Introducción a las Fuentes de Energía
El reparto desigual de la energía solar en la Tierra provoca desequilibrios térmicos entre distintos lugares, lo que causa transferencias de energía producidas por corrientes de aire en la atmósfera, corrientes de agua en los mares, formación de nubes, la lluvia, etc. Estos fenómenos pueden aprovecharse como fuentes de energía.
Una fuente de energía se denomina renovable si sus recursos son prácticamente ilimitados o si se renuevan a un ritmo mayor que al que se consumen. En caso contrario, la fuente de energía se denomina no renovable.
Fuentes de Energía No Renovables
Las fuentes no renovables incluyen los combustibles fósiles y el combustible nuclear.
Combustibles Fósiles
Los combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas natural) se formaron por descomposición de organismos que vivieron hace millones de años, acumulados en capas sedimentarias terrestres. De ellos se extrae actualmente en torno al 90 % de la energía primaria consumida en el mundo.
- El petróleo: Se obtienen los combustibles usados en los motores mediante destilación.
- El gas natural: Se usa como combustible de hogares y en las centrales térmicas.
- El carbón: Es una roca utilizada como combustible en centrales térmicas.
Combustible Nuclear
Los combustibles nucleares, como el Uranio-235, se utilizan en las centrales nucleares.
Ventajas de las Fuentes No Renovables
Actualmente, la energía procedente de las fuentes no renovables es:
- Relativamente barata y fácil de obtener, ya que las tecnologías para su explotación están muy desarrolladas.
- La tecnología de conversión de estas energías primarias en otras formas de energía, como la eléctrica, se viene usando desde hace muchos años.
Inconvenientes de las Fuentes No Renovables
A pesar de su utilidad, presentan serios problemas:
- La combustión de carbón, gas natural y derivados del petróleo produce dióxido de carbono (CO2), que, liberado a la atmósfera, contribuye al incremento del efecto invernadero natural.
- La combustión del carbón y los derivados del petróleo libera a la atmósfera otros gases y partículas contaminantes.
- El combustible nuclear no libera dióxido de carbono ni otros gases contaminantes, pero produce residuos radiactivos de difícil y costoso manejo.
- Sus reservas no están uniformemente distribuidas por el planeta, lo que genera continuos conflictos políticos.
En resumen, las fuentes no renovables de energía aportan la mayor parte de la energía consumida en el mundo y han ayudado al avance social, pero se agotan con rapidez y su uso contamina o produce gases de efecto invernadero.
Fuentes de Energía Renovables
Energía Eólica
Es la energía cinética del viento.
Energía Hidráulica
Es la energía potencial gravitatoria del agua debido a un desnivel en un cauce natural de un río, o a un desnivel creado artificialmente mediante una presa. Desde la antigüedad se ha usado para mover los molinos de agua. Actualmente, el principal aprovechamiento de esta fuente de energía es generar electricidad: la transformación de la energía potencial en cinética hace girar una turbina acoplada con un alternador, que produce la corriente eléctrica.
Centrales de Bombeo
Las centrales de bombeo disponen de dos embalses a distinto nivel. Cuando cae el agua producen energía eléctrica, y en períodos de poca demanda eléctrica (generalmente por la noche), elevan agua desde el embalse inferior hasta el superior, gastando energía eléctrica y almacenando de nuevo energía potencial.
Energía Maremotriz
Es energía potencial gravitatoria del agua, obtenida al aprovechar su diferencia de nivel en las mareas. Las centrales de energía maremotriz se construyen en estuarios, bahías o rías para embalsar el agua cuando sube la marea.
Energía Solar
Es la energía radiante procedente del Sol. Las tecnologías para su utilización son la térmica y la fotovoltaica.
- La tecnología solar térmica de baja temperatura: Puede proporcionar agua caliente en hogares.
- La tecnología solar térmica de alta temperatura: Genera electricidad funcionando como una central térmica.
- La tecnología solar fotovoltaica: Transforma directamente las radiaciones solares en energía eléctrica.
Las centrales solares no contaminan ni contribuyen al efecto invernadero. Su rendimiento va aumentando, pero solo funcionan cuando hay luz.
Biomasa
Es la materia orgánica que se utiliza como combustible.
- La biomasa natural: Procede de la poda de árboles, de la paja en la obtención de cereales, etc. Algunos residuos se transforman en pellets.
- Los cultivos para biocombustibles: Están dedicados a la producción de biodiésel o bioetanol. Estas sustancias se mezclan con combustibles de origen fósil.
- La biomasa residual: Procede de los residuos orgánicos. De las basuras orgánicas se obtiene el compost y biocombustibles como el metano.
Biocombustibles y Controversia
Los biocombustibles son motivo de controversia porque se elaboran a partir de productos alimenticios como la caña de azúcar, el maíz, la soja o el arroz, y pueden encarecer su precio, agudizando el problema del hambre en muchos países.
Una central de biomasa es una central térmica que utiliza biomasa natural como combustible. No emite contaminantes, y el CO2 emitido, en teoría, ha sido previamente fijado por las plantas, logrando un balance global nulo. Además, elimina residuos sacando energía de ellos.
Impacto Ambiental y Desarrollo Sostenible
El Calentamiento Global
El actual modelo de desarrollo económico se ha basado en el uso de fuentes de energía no renovables. Aunque este modelo ha logrado grandes progresos sociales, también ha producido importantes problemas ambientales. Los expertos en cambio climático relacionan el aumento en la temperatura promedio observado con el incremento en las concentraciones de GEI (Gases de Efecto Invernadero), producidos por las actividades humanas.
Consecuencias del Calentamiento Global
Entre las consecuencias observadas y previstas se encuentran:
- Disminución del grosor de los glaciares y de los hielos polares, lo que incrementa el nivel medio del mar.
- Disminución de las reservas de agua dulce del planeta.
- Cambios en el régimen de lluvias y un aumento de los fenómenos meteorológicos extremos.
- Rápida desaparición de especies vegetales y animales.
El Concepto de Desarrollo Sostenible
Para tratar de contrarrestar estas previsiones, la Comisión Mundial de Medioambiente y Desarrollo de las Naciones Unidas ha propuesto una serie de acciones y comportamientos, denominadas desarrollo sostenible.
El desarrollo sostenible es aquel que logra satisfacer las necesidades de las generaciones presentes sin comprometer las necesidades de las generaciones futuras.