ENERGÍAS ALTERNATIVAS

INTRODUCCIÓNSe denominan energías alternativas a aquellas fuentes de

energía planteadas como alternativa a las tradicionales, que producen un impacto ambiental mínimo, sin destrucción del medio ambiente, y que son renovables en su mayoría. Las principales son:

• Eólica: producida por el movimiento del viento.• Solar : utiliza la radiación solar.• Geotérmica : Uso del agua que surge bajo presión desde

el subsuelo.• Biomasa: Utiliza la descomposición de residuos

orgánicos.• Hidráulica: Derivada de la evaporación del agua.• Mareomotriz: Derivada de las corrientes marítimas.

COMBUSTIBLES FÓSILESLos combustibles fósiles han sido la fuente de energía

empleada durante la revolución industrial, pero en la actualidad presentan fundamentalmente dos problemas: por un lado son recursos finitos, y se prevé el agotamiento de las reservas (especialmente de petróleo) en plazos más o menos cercanos, en función de los distintos estudios publicados. Por otra parte, la quema de estos combustibles libera a la atmósfera grandes cantidades de CO2, que ha sido acusado de ser la causa principal del calentamiento global. Por estos motivos, se estudian distintas opciones para sustituir la quema de combustibles fósiles por otras fuentes de energía carentes de estos problemas.

Tipos.-Los combustibles fósiles son

cuatro: petróleo, carbón, gas natural y gas licuado del petróleo. Se formaron hace millones de años, a partir de restos orgánicos de plantas y animales muertos. Durante miles de años de evolución del planeta, los restos de seres que lo poblaron en sus distintas etapas se fueron depositando en el fondo de mares, lagos, etc. Allí fueron cubiertos capa tras capa de sedimento. Fueron necesarios millones de años para que las reacciones químicas de descomposición y la presión ejercida por el peso de esas capas transformasen a esos restos orgánicos en gas, petróleo o carbón. Los combustibles fósiles son recursos no renovables ya que no se reponen por procesos biológicos como por ejemplo la madera. En algún momento se acabarán, y tal vez sea necesario disponer de millones de años de una evolución y descomposición similar para que vuelvan a aparecer.

ENERGÍAS RENOVABLESComo ya hemos dicho anteriormente, las energías

renovables son aquellas que se obtienen de fuentes naturales inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Entre las energías renovables se cuentan la eólica, geotérmica, hidráulica, mareomotriz, solar, undimotriz, la biomasa y los biocarburantes.

Energía eólica.- La energía eólica es la energía obtenida de la fuerza del

viento, es decir, mediante la utilización de la energía cinética generada por las corrientes de aire. Se obtiene mediante unas turbinas eólicas que convierten la energía cinética del viento en energía eléctrica por medio de aspas o hélices que hacen girar un eje central conectado a un generador eléctrico.

Este tipo de energía es una fuente inagotable y no contaminante, pero es irregular y aunque el sistema de almacenaje en baterías ha sido desarrollado todavía necesita ser perfeccionado.

El exceso de energía generada durante periodos de vientos fuertes es almacenada en baterías, y es utilizada como fuente adicional de energías.

El viento es una manifestación indirecta de la energía del sol, el 0.7 % de esta relación es transmitida en energía cinética de los vientos.

Hoy en día la energía eólica evita la introducción en la atmósfera de más de 3 millones de toneladas de C02 cada año, y de otros contaminantes.

Actualmente la conexión de energía eólica puede llegar a cubrir el 20 % de la demanda eléctrica en zonas con parques eólicos, habiendo ahorrado 250 millones de toneladas de C02 y 3 millones de óxidos sulfurosos que causan el efecto invernadero.

Energía solar.- Es la energía que proviene del sol, y se recoge mediante paneles

solares. La energía solar es una fuente de vida y origen de la mayoría de

las demás formas de energía en la Tierra. Cada año la radiación solar aporta a la Tierra la energía equivalente a varios miles de veces la cantidad de energía que consume la humanidad. Recogiendo de forma adecuada la radiación solar, esta puede transformarse en otras formas de energía como energía térmica o energía eléctrica utilizando paneles solares.

Mediante paneles fotovoltaicos, la energía lumínica puede transformarse en energía eléctrica; y utilizando colectores solares, la energía solar puede transformarse en energía térmica, que es la forma de aprovechar el calor solar directamente (sin transformaciones intermedias) para beneficio del ser humano: calefacción, agua caliente, procesos industriales, etc.

En las centrales térmicas solares se utiliza la energía térmica de los colectores solares para generar electricidad.

La crisis del petróleo, de principio de los setenta, hizo que la energía solar saltara paulatinamente a competir en altos niveles de rentabilidad.

La tierra recibe anualmente 1,6 millones de KW./ Hs. de energía solar, de los cuales un 40% llega hasta nosotros, siendo el resto reflejada por las altas capas de la atmósfera.

La energía solar puede ser utilizada para numerosos objetivos, como por ejemplo: generar energía eléctrica, calefacción de vivienda y edificio público, calentamiento de agua para uso sanitario, actividades agrícolas, centrales de secado de productos mediante el calentamiento del aire, calefacción de ambiente destinados a la cría de animales, y aplicaciones mineras, mediante el empleo de pozos solares.

Energía geotérmica.-La energía geotérmica es aquella energía que puede

ser obtenida por el hombre mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.

Parte del calor interno de la Tierra (5.000 °C) llega a la corteza terrestre. En algunas zonas del planeta, cerca de la superficie, las aguas subterráneas pueden alcanzar temperaturas de ebullición, y, por tanto, servir para accionar turbinas eléctricas o para calentar.

El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que destacan el gradiente geotérmico y el calor radiogénico.

Su aplicación práctica principal es la localización de yacimientos naturales de agua caliente, fuente de la energía geotérmica, para su uso en la generación de energía eléctrica, en calefacción o en procesos de secado industrial. El calor se produce entre la corteza y el manto superior de la Tierra, sobre todo por desintegración de elementos radiactivos. Esta energía geotérmica se transfiere a la superficie por difusión, por movimientos de convección en el magma (roca fundida) y por circulación de agua en las profundidades. Sus manifestaciones hidrotérmicas superficiales son, entre otras, los manantiales calientes, los géiseres y las fumarolas. Los primeros han sido usados desde la antigüedad con propósitos terapéuticos y recreativos. 

Biomasa.- La biomasa, al igual que la energía eólica, proviene en última

instancia de la energía solar convertida por la vegetación (por medio de la fotosíntesis) en materia orgánica. Dicha conversión puede ser por combustión directa o por la transformación de la materia en otros combustibles.

Mediante la fotosíntesis, las plantas transforman el dióxido de carbono y el agua de productos minerales sin valor energético en materiales orgánicos con alto contenido energético, y a su vez sirven de alimento a otros seres vivos. Mediante estos procesos, la biomasa almacena la energía solar a corto plazo en forma de carbono. La energía almacenada en el proceso fotosintético puede ser posteriormente transformada en energía térmica, eléctrica o carburantes de origen vegetal, liberando de nuevo el dióxido de carbono almacenado.

La energía de biomasa que procede de la madera, residuos agrícolas y estiércol, continúa siendo la fuente principal de energía de las zonas en desarrollo. Por ejemplo, en la provincia de Sichuan, en China, se obtiene gas a partir de estiércol.  Los combustibles derivados de la biomasa abarcan varias formas diferentes, entre ellas los combustibles de alcohol el estiércol y la leña.El proceso de fermentación tiene dos grupos esenciales de bacteria: el primer grupo licúa y transforma los compuestos en ácidos, y el segundo grupo fermenta los ácidos convirtiéndolos en gas metano.

Energía hidráulica.- La energía hidráulica es una energía limpia y autosuficiente;

es la que se obtiene del aprovechamiento del movimiento del agua. En otras palabras, es la transformación de la energía potencial y cinética de un curso de agua en energía eléctrica disponible.

 Las centrales hidroeléctricas aprovechan la energía de los ríos para poner en funcionamiento unas turbinas que mueven un generador eléctrico. Su funcionamiento se debe a la caída del agua desde cierta altura a un nivel inferior (saltos de agua), que provoca el movimiento de estas ruedas hidráulicas o turbinas.

La hidroelectricidad es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua. Su desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivación, y la instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad.

En España se utiliza esta energía para producir alrededor de un 15 % del total de la electricidad.

- Dentro de la energía hidráulica encontramos la energía hidroeléctrica, que no es renovable y se produce por medio del ciclo del agua con capacidad de transformación en dos tipos:

• Mecánica: mediante motores eléctricos, necesarias para mover ascensores, grúas, etc.

• Luminosa: mediante la descarga en los tubos fluorescentes y a su paso por el filamento de las ampolletas.

La energía hidroeléctrica se encuentra en un punto muy avanzado respecto al desarrollo tecnológico.

Energía mareomotriz.- El Mar es una enorme reserva energética, por ocupar gran

parte de la superficie del planeta. La energía de las mareas puede emplearse para producir electricidad.  Mediante su empalme a un alternador se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad, transformando así la energía mareomotriz en energía eléctrica, una forma energética más segura y aprovechable.

 Es un tipo de energía renovable, ya que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación, y es limpia porque en la transformación energética no se producen subproductos contaminantes gaseosos, líquidos o sólidos. Sin embargo, la relación entre la cantidad de energía que se puede obtener con los medios actuales y el coste económico y ambiental de instalar los dispositivos para su proceso han impedido una aplicación notable de este tipo de energía.

Se distinguen varias formas de aprovechamiento de la energía marina, como las mareas, las olas, las corrientes, etc.

Las mareas. Se basa en el aprovechamiento del movimiento armónico de subida y bajada del agua, mediante turbinas colocadas en una presa que reciben dicho movimiento. Cuando el rango (diferencia de alturas) supera los 5 metros, podemos hablar de competitividad en la producción energética, siendo esta la energía que se considera con mayor rentabilidad energética

Las olas. Se trata de aprovechar a través de bombas hidráulicas el movimiento de cuerpos oscilantes movidos por olas, o bien otro tipo de aprovechamiento, que se basa en que las olas llenan un depósito elevado, que al descargarse mueven unas turbinas hidráulicas situadas en la base.