ENERGÍAS ALTERNATIVAS

En la actualidad, el calor y la luz del Sol puede aprovecharse por medio de captadores como células fotovoltaicas, helióstatos o

colectores térmicos, que pueden transformarla en energía eléctrica o térmica. Es una de las llamadas energías renovables o energías limpias, que puede hacer considerables contribuciones a resolver algunos de los más urgentes problemas que afronta la

humanidad.

Las diferentes tecnologías solares se clasifican en dos :

activas: usan paneles fotovoltaicos y colectores

térmicos para recolectar energía.

pasivas se encuentran diferentes técnicas enmarcadas en la arquitectura bioclimática.

- Energía solar fototérmica: aprovecha el calor en sí mismo gracias a unos colectores solares que reciben el calor del sol y lo transfieren a un fluido de trabajo. El calor se utiliza entonces para calentar edificios, agua, mover turbinas, secar granos o destruir desechos peligrosos, entre otros usos.

- Energía solar fotovoltaica: transforma los rayos en electricidad a través de los paneles solares o de las células fotovoltaicas. Los paneles solares, que están fabricados por que, junto con otros materiales, y al ser excitado por la luz solar, permite que se muevan los electrones y se genere una corriente eléctrica directa.

- Energía termoeléctrica: transforma el calor solar en energía eléctrica de una forma indirecta, ya que se trata de una combinación de las dos primeras: se aprovecha la energía solar fototérmica para obtener electricidad. Para ello, utilizan grandes sistemas de espejos móviles que concentran rayos solares en un punto específico calentando así un fluido. Ese fluido luego se aprovecha para producir electricidad mediante un generador.

Energía producida por el viento la cual esta ocasionada por las diferencias térmicas en la atmósfera. La energía eólica Ha sido siempre ejercida por el hombre en forma secundaria, para la navegación y en 1a utilización local como los molinos de vientos. El viento es una fuente inagotable y no contaminante, pero es irregular y el sistema de almacenaje en baterías ha sido desarrollado, pero necesita mayor perfección.

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.

La energía del viento se deriva del calentamiento diferencial de la atmósfera por el sol, y las irregularidades de la superficie terrestre. Aunque sólo una pequeña parte de la energía solar que llega a la tierra se convierte en energía cinética del viento, la cantidad total es enorme.

La potencia de los sistemas conversores de energía eólica es proporcional al cubo de la velocidad del viento, por lo que la velocidad promedio del viento y su distribución en un sitio dado son factores muy importantes en la economía de los sistemas. El recurso energético eólico es muy variable tanto en el tiempo como en su localización.

Es una energía limpia ya que no produce emisiones atmosféricas ni residuos contaminantes.

No requiere una combustión que produzca dióxido de carbono (CO2), por lo que no contribuye al incremento del efecto invernadero ni al cambio climático.

Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines, por ejemplo en zonas desérticas.

Su utilización combinada con otros tipos de energía, permite la autoalimentación de viviendas.

Es posible construir parques eólicos en el mar, donde el viento es más fuerte, más constante y el impacto social es menor.

• Necesita del apoyo de centrales movidas por otros tipos de energía para estabilizar su producción que sigue las rachas de viento, por lo que produce más gases invernaderos al subir y bajar la producción de las centrales térmicas en cada minuto.

• Los lugares más apropiados para su instalación suelen coincidir con las rutas de las aves migratorias, lo que constituye un peligro para ellas.

• Produce contaminación acústica a 1500m de distancia.

• Los aerogeneradores alcanzan grandes alturas, lo que repercute en la estética del paisaje.

• Afecta también a la fauna debido a la presencia de operarios en los parques.

• No genera energía constante ya que depende del viento, por lo cual si fuese habitual su utilización, se producirían apagones.

Se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hídrica sin represarla, en caso contrario es considerada sólo una forma de energía renovable.

Se utiliza el agua almacenada, que se deja salir para que se mueva los álabes de una turbina engranada con un generador de energía eléctrica.

Se trata de una energía renovable y limpia de alto rendimiento energético.Es una energía inagotable.Es ecológica.Debido al ciclo del agua su disponibilidad es inagotable.Es una energía totalmente limpia, no emite gases, no produce emisiones tóxicas, y no causa ningún tipo de lluvia ácida.Permite el almacenamiento de agua para abastecer fácilmente a actividades recreativas o sistemas de riego.Se pueden regular los controles de flujo en caso de que haya riesgo de una inundación.Eliminación parcial de los costes de combustible.Las plantas hidráulicas también tienden a tener vidas económicas más largas que las plantas eléctricas que utilizan combustibles. Los costos de operación son bajos porque las plantas están automatizadas.Se produce muy poco dióxido de carbono durante el período de su contrucción.

La construcción de grandes embalses puede inundar importantes extensiones de terreno.

Presas y embalses pueden ser disruptivas a los ecosistemas acuáticos.

El agua que sale de las turbinas no tiene prácticamente sedimento. Esto puede resultar en la erosión de las márgenes de los ríos.

Cuando las turbinas se abren y cierran repetidas veces, el caudal del río se puede modificar drásticamente causando una dramática alteración en los ecosistemas.

Es la que se obtiene aprovechando las mareas, mediante su empalme a un alternador se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad, transformando así la energía mareomotriz en energía eléctrica. Su fuente de energía primaria no se agota y es limpia, por lo que no se producen subproductos contaminantes.

Existen tres métodos de generación de energía: Generador de corriente de marea: hacen uso de la energía cinética del

agua en movimiento a las turbinas de la energía. Presa de marea: hace uso de la energía potencial que existe en la

diferencia de altura entre las mareas altas y bajas.Energía mareomotriz dinámica: es una tecnología de generación

teórica que explota la interacción entre las energías cinética y potencial en las corrientes de marea.

Funcionamiento: cuando se eleva la marea se abren las compuertas y cuando llega a su nivel máximo se cierran. Después, cuando la marea desciende por debajo del nivel del embalse alcanzando su amplitud máxima entre este y el mar se abren las compuertas dejando pasar el agua por las turbinas a través de los estrechos conductos.

Ventajas: Auto renovable. No contaminante. Silenciosa. Bajo costo de materia prima. No concentra población. Disponible en cualquier clima y época del año.

Desventajas •Impacto visual y estructural sobre el paisaje costero. •Localización puntual. •Dependiente de la amplitud de mareas.

•Es un tipo de energía limitada.•Traslado de energía muy costoso.

•Efecto negativo sobre la flora y la fauna.

Biomasa Saltar a: navegación, búsqueda Para material biológico o biomaterial, véase material biológico. Panicum virgatum, una planta resistente empleada para producir biocombustibles. El maíz, ejemplo de planta utilizada para la fabricación de biocombustibles.

Biomasa, según el Diccionario de la Real Academia Española, tiene dos acepciones:

f. Biol. Materia total de los seres que viven en un lugar determinado, expresada en peso por unidad de área o de volumen.

f. Biol. Materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía.1

La primera acepción se utiliza habitualmente en Ecología. La segunda acepción, más restringida, se refiere a la biomasa 'útil' en términos energéticos formales: las plantas transforman la energía radiante del Sol en energía química a través de la fotosíntesis, y parte de esa energía química queda almacenada en forma de materia orgánica; la energía química de la biomasa puede recuperarse quemándola directamente o transformándola en combustible.

Un equívoco muy común es confundir 'materia orgánica' con 'materia viva', pero basta considerar un árbol, en el que la mayor parte de la masa está muerta, para deshacer el equívoco; de hecho, es precisamente la biomasa 'muerta' la que en el árbol resulta más útil en términos energéticos. Se trata de un debate importante en ecología, como muestra esta apreciación de Margalef

Desventajas

Quizá el mayor problema que pueden generar estos procesos es la utilización de cultivos de vegetales comestibles (sirva como ejemplo el maíz, muy adecuado para estos usos), o el cambio de cultivo en tierras, hasta ese momento dedicadas a la alimentación, al cultivo de vegetales destinados a producir biocombustibles, que los países ricos pueden pagar, pero a costa de encarecer la dieta de los países más pobres, aumentando el problema del hambre en el mundo.

La incineración puede resultar peligrosa y producen sustancias tóxicas. Por ello se deben utilizar filtros y realizar la combustión a temperaturas mayores a los 900 °C.

No existen demasiados lugares idóneos para su aprovechamiento ventajoso. Al subir los precios se financia la tala de bosques nativos que serán

reemplazados por cultivos de productos con destino a biocombustible.

Biomasa como energía alternativa En todos estos procesos hay que analizar algunas características a la hora de enjuiciar si el combustible obtenido

puede considerarse una fuente renovable de energía: Emisiones de CO2. En general, el uso de biomasa o de sus derivados puede considerarse neutro en términos de

emisiones netas si sólo se emplea en cantidades a lo sumo iguales a la producción neta de biomasa del ecosistema que se explota. Tal es el caso de los usos tradicionales si no se supera la capacidad de carga del territorio.

En los procesos industriales, puesto que resulta inevitable el uso de otras fuentes de energía, las emisiones producidas por esas fuentes se contabilizan como emisiones netas. En procesos poco intensivos en energía pueden conseguirse combustibles con emisiones netas significativamente menores que las de combustibles fósiles comparables. Sin embargo, el uso de procesos inadecuados puede conducir a combustibles con mayores emisiones.

Hay que analizar también si se producen otras emisiones de gases de efecto invernadero. Por ejemplo, en la producción de biogás, un escape accidental puede dar al traste con el balance cero de emisiones, puesto que el metano tiene un potencial 21 veces superior al dióxido de carbono, según el IPCC.

Tanto en el balance de emisiones como en el de energía útil no debe olvidarse la contabilidad de los inputs indirectos de energía, tal es el caso de la energía incorporada en el agua dulce empleada. La importancia de estos inputs depende de cada proceso, en el caso del biodiesel, por ejemplo, se estima un consumo de 20 kilogramos de agua por cada kilogramo de combustible: dependiendo del contexto industrial la energía incorporada en el agua podría ser superior a la del combustible obtenido.

Si la materia prima empleada procede de residuos, estos combustibles ayudan al reciclaje. Pero siempre hay que considerar si la producción de combustibles es el mejor uso posible para un residuo concreto.

Si la materia prima empleada procede de cultivos, hay que considerar si éste es el mejor uso posible del suelo frente a otras alternativas. Esta consideración depende sobre manera de las circunstancias concretas de cada territorio.

Algunos de estos combustible no emiten contaminantes sulfurados o nitrogenados, ni apenas partículas sólidas; pero otros sí.

La Energía geotérmica es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. Este calor interno calienta hasta las capas de agua más profundas: al ascender, el agua caliente o el vapor producen manifestaciones, como los géiseres o las fuentes termales, utilizadas para calefacción desde la época de los romanos. Hoy en día, los progresos en los métodos de perforación y bombeo permiten explotar la energía geotérmica en numerosos lugares del mundo. La Tierra posee una importante actividad geológica. Esta es la responsable de la topografía actual de nuestro mundo, desde la configuración de tierras altas y hasta la formación de montañas.

Desventajas

En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.

Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc.

Contaminación térmica. Deterioro del paisaje. No se puede transportar. No está disponible más que en determinados lugares, salvo la que se

emplea en la bomba de climatización geotérmica, que se puede utilizar en cualquier lugar de la Tierra.

Ventajas

Es una fuente que evitaría la dependencia energética de los combustibles fósiles y de otros recursos no renovables.

Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo y el carbón.

Sistema de gran ahorro, tanto económico como energético. No genera ruidos exteriores. Los recursos geotérmicos son mayores que los recursos de carbón,

petróleo, gas natural y uranio combinados. No está sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede

mantenerse a precios nacionales o locales. El área de terreno requerido por las plantas geotérmicas por

megavatio es menor que otro tipo de plantas. No requiere construcción de represas.

La energía undimotriz, o energía olamotriz, es la energía que permite la obtención de electricidad a partir de energía mecánica generada por el movimiento de las olas. Es uno de los tipos de energías renovables con más estudiada actualmente, y presenta enormes ventajas frente a otras energías renovables debido a que en ella se presenta una mayor facilidad para predecir condiciones óptimas que permitan la mayor eficiencia en sus procesos. Es más fácil llegar a predecir condiciones óptimas de oleaje, que condiciones óptimas en vientos para obtener energía eolica, ya que su variabilidad es menor.

Dificultades de implementación

Uno de los problemas técnicos importantes consiste en cómo absorber la energía mecánica, que incide en un campo aleatorio de velocidades, en energía eléctrica apta para su conexión a la red eléctrica.

El alto costo económico de la inversión inicial demanda que el periodo de amortización de estas centrales sea largo.

Su utilización se circunscribe a zonas costeras o próximas a la costa, por mayor erogación económica que implicaría transportar la energía obtenida a lugares del interior.

Otro inconveniente es el impacto ambiental debido a las instalaciones, que requieren modificación del paisaje para su construcción. Se ha de disponer de mucho espacio para albergar las enormes turbinas, lo cual involucra un impacto ecológico sobre los ecosistemas, habitualmente costeros.

Se denomina energía hidráulica, energía hídrica o hidroenergía, a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hídrica sin represarla, en caso contrario es considerada sólo una forma de energía renovable.

Se puede transformar a muy diferentes escalas, existen desde hace siglos pequeñas explotaciones en las que la corriente de un río mueve un rotor de palas y genera un movimiento aplicado, por ejemplo, en molinos rurales. Sin embargo, la utilización más significativa la constituyen las centrales hidroeléctricas de presas, aunque estas últimas no son consideradas formas de energía verde por el alto impacto ambiental que producen.

Cuando el Sol calienta la Tierra, además de generar corrientes de aire, hace que el agua del mar, principalmente, se evapore y ascienda por el aire y se mueva hacia las regiones montañosas, para luego caer en forma de lluvia. Esta agua se puede colectar y retener mediante presas. Parte del agua almacenada se deja salir para que se mueva los álabes de una turbina engranada con un generador de energía eléctrica.

Ventajas

Se trata de una energía renovable y limpia de alto rendimiento energético.

Es una energía inagotable. Es ecológica. Debido al ciclo del agua su disponibilidad es

inagotable. Es una energía totalmente limpia, no emite

gases, no produce emisiones tóxicas, y no causa ningún tipo de lluvia ácida.

Permite el almacenamiento de agua para abastecer fácilmente a actividades recreativas o sistemas de riego.

Se pueden regular los controles de flujo en caso de que haya riesgo de una inundación.

Desventajas

La construcción de grandes embalses puede inundar importantes extensiones de terreno, obviamente en función de la topografía del terreno aguas arriba de la presa, lo que podría significar pérdida de tierras fértiles, dependiendo del lugar donde se construyan;

En el pasado se han construido embalses que han inundado pueblos enteros. Con el crecimiento de la conciencia ambiental, estos hechos son actualmente menos frecuentes, pero aun persisten;

Destrucción de la naturaleza. Presas y embalses pueden ser disruptivas a los ecosistemas acuáticos. Por ejemplo, estudios han mostrado que las presas en las costas de Norteamérica han reducido las poblaciones de trucha septentrional común que necesitan migrar a ciertos locales para reproducirse. Hay bastantes estudios buscando soluciones a este tipo de problema. Un ejemplo es la invención de un tipo de escalera para los peces;

Cambia los ecosistemas en el río aguas abajo. El agua que sale de las turbinas no tiene prácticamente sedimento. Esto puede resultar en la erosión de las márgenes de los ríos.

Cuando las turbinas se abren y cierran repetidas veces, el caudal del río se puede modificar drásticamente causando una dramática alteración en los ecosistemas.