En física, la «eficiencia energética» se refiere a la relación entre la energía útil producida por un sistema y la energía total consumida para su funcionamiento.
Este concepto se interpreta a menudo en un sentido más amplio para referirse a tecnologías y prácticas que reducen el consumo de energía manteniendo al mismo tiempo un nivel equivalente de rendimiento final. Utilizaremos esta segunda definición de eficiencia energética, cuyo objetivo es «hacer mejor con menos».
En la Unión Europea, el sector de la construcción es el mayor consumidor de energía. En 2008, absorbió el 40% del consumo total de energía final(1) y emitió el 36% de las emisiones de CO2. En Francia, absorbe casi el 44% del consumo total de energía final en 2011(2), es decir, 69 Mtep. Su consumo ha aumentado a nivel nacional en casi un 25% en los últimos 20 años.
La mejora de la eficiencia energética en el sector de los edificios es, por tanto, un área prioritaria de progreso. Se apoya, en particular, en las políticas públicas.
Operación técnica
Entre las soluciones para mejorar la eficiencia energética, es práctica habitual distinguir entre las denominadas soluciones «pasivas», que consisten en reducir el consumo energético de equipos y materiales mediante un mejor rendimiento intrínseco, y las denominadas soluciones «activas» destinadas a optimizar flujos y recursos.
Soluciones «pasivas»
Consisten en aumentar las cualidades intrínsecas de un edificio para optimizar el uso de las energías que se le suministran.
La arquitectura
Por ejemplo, se pueden tener en cuenta muchos parámetros a la hora de construir un edificio:
- su orientación y capacidad para aprovechar la energía de la luz, para captar y protegerse de la energía solar (arquitectura bioclimática(3), materiales de superficie);
- aislamiento térmico reforzado, por ejemplo mediante falsos techos que impidan el uso de inercia térmica, materiales como la lana mineral o el cáñamo, doble acristalamiento reforzado o ventanas parietodinámicas(4) (que permiten que el aire del exterior se caliente moviéndose entre dos acristalamientos, uno de los cuales puede ser doble). El aislamiento térmico desde el exterior (por ejemplo, con ladrillos de poliestireno expandido o extruido) reduce la pérdida de calor de las paredes hasta en un 80%(5);
- una mejor estanqueidad general del marco (aire parásito debido en particular a las conexiones entre las fachadas y los suelos, especialmente entre las fachadas y las carpinterías o a los pasajes de los equipos eléctricos). La instalación de cajas y persianas empotradas estancas puede reducir las fugas de aire en más de un 90% (hasta 15 kWh/m2/año de ahorro) en función del tipo de aislamiento del edificio(6);
- sistemas de ventilación más eficientes. La ventilación mecánica controlada de doble flujo(7) reduce las pérdidas de energía hasta en un 70% en comparación con la ventilación convencional de flujo único(8) (pero su instalación sigue siendo mucho más costosa).
El sistema de calefacción
La estación de calefacción absorbe aproximadamente 2/3 de la energía total consumida en los edificios residenciales en Francia para los edificios antiguos(9). Se desarrollan sistemas más eficientes:
- las calderas de condensación (recuperación de energía mediante la condensación del vapor de agua de los combustibles y reducción de los índices de emisión de contaminantes) y las calderas de baja temperatura (que funcionan con agua que varía entre 30 y 75°C) consumen entre un 12 y un 20% menos de energía que las instalaciones convencionales alimentadas con petróleo(10);
- También se pueden instalar sistemas de calefacción basados en energías renovables (bombas de calor o sistemas solares). Los diferentes tipos de calentadores de biomasa que utilizan madera como combustible tienen altas eficiencias (hasta un 95%);
- calderas de cogeneración para producir energía eléctrica al mismo tiempo que energía térmica. Pueden generar ahorros de energía primaria de alrededor del 20%, pero su eficiencia eléctrica es baja y no satisface las necesidades.
En 2010, más del 40% del ahorro de energía se consigue mediante la instalación de sistemas de calefacción de bajo consumo energético y el 13% mediante trabajos de aislamiento (debido principalmente a la falta de aislamiento opaco de las paredes, pero existe un importante potencial en este ámbito)(11).
Equipamiento eléctrico
La iluminación y los electrodomésticos absorben el 15% de la energía consumida en el sector residencial(12). Las lámparas de ahorro de energía (fluorescentes o LEDs) ahorran más del 50% de energía en comparación con las lámparas incandescentes (por otro lado, no crean calor como estas lámparas incandescentes). Los electrodomésticos disponibles en 2011 consumen por término medio casi un 40% menos de electricidad que los comercializados en 2000(13). El consumo de electricidad de los frigoríficos y congeladores se redujo en un factor de 3 entre 1999 y 2009, gracias, en particular, a una mejor circulación del frío y a unos compresores más eficientes.
Las soluciones «activas»
Su objetivo es utilizar la energía «sólo necesaria» a través de la gestión activa de los equipos.
Sistemas tecnológicos «inteligentes»
Los denominados sistemas inteligentes permiten medir, controlar y regular el consumo eléctrico de los edificios (sensores de temperatura, sensores de presencia para la iluminación, emisiones de CO2 para la ventilación, etc.) y evitar así consumos innecesarios(14).
Los sistemas inteligentes de calefacción eléctrica incluyen, por ejemplo, un sistema de control electrónico que detecta la apertura de ventanas (ahorro de energía del 4% en esta estación) o la presencia en el hogar (ganancia potencial del 12% en esta estación). Estas soluciones inteligentes podrían reducir el consumo global de energía de un edificio entre un 10 y un 20%(15).
Cuestiones energéticas
Cuestión reglamentaria
A nivel de la Unión Europea, la iniciativa «20-20-20-20-20» establece el objetivo de reducir el consumo de energía primaria de la UE en un 20% entre 2005 y 2020. Se están aplicando varias directivas para mejorar la eficiencia energética de los edificios (por ejemplo, las Directivas sobre eficiencia energética y etiquetado energético de mayo de 2010).
En Francia, la Mesa Redonda de Medio Ambiente del Grenelle recoge las exigencias comunitarias y fija el objetivo de reducir en un 38% el consumo de energía de los edificios de aquí a 2020. En particular, prevé la renovación de 400.000 viviendas al año a partir de 2013, cuyo consumo no debe superar los 150 kWh/m2/año(16).
El reglamento térmico francés RT 2012 establece un umbral máximo de consumo de energía primaria para los edificios nuevos de 50kWh/m2/año por término medio (base ponderada por situación geográfica y altitud)(17), que corresponde a la norma BBC (Low Consumption Building). Es mucho más ambicioso que el Reglamento anterior (RT 2005), que impone(18) un consumo medio máximo de energía de 120 a 220 kWh/m2/año para los edificios construidos después de 2005.
El Estado también está introduciendo incentivos para fomentar el ahorro de energía en los edificios: subvenciones, préstamos sin intereses, ventajas fiscales, creación de la etiqueta «alto rendimiento energético», etc. El objetivo es animar a las personas a realizar trabajos de mejora energética y a alquilar, comprar o construir viviendas energéticamente eficientes.
Por ejemplo, el «diagnóstico de rendimiento energético» (DPE), que evalúa la calidad energética de un edificio mediante la estimación de su consumo anual (en kWh/m2/año), se impone desde julio de 2007 en Francia, al vender o alquilar un inmueble. Permite a los usuarios evaluar el nivel de sus facturas de energía.
Problema de comportamiento
La conciencia individual y colectiva puede influir en la forma general de pensar sobre un hábitat y su modo de vida. En 2010, sólo el 47% de los consumidores conocía la cantidad total de energía que consumían(19). Los comportamientos «eco-ciudadanos» y las acciones simples, como apagar los electrodomésticos mientras están en espera, se promueven a través de acciones de comunicación. El llamado consumo en espera representa hasta el 18% del consumo específico de electricidad (excluyendo la calefacción y el agua caliente sanitaria), es decir, casi 850 kWh por año y por hogar. La visualización del consumo en una pantalla y el conocimiento del consumo teórico previsto en el diseño del edificio permiten a los individuos adaptar mejor su comportamiento.
Cuestiones económicas e industriales
El envejecimiento del parque inmobiliario francés y su bajo índice de renovación (1% anual) son obstáculos para la mejora de la eficiencia energética. Esto depende en gran medida de la renovación de los 19 millones de viviendas construidas en el país antes de 1975. Representan el 58% de la vivienda en Francia y consumen de media entre 2 y 3 veces más energía que la vivienda reciente(20).
La mejora de la eficiencia energética de los edificios abre importantes oportunidades industriales (en particular para los agentes que desarrollan tecnologías innovadoras y costosas como Bouygues, Schneider Electric, etc.). Requiere la adquisición de nuevas habilidades por parte de los actores involucrados en la construcción del edificio. La Unión Europea estima que 1,4 millones de trabajadores adicionales necesitarán adquirir estas cualificaciones para 2015(21).
Problema ambiental
En Francia, el sector de la construcción genera el 25% de las emisiones nacionales de gases de efecto invernadero (GEI). De conformidad con el Protocolo de Kioto, la Unión Europea se ha comprometido a reducir sus emisiones de GEI en un 8% entre 2008 y 2012 en comparación con los niveles de 1990. El acuerdo celebrado a nivel comunitario establece diferentes esfuerzos de reducción según los Estados miembros y exige a Francia que estabilice sus emisiones de GEI durante el período 2008-2012. La mejora de la eficiencia energética puede ayudar a lograr este objetivo. Los mercados de carbono están obligando a los industriales y a los gobiernos a limitar su huella ambiental.
Cifras clave
En Francia, el consumo medio de energía por vivienda privada fue de 196 kWh/m2/año en 2008 (de los cuales 156 kWh/m2/año para calefacción y agua caliente sanitaria)(22) frente a 355 kWh/m2/año en 1973. La eficiencia energética del parque total de viviendas mejoró en un 24% entre 1990 y 2008, debido principalmente a las ganancias en calefacción (+27%) y en grandes equipos eléctricos (+23%)(23).
Área de presencia o aplicación
Muchos Estados se han comprometido a mejorar la eficiencia energética de sus edificios en planes de acción como el del Reino Unido con el Plan de Eficiencia Energética para Edificios Públicos de la CRC (2008) o el de los Estados Unidos.
Pasado y presente
En la década de 1970, las crisis del petróleo pusieron de manifiesto la necesidad de adoptar medidas de eficiencia energética para reducir la dependencia de los combustibles fósiles. Se establecen sucesivamente normas térmicas para limitar el consumo de los edificios en Francia: RT 1974, 1988, 2000, 2005 y 2012.
El calentamiento global y el aumento de los precios de la energía están generando un renovado interés en la eficiencia energética y el fortalecimiento de las políticas públicas.
Futuro
En Francia, el proyecto de ley de política energética propone reducir la intensidad energética francesa(24) en un 2% anual de aquí a 2030.
El TR 2012 limita el consumo máximo de energía de los edificios construidos después de 2012 a una media de 50 kWh/m2/año. La Mesa Redonda del Grenelle del Medio Ambiente prevé que los «edificios de energía positiva» se convertirán en la norma a partir de 2020 para los nuevos edificios residenciales (a considerar a escala de barrio)(25).
La Unión Europea desea que los edificios construidos en los Estados miembros después de 2018 sean edificios de «energía cero», que produzcan tanta energía como la que consumen(26). Debe desplegarse una red europea inteligente (sensores de electricidad y calefacción, etc.) para que los consumidores puedan utilizar la energía de manera más controlada(27).
