Durante tu vida, la generación de energía eólica en el Reino Unido aumentó un alucinante 526% (entre 2010 y 2021). El húmedo y borrascoso Reino Unido está a la cabeza del mundo en lo que a energía eólica se refiere. Es un recurso energético relativamente nuevo: ¡el primer parque eólico marino del mundo no se instaló hasta 1991!
La energía eólica no es el único recurso energético nuevo. A medida que el mundo se compromete a ser neutro en carbono, los científicos están desarrollando formas de electricidad renovables y sostenibles. Una nación ha planeado incluso instalar paneles solares en el espacio antes de que acabe este siglo. ¿Quieres saber más? ¡Dirige tu energía hacia este artículo!
Nuevos recursos energéticos: Definición
Empecemos con una definición.
Los nuevos recursosenergéticos son fuentes de electricidad que no dependen de los combustibles fósiles.
Los nuevos recursos energéticos suelen denominarse recursos energéticos alternativos. En este artículo, los términos se utilizarán indistintamente.
Los recursos energéticos alternativos no son necesariamente nuevos. Piensa en las norias. Estos mecanismos utilizan un eje giratorio para convertir el movimiento cinético del agua en energía mecánica, impulsando cualquier maquinaria acoplada. ¡El uso de las norias se remonta al año 200 a.C.!
Sin embargo, los recursos energéticos alternativos no se hicieron comerciales hasta 1927, cuando se vendieron turbinas eólicas a un grupo de remotos granjeros estadounidenses.
Ahora, los recursos energéticos alternativos se utilizan en todo el mundo.
Ventajas de los recursos energéticos alternativos
En noviembre de 2021, casi 200 naciones se reunieron en la cumbre del clima COP26 en Glasgow. Tras quince días de negociaciones, los países asistentes acordaron eliminar gradualmente las subvenciones a los combustibles fósiles y reducir el uso del carbón, favoreciendo en su lugar los recursos energéticos alternativos.
Los combustiblesfósiles son combustibles a base de hidrocarburos procedentes de materia animal y vegetal descompuesta.
Los combustibles fósiles incluyen el carbón, el petróleo y el gas natural. Se producen de forma natural en la corteza terrestre y se extraen y queman para producir energía.
¿Por qué son preferibles los recursos energéticos alternativos a los combustibles fósiles?
Renovables: a diferencia de los combustibles fósiles, muchos recursos energéticos alternativos se reponen a sí mismos. No pueden agotarse por la explotación humana.
Mayor eficiencia : quemar combustibles fósiles para producir electricidad es una forma ineficiente de generar energía. Las centrales eléctricas de carbón tienen una eficiencia de sólo el 29% de su valor energético original. En cambio, la energía eólica tiene una eficiencia del 50%.
Más limpia: la combustión de combustibles fósiles produce dióxido de carbono, uno de los principales gases de efecto invernadero. Además, la combustión de combustibles fósiles libera contaminantes nocivos que afectan a la salud humana y al medio ambiente. Los recursos energéticos alternativos no emiten gases de efecto invernadero ni contaminantes nocivos.
Figura 1 - Las centrales eléctricas de carbón liberan diversos contaminantes atmosféricos peligrosos, como dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno, partículas y monóxido de carbono. Fuente: unsplash.com
Desarrollo económico: la industria de las energías alternativas proporciona empleo e ingresos a millones de personas en todo el mundo. Además, la energía alternativa puede utilizarse en zonas remotas, lejos de la Red Nacional.
La Economía de Energías Renovables y Bajas Emisiones de Carbono del Reino Unido (LCREE) generó un volumen de negocio de 41.200 millones de libras en 2020.
Energía nuclear y energía renovable
Los nuevos recursos energéticos se dividen en dos categorías: energía nuclear y energías renovables.
Energía nuclear
Hay tres tipos de generación de energía nuclear:
Reacciones de fisión: división de átomos de determinados elementos (normalmente uranio y plutonio) para producir energía. La energía se utiliza para calentar agua y convertirla en vapor, que acciona turbinas que hacen funcionar un generador. La inmensa mayoría de las centrales nucleares producen energía mediante reacciones de fisión.
Reacciones de fusión: la fusión de núcleos atómicos para formar un núcleo mayor produce grandes cantidades de energía. La fusión nuclear tiene lugar en el Sol, proporcionando calor y luz a planetas situados a millones de kilómetros de distancia. Se trata de una forma de energía nuclear aún poco desarrollada, pero ¡más abajo encontrarás más información al respecto!
Desintegración nuclear: la desintegración de productos radiactivos se utiliza en aplicaciones especializadas, como la generación de electricidad en sondas espaciales.
Laenergía nuclear es el uso de reacciones nucleares para producir electricidad.
Figura 2 - Las centrales nucleares suelen construirse cerca de costas o estuarios. Esto se debe a que las centrales necesitan grandes cantidades de agua para los sistemas de refrigeración. Fuente: unsplash.com
Desde que empezaron a funcionar las primeras centrales nucleares comerciales en la década de 1950, la energía nuclear ha ido ganando popularidad, y ahora produce alrededor del 10% de la electricidad mundial. Es un método limpio y libre de carbono de generar energía.
Francia genera dos tercios de su electricidad a partir de energía nuclear, una proporción mayor que cualquier otra nación.
Energía renovable
Normalmente, los recursos energéticos renovables se consideran sostenibles porque se reponen a sí mismos y no dependen de recursos finitos, como los combustibles fósiles y la energía nuclear.
Los recursos energéticosrenovables pueden reponerse a sí mismos en un corto periodo de tiempo.
Los combustibles fósiles pueden reponerse, pero tardan millones de años.
Nuevos recursos energéticos: Ejemplos
Aunque los nuevos recursos energéticos tienen ventaja sobre los combustibles fósiles, no son perfectos. Todos tienen sus ventajas e inconvenientes, que se resumen en esta tabla.
| Recurso energético | ¿Cómo funciona? | Ventajas | Desventajas |
| Fisión nuclear | Un núcleo atómico grande se divide en núcleos más pequeños, liberando energía. La energía se utiliza para calentar agua y convertirla en vapor, que acciona turbinas y generadores. |
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| Energía solar | La radiación solar se convierte en electricidad mediante células fotovoltaicas o se transforma en energía térmica mediante sistemas de energía solar concentrada. |
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| Energía hidroeléctrica | Se construye una presa en una zona elevada, atrapando el agua en un embalse. El agua es forzada a pasar por las turbinas cuando se desplaza río abajo, generando electricidad. |
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| Energía de las olas | La energía de las olas, uno de los recursos energéticos más recientes, convierte la energía cinética del movimiento de las olas en electricidad mediante diversas tecnologías. |
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| Energía mareomotriz | Las mareas altas quedan atrapadas tras una presa y son forzadas a pasar por las turbinas, generando electricidad. |
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| Energía eólica | Los aerogeneradores aprovechan la energía cinética del viento, produciendo electricidad. |
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| Biocombustibles | La quema de combustibles derivados de la biomasa calienta el agua hasta convertirla en vapor, lo que acciona turbinas que generan electricidad. |
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| Energía geotérmica | La energía geotérmica calienta el agua subterránea, que sube a la superficie en forma de vapor. El vapor se utiliza para mover turbinas y generadores. |
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Nuevas fuentes de energía para el futuro
Hace unas décadas, la tecnología energética actual, como la eólica marina, parecía futurista e imposible. ¿Cuáles son los imposibles de hoy, que pueden llegar a ser probables a medida que mejore la tecnología?
Fusión nuclear
La mayoría de las centrales nucleares generan electricidad mediante reacciones de fisión, pero ¿qué pasa con las reacciones de fusión?
La fusiónnuclear se produce cuando los núcleos de dos elementos ligeros se fuerzan a unirse para formar un núcleo de un elemento más pesado.
El principal reto en la investigación de la fusión es crear temperaturas lo suficientemente altas como para permitir la fusión de los núcleos. Se están probando dos estrategias:
Confinar y calentar el combustible de hidrógeno dentro de un fuerte campo magnético
Disparar pastillas de combustible de hidrógeno con potentes rayos láser
Si se desarrolla la tecnología adecuada, la fusión nuclear podría ser revolucionaria. Proporciona más de cuatro veces más energía que la fisión del uranio y no produce residuos radiactivos.
Combustibles de hidrógeno
Elgas hid rógeno es muy inflamable, pero cuando se quema sólo produce agua como subproducto.
Los científicos han empezado a incorporar hidrógeno a las pilas de combustible. Son tres veces más eficientes que un motor de combustión de gasolina, y no liberan contaminantes nocivos.
Figura 3 - Este coche podría ser el futuro del transporte. Presentado en Tokio, este vehículo Toyota funciona únicamente con pilas de combustible de hidrógeno. Fuente: unsplash.com
Los principales retos en el desarrollo de los combustibles de hidrógeno son:
Comprimir y almacenar el hidrógeno en los vehículos
Encontrar una fuente renovable de hidrógeno
Riesgo de explosión
Antes de los reactores comerciales, se utilizaban dirigibles alimentados por gas hidrógeno para transportar pasajeros a través del Atlántico. La reputación del combustible de hidrógeno se vio gravemente empañada por el desastre del Hindenburg. En mayo de 1937, el LZ 129 Hindenburg se incendió. La causa de la ignición sigue siendo desconocida, pero el combustible de hidrógeno, altamente inflamable, hizo que el dirigible quedara rápidamente envuelto en llamas. Murieron 38 personas, entre tripulación y pasajeros.
Conversión de la energía térmica oceánica
El concepto de conversión de energía térmica oceánica (OTEC) aprovecha la diferencia de temperatura entre las aguas cálidas de la superficie de los océanos tropicales y las aguas frías de las profundidades.
Una central eléctrica en alta mar que funcione como un refrigerador inverso podría utilizar la diferencia de temperatura para accionar turbinas que generen electricidad. Las centrales de OTEC producirían una fuente de energía renovable y limpia, y podrían instalarse en plataformas flotantes en alta mar. Pero el desarrollo de centrales OTEC viables se enfrenta a algunos retos:
Más caras de construir que otros tipos de centrales eléctricas
Sólo son adecuadas en latitudes tropicales
Los mejores emplazamientos suelen estar lejos de zonas densamente pobladas
Combustibles solares
Los combustiblessolares son combustibles sintetizados utilizando la energía de la luz solar.
Los combustibles solares son diferentes de la energía solar.
Sustancias comunes como el agua, el nitrógeno y el dióxido de carbono podrían sintetizarse en combustibles de hidrocarburos líquidos utilizando la energía solar. Los combustibles serían sostenibles, almacenables y portátiles.
Los principales retos a los que se enfrenta el desarrollo de los combustibles solares son
Imprevisibilidad de la radiación solar entrante
Costes elevados
Materiales y diseño del sistema
Energía solar espacial
La tecnología futura más extravagante con diferencia es la energía solar espacial. Espejos gigantes en el espacio dirigen la radiación solar hacia paneles solares, donde se convierte en electricidad. La energía se transmite a la Tierra mediante microondas o láseres, y luego se vuelve a convertir en electricidad en la Tierra.
La energía solar basada en el espacio podría generar grandes cantidades de energía 24 horas al día, 7 días a la semana, sin gases de efecto invernadero ni productos residuales.
No es sorprendente que su desarrollo se haya enfrentado a algunos retos, entre ellos
Costes de desarrollo y transporte
Riesgo de daños en los paneles solares en el espacio
Exigencias tecnológicas costosas y complejas
A pesar de los obstáculos, China planea tener una planta solar comercial basada en el espacio para 2050.
Espero que este artículo te haya explicado los nuevos recursos energéticos. Recuerda que los nuevos recursos energéticos son fuentes de electricidad que no dependen de los combustibles fósiles. A menudo son fuentes de electricidad más limpias y eficientes, pero no están exentas de inconvenientes.
Nuevos recursos energéticos - Puntos clave
- Los nuevos recursos energéticos son fuentes de electricidad que no dependen de los combustibles fósiles.
- Los recursos energéticos alternativos son preferibles a los combustibles fósiles porque son limpios, a menudo renovables, más eficientes y promueven el desarrollo económico en zonas remotas.
- Hay dos categorías de nuevos recursos energéticos: la energía nuclear y las energías renovables.
- Los nuevos recursos energéticos incluyen: la fisión nuclear, la energía solar, la energía hidroeléctrica, la energía de las olas, la energía de las mareas, la energía eólica, los biocombustibles y la energía geotérmica.
- Los recursos energéticos del futuro pueden incluir la fusión nuclear, los combustibles de hidrógeno, la conversión de la energía térmica oceánica, los combustibles solares y la energía solar espacial.
1. Adam Vaughan, COP26: El mundo acuerda eliminar las subvenciones a los combustibles fósiles y reducir el carbón, New Scientist, 2021
2. Instituto de Estudios Medioambientales y Energéticos, Hoja informativa: Energía eólica marina, 2010
3. Gemma N. Thomas, Low carbon and renewable energy economy, UK: 2020, Oficina de Estadísticas Nacionales, 2022
4. Green Match, Energía solar basada en el espacio: ¿la futura fuente de energía?, 2022
5. Greg Hatala, Un vistazo a la Historia: Hindenburg turns heads in New Brunswick, NJ Advance Media, 2013
6. Hannah Ritchie, Energías renovables, Nuestro mundo en datos, 2022
7. Hemanth Kumar, Los diez principales países productores de energía nuclear en 2021, Power Technology, 2021
8. Phoenix Energy: Energías Renovables : ¿Cuál es la fuente de energía más eficiente?, 2020
9. Proyecto Solar, La Historia de las Energías Renovables: Dónde empezó todo, 2018
10. Centro de Educación Medioambiental de Wisconsin, Datos sobre los futuros recursos energéticos, 2020
11. Asociación Nuclear Mundial, La energía nuclear en el mundo actual, 2022
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