¿Qué es la energía renovable?
Antes de continuar, deberíamos definir qué se entiende por fuente de energía renovable.
Las fuentes de energía renovables son fuentes de energía que tienen la capacidad de renovarse y reponerse de forma natural a medida que se utilizan. Estas fuentes no se agotarán a lo largo de las escalas temporales humanas.
El carbón, el petróleo y el gas no se consideran fuentes de energía renovables porque son finitas y no se repondrán. Cuando hayamos utilizado todas las reservas de combustibles fósiles de la Tierra, no habrá más que extraer, y se tardarían millones de años en producir más, por lo que habremos quedado atrapados debido a nuestra dependencia de estas fuentes de combustible. Por tanto, la necesidad de fuentes de energía renovables durará mientras las necesitemos.
Tipos de fuentes de energía renovables
Las energías renovables pueden encontrarse en distintos tipos y formas y están vinculadas a distintos fenómenos de la naturaleza. Cada fuente de energía renovable tiene su propia naturaleza y, por tanto, sólo puede aprovecharse de una manera y en un entorno concretos.
Energía solar
La energía solar es la energía derivada del sol. Tanto activa como pasivamente, la energía solar puede captarse y utilizarse para distintos fines. La energía captada se convierte en energía eléctrica que utilizamos para alimentar nuestras casas, oficinas y otros aparatos. Los paneles solares se ubican mejor en lugares que reciban luz solar durante todo el año, con poca o ninguna lluvia o nubosidad, pero los paneles solares son eficaces incluso cuando las nubes bloquean la luz solar directa, porque la luz puede seguir atravesando las nubes.
Activamente, la energía solar se aprovecha mediante células fotovoltaicas, que luego se almacenan en una batería para su uso futuro.
La energía almacenada se utiliza para generar electricidad, que luego se emplea para alimentar aparatos eléctricos.
Laenergía solar pasiva se refiere al uso directo de la energía solar enfocando los rayos del sol sobre un punto específico para generar calor.
¿Qué es una célula fotovoltaica? La mayoría de las células fotovoltaicas están hechas de silicio, un material semiconductor. Las células fotovoltaicas absorben energía luminosa, que las células convierten en energía eléctrica. Estas células absorben los fotones (paquetes de energía solar) y crean un flujo de electrones. La electricidad se genera utilizando dos tipos de materiales semiconductores.
Luz solar siendo captada por células fotovoltaicas en una granja de energía solar, justenergy.com
De forma pasiva, la energía solar se utiliza en la vida cotidiana. Por ejemplo, el calentamiento de las casas de agua durante el día, ocurre de forma natural sin ninguna intervención humana.
Energía eólica
La energía eólica es la energía que se aprovecha del aire en movimiento. A lo largo de los siglos, la energía eólica se ha utilizado para diversos fines. Los barcos utilizaban el viento para mover sus velas, y los molinos aprovechaban la fuerza del viento para moler el grano y convertirlo en harina.
En el mundo moderno, la energía eólica se aprovecha utilizando turbinas eólicas para generar electricidad. Se suelen situar en lugares donde el flujo de viento es constante para facilitar la generación constante de energía, como tierras de cultivo, pasos estrechos de montaña o incluso en el océano (también conocidos como molinos de viento marinos). Estos molinos generan energía limpia cuando hay un flujo constante de viento.
Energía mareomotriz
La energía mareomotriz se genera por el flujo del agua del mar, podemos pensar que son como molinos de viento instalados bajo el mar, cerca del lecho marino. El principio de funcionamiento es el mismo que el de un molino de viento. El movimiento del agua del mar durante el cambio de las mareas hace girar la pala, lo que genera energía.
Generación de energía mareomotriz, fuente: Energía mareomotriz Imagen
Energía hidroeléctrica
La energía hidroeléctrica se genera por la caída de agua que se almacena en un embalse. Las presas bloquean el agua que fluye de forma natural, creando así un lago artificial o un embalse. Se permite que una cantidad específica de agua fluya a través de túneles que hacen girar las turbinas en la abertura de la presa, lo que conduce a la generación de electricidad.
Generación de energía hidroeléctrica, fuente: Energía hidráulica
Energía geotérmica
La palabra " Geotérmica " se compone de dos palabras; "geo" que significa Tierra y "térmica" que significa calor, de ahí que el término geotérmica signifique la energía que procede del núcleo de la Tierra. En otras palabras, es la energía que emana del núcleo de la Tierra, que está situado a gran profundidad bajo la superficie terrestre. Se prevé que su temperatura supere los 6.000 °C (unos 5.982 °C). Esta energía es difícil de aprovechar, ya que se encuentra a demasiada profundidad dentro de la Tierra.
Se accede a la energía mediante "bombas de calor geotérmicas", que son bucles de tuberías insertadas a gran profundidad en la tierra. Los tubos se llenan de agua en movimiento que, a su vez, se calienta mientras está bajo tierra, lo que permite calentar casas, aceras o parques. Pero tienen poca eficacia y sólo son viables para un uso a pequeña escala.
Además, se pueden utilizar salidas naturales de agua subterránea calentada geotérmicamente, conocidas como géiseres naturales, para acceder a la energía geotérmica. El agua calentada puede utilizarse para hacer girar una turbina, produciendo así energía. Se desperdicia mucha agua dulce mientras se utiliza para calentar, lo que constituye una de sus principales desventajas.
Generación de energía geotérmica, Energía geotérmica
Desventajas de las fuentes de energía renovables
Aunque las fuentes de energía renovables ofrecen varias ventajas medioambientales, tienen bastantes desventajas que hay que abordar si se quiere considerar su uso práctico.
Veamos algunas desventajas del uso de fuentes de energía renovables:
- La viabilidad comercial de estas fuentes de energía podría ser un problema: Esto se debe a la naturaleza inmóvil de la fuente de producción, ya que se producen y recogen en lugares concretos debido a la naturaleza específica de las condiciones necesarias para que estas fuentes de energía se obtengan de forma fiable, por ejemplo, la disponibilidad de luz solar y viento, lo que implica que las redes de transporte y distribución tienen que estar muy extendidas para que estas fuentes de energía sean ampliamente accesibles a la sociedad en general. Estas redes de transporte de energía requieren enormes inversiones de capital y, en algunos casos, las redes existentes no pueden utilizarse debido a restricciones infraestructurales. Los grandes gastos generales suelen disuadir a los inversores debido a la baja probabilidad percibida de un rendimiento rentable.
- Algunas fuentes son de naturaleza estacional y específicas de cada lugar: Por ejemplo, la energía solar depende en gran medida del clima y de la ubicación de la fuente de producción. Las mismas preocupaciones existen para la energía eólica y la mareomotriz, lo que dificulta su aprovechamiento según las necesidades del país o de cualquier organización, lo que lleva a la falta de uso en algunas comunidades.
- Capacidad de almacenamiento de las energías renovables: Muchas formas de energía renovable requieren una gran instalación de almacenamiento a largo plazo, ya que se generan durante algunos periodos concretos del día, a diferencia de las fuentes de energía tradicionales, que se producen durante todo el día, 24 horas al día, 7 días a la semana. De ahí la gran importancia de contar con instalaciones de reserva sólidas, que en conjunto pueden aumentar el coste neto de la producción. Por ejemplo, la luz solar no aparece por la noche o la velocidad del viento no es constante a lo largo del día, o incluso la energía de las mareas no es lo suficientemente fuerte como para generar electricidad.
- La contaminación sigue siendo un problema con las fuentes de energía renovables: Sabemos que las energías renovables pretenden ser "verdes" y "limpias" para el medio ambiente, lo cual es cierto en la mayoría de los casos. Pero en el caso de la energía de biomasa, necesitamos quemar mucha biomasa para producir energía, lo que genera gases de efecto invernadero, aumentando así la huella de carbono de los combustibles de biomasa. La creación de la infraestructura necesaria para producir fuentes de energía renovables también requiere mucha energía y, a menudo, un elevado gasto de carbono.
- Necesidades de suelo: Algunas formas de fuentes de energía renovables requieren mucho espacio para su instalación y funcionamiento. Por ejemplo, la energía solar y la energía eólica requieren hectáreas de terreno para que lo ocupen los aerogeneradores y los paneles solares, lo que a su vez reduce el espacio para la habitación humana o la agricultura, ambos de gran importancia. Entre las posibles soluciones a estos problemas se incluye el uso híbrido del espacio; por ejemplo, paneles solares colocados en la parte superior de los edificios.
Las imágenes describen las necesidades de espacio para la instalación de fuentes renovables; Imagen de paneles solares
Fuentes de energía renovables - Puntos clave
- Las fuentes de energía renovables se reponen a un ritmo igual o superior al de su utilización.
- Hay numerosos tipos de fuentes de energía renovables, como la energía solar, la eólica, la mareomotriz, la hidroeléctrica, la geotérmica, la combustión de biomasa y otras.
- Cada fuente de energía renovable presenta una serie de ventajas y desventajas únicas. Las consideraciones comunes de las fuentes de energía incluyen la rentabilidad, la eficiencia, el impacto medioambiental y otras.
- Algunas fuentes de energía renovable no producen un suministro constante de energía debido a efectos meteorológicos o dependientes de las circunstancias. Por ejemplo, no siempre hace sol (cuando el sol se pone) y no siempre hace viento, lo que significa que estas fuentes de energía pueden no ser siempre fiables.
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