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La energía solar, por ejemplo, es uno de los recursos renovables más prometedores, ya que es abundante y no produce gases de efecto invernadero. Además, se está investigando para que los paneles solares sean más eficientes y más baratos de producir. Aunque el panorama energético de la Tierra está cambiando, está claro que tanto los recursos renovables como los no renovables desempeñarán un papel a la hora de satisfacer las necesidades de nuestra creciente población.
El planeta ofrece multitud de recursos energéticos. Veamos a continuación algunos de ellos.
- Este artículo es una introducción a los recursos energéticos.
- En primer lugar, definiremos qué son los recursos energéticos.
- Después, conoceremos las fuentes de recursos energéticos.
- Continuaremos con la importancia de los recursos energéticos.
- Terminaremos con algunos ejemplos de recursos energéticos.
Recursos Energéticos: Definición
Los recursosenergéticos pueden definirse como materiales o elementos que pueden utilizarse para producir energía. La energía es una propiedad cuantitativa, que produce un rendimiento o una fuerza que puede analizarse.
Esta energía puede presentarse en forma de electricidad, calor o energía mecánica.
Los tres tipos principales de energía son los combustibles fósiles, la energía nuclear y las energías renovables, cada tipo de recurso energético con sus propias ventajas e inconvenientes.
Principales fuentes de recursos energéticos
Para evaluar mejor sus cualidades, las principales fuentes de recursos energéticos de la Tierra pueden dividirse en dos categorías: renovables y no renovables.
Los recursos norenovables, como los combustibles fósiles, son agotables y no pueden sustituirse una vez agotados. O tardan millones de años en volver a formarse, como los combustibles fósiles, el uranio y el plutonio, etc.
Losrecursos renovables, en cambio, son reponibles e incluyen fuentes como la solar, la eólica y la hidráulica.
La energía puede ser renovable pero no necesariamente sostenible al mismo tiempo, por ejemplo, el agua de los ríos saturada de marcadores de biodiversidad cuando se combina con sistemas de presas hidroeléctricas a lo largo de su curso, plantaciones de árboles no regenerativas, etc.
Echar un vistazo a lo bueno y lo feo de los recursos energéticos nos dice bastante sobre nuestro entorno natural.
| Fuente de recursos energéticos | Ventajas / Inconvenientes | Explicación |
| Renovables | Ventajas |
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| Desventajas |
| |
| No renovable | Ventajas |
|
| Desventajas |
|
Los combustibles fósiles son una fuente de energía fácilmente disponible, pero su combustión emite gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático. La energía nuclear es una fuente de energía muy eficiente, pero produce residuos radiactivos que pueden ser difíciles de eliminar de forma segura. Las fuentes de energía renovables, como la solar y la eólica, son sostenibles, pero pueden ser intermitentes y requerir sistemas de almacenamiento para equilibrar la oferta y la demanda. Los recursos energéticos son esenciales para alimentar nuestros hogares, empresas e industrias, pero es importante considerar los pros y los contras de cada tipo de recurso.
Fuentes específicas de recursos energéticos
Veamos ahora algunas de las fuentes específicas de recursos energéticos.
Combustible fósil: materia orgánica muerta, compuesta principalmente por bacterias, algas y plantas, sometida a un calor y una presión elevados durante millones de años. La mayoría de las reservas que tenemos hoy se formaron durante los periodos geológicos Carbonífero-Pérmico de la Tierra.
"Elemental": suele estar presente como componente principal reponible de las esferas abióticas de la Tierra.
- Solar
- Viento
- Hidro
- Geotérmica
Nuclear: átomos que interactúan para producir grandes cantidades de energía
Biomasa: plantas, algas, bacterias, animales, etc.
Estas fuentes de energía pueden además crear vectores o ser suministradas a través de vectores energéticos.
Vectores: los seres humanos crean vectores de energía a partir de fuentes de energía primaria. La electricidad y el hidrógeno son buenos ejemplos, ya que en su mayoría existen en la naturaleza en formas débiles o no constantes. Los humanos pueden crear un flujo constante de corrientes eléctricas de distintos voltajes para diversas aplicaciones. Del mismo modo, el hidrógeno como gas independiente constituye sólo el 0,00005% de la atmósfera y puede encontrarse unido a moléculas de oxígeno, en el carbón, el petróleo, etc. El ser humano aísla el hidrógeno mediante diversos procesos y lo utiliza como combustible energético.
Importancia de los recursos energéticos
La importancia de los recursos energéticos es obvia porque la sociedad no podría funcionar sin ellos. Los sectores que se benefician enormemente de la disponibilidad constante de energía son:
- Industrias pesadas: fundición, elevación, iluminación, ordenadores, etc.
- Agricultura y pesca: filtración de agua y riego, maquinaria de labranza y recolección, etc.
- Vida doméstica: gas y electricidad para calefacción, cocina, limpieza, etc.
- Combustibles: transporte: gasolina, combustibles destilados, biodiésel, etc.
- Sanidad: ventilación, uso de equipos, etc.
Fig. 1: Fuentes de consumo mundial de energía desde el siglo XIX hasta la actualidad.El pico de consumo de energía coincide con el pico de gases de efecto invernadero detectado en la atmósfera.
Mejorar los recursos energéticos
Varios factores pueden contribuir a aumentar el suministro mundial de energía, como el desarrollo de nuevas fuentes de energía, el uso eficiente de los recursos existentes y la aplicación de políticas que fomenten la conservación.
Se prevé que la población mundial crezca hasta los 9.700 millones en 2050, lo que provocará un aumento de la demanda de energía. Es esencial que desarrollemos una combinación de fuentes de energía para satisfacer las crecientes necesidades del mundo.
Quizá en todos los casos, conservar la calidad de los suelos y los hábitats, y fomentar el avance tecnológico, ayuden a garantizar que la humanidad podrá mejorar su acceso a los recursos energéticos sostenibles y sus opciones al respecto. A continuación veremos algunos ejemplos.
Biomasa altamente calorífica (medida en kcal/kg y también conocida como "de alta densidad energética"): biomasa utilizada para cocinar y calentar, incluida la turba seca y las astillas de madera de árboles de hoja caduca.
La protección y mejora de los recursos de biomasa incluye
- Permitir que se regeneren las zonas de turba
- Reciclar materiales usados con alto contenido celulósico, como posos de café y papeles de filtro
- Plantar mezclas de árboles caducifolios
- Reutilizar la biomasa agrícola como la paja del trigo, la cebada y el arroz, las hojas y las mazorcas de maíz
- Mantener genes y suelos sanos para que crezcan las plantas
- Se puede dar prioridad a los materiales lignocelulósicos en plantaciones ya existentes, como la caña de azúcar.
Recursos hídricos: la totalidad de los recursos hídricos disponibles en la Tierra en todas sus formas, incluidas la gaseosa y la sólida. La protección y mejora de los recursos hídricos incluye
- Utilizar el riego por goteo en lugar de aspersores
- Captación de agua atmosférica (por ejemplo, generadores de agua atmosférica "AWG", colectores de niebla en forma de velas, etc.)
- Depósitos colectores de agua de lluvia
- Plantas de desalinización de agua y de ósmosis inversa
- Depuradoras de agua
- Desviar la contaminación o captarla de las reservas de agua dulce.
Pregunta: ¿Qué otras mejoras se te ocurren que puedan contribuir al cambio climático y a la eficiencia energética?
Respuesta: Mejoras energéticas en los edificios, que van desde el aislamiento de paredes y tejados con materiales naturales térmicamente eficientes como fibras, mazorca, residuos animales y paja; doble o triple acristalamiento; diseños "passivhaus"; materiales de construcción naturales como la caliza.
Se ha creado un tipo de hormigón autocurativo basado en bacterias, que se está investigando actualmente para su implantación a gran escala. Se infunde con pequeñas bolsas o cápsulas de bacterias productoras de carbonato y sus nutrientes preferidos. Éstas empiezan a crecer y multiplicarse en presencia de agua, si ésta penetra por las grietas del hormigón. Estas bacterias producen entonces piedra caliza al consumir los nutrientes mientras crecen, sellando eficazmente las grietas en las que crecen.
"Passivhaus": Palabra alemana que significa "casa pasiva". El objetivo del diseño passivhaus es crear un edificio de alta eficiencia energética que requiera pocos o ningún sistema activo de calefacción o refrigeración. Los diseños eficientes incluirán cualquier cosa, desde tiendas beduinas que garanticen la ventilación y refrigeración naturales, hasta iglesias de piedra.
Recursos energéticos y cambio climático
El uso de energía, y especialmente de combustibles fósiles para producir electricidad, genera emisiones de gases de efecto invernadero. Cada gas de efecto invernadero tiene un potencial de calentamiento global (PCG) único, debido a su capacidad de absorber y atrapar la radiación infrarroja (IR).
Las etapas de construcción de materiales, puesta en marcha y desmantelamiento de cualquier tecnología productora de energía emitirán diversos gases de efecto invernadero.
Estas etapas incluyen la fundición y el transporte, el drenaje del agua del suelo, el uso del suelo, etc.
A efectos de eficiencia de cálculo, las tres principales emisiones de GEI de las actividades humanas se han sumado en el valor CO2eoCO2eq (ambos significan "equivalente de dióxido de carbono").. ElCO2eincorpora (al menos) el CO2, el N2O(óxido nitroso) y el CH4( metano) que suelen emitirse al mismo tiempo por la combustión de combustibles fósiles y actividades relacionadas. Por tanto, las cifrasde CO2eson más precisas para predecir los daños medioambientales si se comparan con las emisiones de dióxido de carbono por sí solas. Algunos procesos de producción de energía pueden emitir gases de efecto invernadero distintos de los mencionados.
La combustión de carbón también emite SO2( dióxido de azufre), que se considera un GEI indirecto. Tiene potencial tanto de enfriamiento como de calentamiento. El SO2también participa en la formación de aerosoles con impacto GEI. El carbono reacciona con el azufre creando disulfuro de carbono (CS2) y dióxido de carbono. Los volcanes en erupción también emiten grandes cantidades de SO2 soluble en agua, que suele caer sobre la tierra en forma de lluvia ácida. También contribuye a la formación de ozono a nivel del suelo (O3).
Los retos incluyen la intermitencia, la distribución, el acceso y el nivel de riesgo para la salud humana o medioambiental.
La sociedad humana depende actualmente de recursos energéticos no renovables. En 2021, el 80% de la energía mundial será suministrada por combustibles fósiles, que, consumidos a este ritmo y sin fuertes medidas anticontaminación, son insostenibles.
Ejemplos de recursos energéticos
Resumimos en el siguiente cuadro las principales características de los recursos energéticos clave:
| Recurso clave | Especificaciones |
| Carbón |
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| Viento |
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| Gas |
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| Geotermia |
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| Solar |
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| Nuclear |
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| Olas |
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| Hidroeléctrica |
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| Petróleo |
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| Biocombustible |
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| Mareas |
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| Hidrógeno verde |
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Recursos energéticos - Puntos clave
- Las principales fuentes de energía de la Tierra pueden dividirse en renovables y no renovables.
- Que algo sea renovable no significa que también sea sostenible. Del mismo modo, los recursos no renovables pueden utilizarse a un ritmo sostenible.
- La energía suele ser eléctrica, térmica o mecánica.
- La humanidad sigue dependiendo en gran medida de los combustibles fósiles (alrededor del 80% de toda la energía suministrada).
- El uso de todas las fuentes de energía, como el carbón, el viento, el petróleo, la energía solar, la mareomotriz, la nuclear, etc., debe tener en cuenta la biota y la abiota de la Tierra para garantizar la continuidad de las especies.
Referencias
- World Data, Combinación energética, 2021. Consultado el 12.06.22
- Sasan Saadat y Sara Gersen, Recuperar el hidrógeno para un futuro renovable, 2021. Consultado el 12.06.22
- Fig. 1: Hannah Ritchie, Max Roser y Pablo Rosado (2022) - "Energía". Publicado en línea en OurWorldInData.org. Obtenido de: "https://ourworldindata.org/energy" [Recurso en línea].
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