Tipos de Fuentes de Energía

• Energía Nuclear de Fisión
• Energía Nuclear de Fusión
• Energía del Carbón
• Energía del Petróleo y Gas Natural
• Energía Solar
• Energía Eólica
• Energía del Oleaje
• Energía Hidráulica
• Energía de la Biomasa
• Energía Geotérmica
• Energía de las Mareas

Energía Nuclear de Fisión

La energía nuclear de fisión tiene su origen en la ruptura, por el bombardeo de protones, del núcleo de ciertos elementos pesados (uranio, torio, plutonio). El uranio es el único elemento presente en la naturaleza que puede fisionarse. Se encuentra en la naturaleza en estado puro, pero es muy difícil de obtener.

La forma de aprovechamiento de esta energía es producir calor, elevando la temperatura del agua hasta convertirla en vapor o gas a alta presión y así mover una turbina. Al ritmo de la producción actual, el uranio de bajo precio tendría una duración de 27,8 años y el total de reservas 80 años.

Energía Nuclear de Fusión

La energía nuclear de fusión tiene su origen en la fusión de dos núcleos atómicos para dar lugar a otro núcleo más pesado, pero algo menos que la suma de los dos iniciales. Esta diferencia se transforma en energía. La combinación de elevada presión, elevada densidad y elevada temperatura origina que los electrones queden liberados de los núcleos, alcanzando así un estado de la materia denominado plasma.

La única forma de aprovechamiento es producir calor y evaporar agua, para su posterior conversión en energía mecánica mediante una turbina de vapor. Las reservas pueden considerarse ilimitadas.

Energía del Carbón

La energía del carbón tiene su origen en la transformación de masas vegetales enterradas bajo el subsuelo y sometidas a procesos de descomposición. La materia vegetal inicial se transforma en turba. Cuando las turberas se hunden, el aumento de la presión y temperatura hace que expulsen agua y gases, formando los carbones pardos.

El aprovechamiento de la energía producida por el carbón se basa en producir calor y evaporar agua para mover una turbina. A este ritmo, las reservas globales se agotarían en 147 años.

Energía del Petróleo y Gas Natural

La energía del petróleo tiene su origen en el material orgánico que se va concentrando en el fondo del mar. Para que la materia orgánica se transforme en petróleo, debe cumplir que la velocidad de acumulación de los sedimentos sea elevada y la concentración de oxígeno en el fondo del mar sea pequeña.

El aprovechamiento de la energía es producir calor evaporando agua, para así mover una turbina. El gas se destina a consumo doméstico. Tanto el petróleo como el gas tienen una producción inmediata al consumo. A este ritmo de producción, las reservas totales se agotarán en un plazo de 60,3 años.

Energía Solar

La energía solar es la energía radiante procedente del Sol y que llega a la superficie de la Tierra. Los métodos de aprovechamiento se engloban en dos grandes grupos: térmicos y fotovoltaicos. Los térmicos transforman la energía solar en energía térmica, y los fotovoltaicos transforman la energía solar en energía eléctrica, a través de las células fotovoltaicas.

La potencia solar aprovechable en la Tierra supera los 1.000 TW. La duración es ilimitada y la producción y el consumo son idénticos, tanto en el tiempo como en el espacio.

Energía Eólica

La energía eólica es la energía cinética de una masa de aire en movimiento. Su origen se encuentra en las masas de aire a diferentes temperaturas. Las reservas de energía eólica almacenada en los vientos se estima entre 2.500 y 5.000 TWh/año. Toda la energía eléctrica producida en los aerogeneradores se inyecta en la red. Su duración es ilimitada y tanto la producción como el consumo son prácticamente idénticos.

Energía del Oleaje

La energía del oleaje tiene su origen en la acción del viento sobre las superficies de las aguas. El viento y las olas formadas están directamente relacionadas, aun cuando se prolongan a gran distancia del punto de generación. El potencial energético varía mucho de un punto a otro de los mares y de una estación del año a otra, pudiendo alcanzarse los 40-70 kW por metro de frente de ola.

La forma de aprovechamiento es transformarla en energía mecánica para su posterior transformación en energía eléctrica.

Energía Hidráulica

La energía hidráulica se obtiene a partir de cualquier masa de agua en movimiento. La energía potencial del agua se transforma en energía cinética y esta, a su vez, en energía mecánica, por medio de las turbinas hidráulicas, colocadas en los embalses reguladores. El potencial de energía hidráulica aprovechable en toda la Tierra se estima entre 2 y 3 TW.

La energía captada es, casi exclusivamente, para la producción de electricidad, acoplando a la turbina hidráulica un generador eléctrico. La energía hidráulica es una energía renovable y su duración es ilimitada. Tanto la producción como el consumo son exactamente iguales.

Energía de la Biomasa

La energía de la biomasa es la energía solar almacenada en los seres vivos, vegetales o animales, por medio del proceso de fotosíntesis. Se suponen tres fuentes de energía de la biomasa:

• De origen vegetal: biomasa natural, cultivos energéticos.
• De origen animal: excrementos y purines.
• De origen humano: los Residuos Sólidos Urbanos (RSU), procedentes de viviendas, comercios, fábricas, etc.

La producción energética de la biomasa puede variar según:

• El tipo de cultivo.
• El método de aprovechamiento empleado.
• Las necesidades de transporte.

La energía de la biomasa se emplea directamente para producir calor por combustión de la misma o indirectamente para producir electricidad. La energía recuperable de la biomasa en el mundo se estima en 450 TWh/año. Su duración es ilimitada y tanto la producción como el consumo la hacen no almacenable y no transportable, por lo que prácticamente coinciden en el tiempo y en el espacio.

Energía Geotérmica

La energía geotérmica tiene su origen en el calor acumulado en el interior de la Tierra, en su magma fundido. El aprovechamiento solo es posible en aquellas zonas donde el calor se aproxima a la superficie, normalmente en los denominados cinturones sísmicos. El potencial energético del flujo geotérmico de la Tierra se estima en unos 30 TW.

Las formas de aprovechamiento de la energía geotérmica son las perforaciones efectuadas sobre campos hipertérmicos; el agua caliente o el vapor se emplean para mover turbinas de vapor y producir electricidad. La energía geotérmica puede considerarse una energía renovable, y su duración puede considerarse ilimitada. Tanto la producción como el consumo son iguales.

Energía de las Mareas

La energía de las mareas tiene su origen en la interacción gravitatoria Tierra-Luna que desplaza cantidades ingentes de las aguas de los océanos. El potencial energético depende del punto del planeta y de la época del año, así como de la disponibilidad de zonas donde embalsar el agua del mar durante la pleamar. Son aprovechables los niveles superiores a los 4 m.

La energía total involucrada en las mareas se estima en 3.000 GW. La única forma de aprovechamiento es la conversión en energía mecánica, para su conversión posterior en energía eléctrica, mediante turbinas hidráulicas. La energía de las mareas es una energía renovable y su duración es ilimitada. Tanto la producción como el consumo son idénticos.

Recursos y Reservas Energéticas

Recursos son todas las cantidades conocidas de una fuente energética. Reservas son las cantidades conocidas que pueden ser técnica y económicamente rentables en cada instante (en la actualidad o en un plazo temporal dado). El concepto de reserva implica que la fuente energética está disponible y lista para ser extraída y usada cuando se desee o convenga.

Las reservas también pueden clasificarse en comprobadas y no comprobadas.

• Comprobadas: se dispone de información cierta de su existencia y volumen.
• No comprobadas: se tiene información razonable, a nivel geológico y de ingeniería.