarmismo (puesto que la CC es igual de peligrosa a alto voltaje) y fracasó. Nuestra red actual es principalmente de corriente alterna.

thomas edison bbva

Thomas Edison posa con un fonógrafo. El inventor también fue un pionero de los primeros sistemas eléctricos y defendía el uso de la corriente continua

Pero poco más de un siglo después de la muerte de Topsy, parece que lo que se tambalea es la CA. Gracias al aumento del consumo eléctrico a través de aparatos digitales de todo tipo, la CC está de vuelta, está vez por sus propios méritos.

Cualquier aparato que use transistores depende de la corriente continua, el flujo de electricidad en una dirección. Eso explica por qué todos los ordenadores, iPhones y televisiones de pantalla plana usan transformadores para convertir la corriente alterna que sale de los enchufes (y que revierte su dirección 120 veces por segundo) en corriente continua.

En la actualidad este tipo de aparatos electrónicos consumen una quinta parte de toda la energía eléctrica que se usa, según Greg Reed, director de la Iniciativa Electricidad y Energía de la Universidad de Pittsburg (EEUU).

Reed afirma que el pronunciado aumento de la corriente continua no se debe solo al uso de ordenadores, sino también a la adopción generalizada de aparatos como los LED y los paneles solares.

“En los próximos 20 años, puede que hasta el 50 por ciento de nuestros consumos totales sean de CC”, afirma. “Está creciendo aún más rápido de lo que esperábamos”.

La oportunidad de ahorrar energería

Con un número cada vez mayor de aparatos que usan y generan corriente continua, Reed afirma que estamos ante una gran oportunidad para ahorrar energía. Si se distribuye electricidad en CC a los aparatos de CC, en vez de convertirla en CA por el camino, se evitarían importantes pérdidas de energía que tienen lugar cada vez que se transforma la electricidad.

Algunas instalaciones que tienen muchos aparatos electrónicos están creando ‘microrredes’ de CC para proporcionar energía a los usuarios. Un ejemplo son los planes para una microrred de CC en la Universidad de Xiamen (China), que se anunciaron el mes de marzo pasado. Una red eléctrica propia cubrirá tres edificios del campus, enlazando una instalación de paneles solares de 150 kilovatios (ubicada sobre los tejados) a sistemas de iluminación LED y torres de servidores informáticos.

La implantación generalizada de los coches eléctricos podría darle aún más importancia a la CC: los coches eléctricos se cargan con corriente alterna y requieren cantidades sustanciales de electricidad. Dragan Maksimovic, experto en electricidad para la electrónica de la Universidad de Boulder, en Colorado (EEUU), calcula que los cargadores solares de vehículos que desarrolla su equipo podrán reducir la pérdida energética de los paneles, que en la actualidad es de un 10% hasta el 2%.

Maksimovic se va a asociar con Sarcon, un fabricante de transformadores eléctricos y ha recibido financiación de la Asociación de Desarrollo de Energías Renovables de Hawaii (EEUU); el equipo tiene previsto instalar cargadores solares esta primavera en un complejo turístico de la isla de Lanái, en Hawai.

El consumo de las nuevas tecnologías

Otro factor que está haciendo crecer la demanda de CC son los centros de datos que dirigen las redes de Internet y de telecomunicaciones. Las grandes torres de ordenadores consumen un 1,3% de la electricidad mundial, y esa cifra está creciendo rápidamente. La electricidad entrante es CA y hay que convertirla.

En vez de usar un transformador por ordenador, algunas empresas están instalando grandes transformadores centrales y distribuyendo electricidad en CC a 380 voltios por sus torres de servidores. NTT, el gigante japonés de las telecomunicaciones, tiene cuatro centros de datos en la región de Tokio operando con CC; el año pasado terminó la construcción de un centro de servidores alimentados con CC en Atsugi City, al oeste de Tokio, que es el primero que da servicio a clientes externos.

El ahorro energético se logra principalmente al cambiar los transformadores que se encuentran enganchados a los servidores individuales y que pasan de CA a CC por transformadores centrales más eficaces. Hacer ese cambio y eliminar los transformadores CA-CC en los sistemas de baterías de apoyo, se reduce el consumo eléctrico en un 15% si se compara con la configuración estándar de CA, según Keiichi Hirose, ingeniero investigador sénior en las instalaciones de NTT en Tokio.

Intel ha calculado que el ahorro energético anual para un centro de datos de tamaño medio en Estados Unidos sería 1,2 millones de dólares (unos 910.000 euros) y esa cifra sería bastante más elevada en Japón y Europa, donde la electricidad es más cara.

En la red eléctrica

También se están imponiendo los circuitos de iluminación en CC. El consorcio Emerge Alliance, con sede en San Ramon, California (EEUU), que defiende la distribución de electricidad en CC en los edificios comerciales, ha creado un estándar para circuitos para los techos de 24 voltios en CC, y afirma que usar luces LED en circuitos de CC requiere hasta un 15% menos de energía que hacer la transformación de CA a CC dentro de las propias lámparas. Emerge trabaja ahora para llevar la CC a las mesas de despacho de los empleados, lo que permitiría que enchufaran ordenadores o teléfonos sin necesidad de usar transformadores recalentados.

¿Se ampliará la rebelión de la CC más allá de los edificios, para acabar tomando las líneas eléctricas más grandes que proporcionan electricidad a barrios enteros, como esperaba Edison? Muchos expertos en energía eléctrica son escépticos. La corriente alterna es el estándar para la transmisión de electricidad en la red y muchos aparatos, como los motores eléctricos, están hechos para ella. “No creo que haya una transformación al por mayor del sistema eléctrico en CC”, afirma Maksimovic.

Pero a otros expertos, como Reed, les parece inevitable que se acabe imponiendo la CC. Señala que cada vez más líneas de transmisión la usan, porque las líneas de alto voltaje de CC son más fáciles de controlar y tienen menos pérdidas que las líneas de CA. Las líneas de larga distancia suelen ser la clave para explotar las fuentes de energías renovable como la solar y la eólica, situadas lejos de las ciudades, los focos principales de consumo eléctrico.

Aumentar la distribución de CC en los niveles superior e inferior de la cadena eléctrica también ofrece una oportunidad de cerrar la brecha con la distribución regional en CC, tal y como imaginó Edison. Reed señala que transformar la electricidad de alto voltaje en CC a 120 voltios para su uso residencial conduce a pérdidas de unos 5 puntos porcentuales respecto a los sistemas equivalentes en CC. “Si tienes CC de alto voltaje por un lado y consumo de CC por el otro, eso conducirá a que haya un voltaje medio de CC entre ellas”, afirma.

Al producirse un ahorro de ese calibre, Reed predice que la primera entrega directa de CC de una línea de alto voltaje al consumidor final quizá no esté tan lejos como pensamos, especialmente en economías en rápido desarrollo que están construyendo una nueva infraestructura eléctrica. “Creo que aquí sucederá a 10 años vista”, afirma. “Y en China, a tres o cinco años vista”.

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