Todo el proceso de generación de energía tiene como efecto colateral alguna pérdida de energía que no puede ser aprovechada y esta es desperdiciada en el ambiente.
Esto ocurre por alguna deficiencia en el proceso de generación o por la misma característica de generación de energía. Es decir, la generación de energía hidráulica consiste en el movimiento de un rotor causado por el movimiento del agua, esto es, la energía potencial del agua es almacenada en un nivel más alto y se transforma en energía cinética al abrir la compuerta. El movimiento del agua gira el rotor de la turbina que genera el movimiento circular, y como la turbina está conectada a un generador, su movimiento circular genera energía eléctrica. Pero, en este proceso, no toda el agua almacenada logra pasar por el rotor. Además, al girar el rotor, sus manijas y rodamientos se calientan debido a la fricción con el eje – todas las energías que no podemos aprovechar son pérdidas para el ambiente.
El proceso de generación y pérdida de energía es calificado por la eficiencia o rendimiento, que se relaciona con la pérdida y la generación, y es presentada en forma de porcentaje que va de 0 a 1, en el que el proceso ideal, es decir, aquel que en toda la energía primaria se transforma al final es representada por el 1 o 100%. Así, cuando más alto el valor del hecho o del porcentaje, más eficiente es el proceso, lo que resulta en menos pérdida.
El proceso de cogeneración tiene un aspecto especial, principalmente para estas pérdidas, de acuerdo con José Antônio Perella Balestieri (Libro Cogeneración: Generación combinada de electricidad y vapor, 2002, P. 22).
“La cogeneración corresponde a la producción simultánea de diferentes formas de energía útil, como la energías electro mecánicas y térmica, para cumplir con las necesidades de una unidad de procesos, ya sea del sector industrial, agricultor, terciario o un sistema aislado, a partir de la misma fuente de energía primaria.
La cogeneración cuando es aplicada a los grupos moto generadores tiene como función principal aprovechar el calor rechazado por los motores de combustión interna para generar calor, vapor o hasta agua fría, además de la generación eléctrica que es la más importante. En la generación tradicional, es decir, aquella en la que no existe la cogeneración, de toda la energía disponible en el combustible solamente una pequeña parte (alrededor de 30% a 40%) es aprovechada en la generación de energía eléctrica, todo lo demás, (acerca de 60% a 70%) es dispensado para el ambiente en forma de calor, sea por medio del radiador, por el bloque del motor o hasta por la misma salida de escape.
Cuando incluimos un sistema de cogeneración a la generación tradicional, logramos aprovechar mejor la energía térmica que en la situación tradicional sería dispensada para el ambiente en forma de calor. Con la instalación de cambiadores de calor, la energía dispensada para el radiador y para el escapamiento es aprovechada, obteniendo productos como vapor y agua caliente, o entonces, con la ayuda de un chiller de absorción, podemos producir agua fría para el aire acondicionado. Otro beneficio agregado al sistema de cogeneración está relacionado con la mejor gestión de los recursos naturales y el ahorro de recursos como el combustible, porque se aprovecha mejor este insumo y disminuye las pérdidas. Con la cogeneración, parte de la energía del combustible que será desperdiciada pasa a ser aprovechada de otra manera, reduciendo el consumo de recursos naturales.
En este momento has de estar preguntándote: ¿Por qué los sistemas de cogeneración no son más comunes en las instalaciones de las industrias y comercios, ya que en muchos procesos de estos mercados se utiliza el calor o el aire condicionado como elementos esenciales para la producción o prestación de servicios? El sistema de cogeneración exige una sincronía entre la generación de energía y el consumo de subproductos de la cogeneración (agua caliente/agua fría), aumenta la complejidad de las plantas de generación y exige un plano de mantenimiento bien ajustado para que todo el sistema funcione de manera eficiente, además del aumento del costo de implementación de la usina de generación.
Los desafíos de la cogeneración son muy grandes y pasan por la formación de una mano de obra especializada, tanto en la etapa del proyecto, en donde el diseño de una planta de generación puede facilitar la instalación de una cogeneración eficiente y bien dimensionada, como en la etapa post venta, que exige de los instaladores y mantenedores de conocimiento del sistema de generación eléctrica, generación de los subproductos, proceso y operación general del sistema.
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