Energías Renovables

Además de las energías primarias (petróleo, carbón y gas natural), que son fuentes susceptibles de agotamiento y deterioran el medio ambiente, existen otro tipo de energías más seguras y menos contaminantes; se trata de las energías renovables o energías del futuro.

Las energías renovables se puede definir como todas aquellas matrices energéticas procedentes de fuentes naturales prácticamente inagotables. Uno por ser recursos ilimitados, y otras por tener la capacidad de recuperarse. Estas matrices energéticas son el sol, el viento, el agua, la biomasa, el calor, etcétera.

Las fuentes de energía renovables se basan en los flujos y ciclos naturales del planeta. Tienen la capacidad de regenerarse y su abundancia perdurará cientos o miles de años; además usadas responsablemente no destruyen el medio ambiente.

También se les denomina energías verdes debido a que suponen un nulo o escaso impacto ambiental, su empleo ni tiene riesgos potenciales añadidos (generados por sus residuos) y son una alternativa frente a las fuentes de energía convencionales, pudiendo sustituirlas paulatinamente.

Energías renovables versus energías no renovables

En cuanto a emisión de contaminantes las energías renovables tienen menos emisiones de carbono, permiten el reciclaje y son respetuosas con el medio ambiente.

Los combustibles fósiles crean gases de efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global. Las energías renovables no emiten estos gases y son una herramienta clave para frenar el calentamiento global y el cambio climático.

La producción de energías renovables promueve el desarrollo de las áreas locales al crear puestos de trabajo y permite reducir los costes de transportes que tienen las energías fósiles.

Las energías renovables por su disponibilidad estarán sujetas a menos fluctuaciones de precios, al contrario que el petróleo o el gas.

Potencial ilimitado frente a los recursos finitos de las energías fósiles.

Aunque las energías renovables son fuentes inagotables, presentan grandes dificultades de almacenamiento y son menos eficientes ya que las instalaciones tienen poca potencia y el coste de producción es elevado. Aspecto que puede corregirse en años venideros.

Tipos de energías renovables

Energía Solar

La energía solar reside en el poder de la fusión nuclear proveniente de núcleo del Sol y llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética (luz, calor y rayos ultravioleta).

Los sistemas de energía solar captan los rayos del Sol y los transforman en electricidad; directa usando celdas fotovoltaicas e indirecta a través de energía solar térmica o concentrada.

Energía Fotovoltaica

La energía solar fotovoltaica o conversión fotovoltaica consiste en la transformación directa de la energía luminosa en energía eléctrica mediante el uso de paneles solares.

Los paneles solares se constituyen por láminas de silicio cristalino; además, están diseñadas para imitar el proceso de fotosíntesis de las plantas para transformar la energía solar en electricidad mediante el efecto fotoeléctrico.

Además de los paneles solares los sistemas fotovoltaicos se componen de controladores de carga, inversores DC/AC y baterías de almacenamiento para días nublados o nocturnos.

Energía solar térmica

La energía solar térmica o fototérmica es la capacidad de un cuerpo de absorber, en forma de calor, la energía incidente en el mismo. El uso de esta energía implica saber captarla y almacenarla.

Este sistema se compone básicamente de placas colectoras (captadores de radiación) y de un reservorio térmico (boiler con líquidos o gases).

Dicha energía consiste en calentar un fluido aprovechando la energía del Sol, lo que permitiría producir vapor y, posteriormente energía eléctrica. Esto se consigue mediante los captadores o colectores solares.

Ventajas de la energía solar

Produce energía de forma silenciosa y es inagotable.

Es un sistema idóneo para zonas donde no llega tendido eléctrico (zonas rurales, montañosas, islas) o es difícil y costoso su traslado.

La energía solar fotovoltaica no ocupan ningún espacio adicional, pues puede instalarse en tejados y edificios.

Los sistemas de captación solar que se suelen utilizar son de fácil mantenimiento, lo que facilita su elección.

La disponibilidad de energía solar reduce la dependencia de otros países para el abastecimiento de energía de la población.

Es un sector que promueve la creación de empleo, necesario para la fabricación de células y paneles solares e instalación y mantenimiento de la misma.

Desventajas de la energía solar

Es una fuente energética intermitente ya que depende del clima, región y del número de horas de Sol al año.

Cuando se decide utilizar la energía solar para una parte importante de la población, necesita grandes extensiones de terreno.

Requiere una fuerte inversión económica inicial.

Para una instalación completamente independiente de la red de suministro es preciso complementar el sistema con algún otro, como una turbina eólica o un generador diesel.

Los lugares donde hay mayor radiación, son lugares desérticos y alejados, energía que no se aprovecha para desarrollar actividades agrícolas e industriales.

Energía Eólica

Los movimientos atmosféricos, como los vientos, son manejados por las diferencias de temperatura en la superficie de la Tierra debido a las variaciones de la misma cuando son iluminadas por la luz solar. La energía generada por los vientos atmosféricos puede ser usada para bombear agua o generar electricidad.

La energía eólica no es más que la energía cinética producida por el movimiento del viento. El viento produce energía cuando está en movimiento. Esta energía puede atraparse mediante hojas o aspas de gran tamaño y almacenarse como electricidad.

La fuerza del viento se transforma en electricidad mediante unos molinos especiales llamados turbinas eólicas o aerogeneradores. Las turbinas eólicas están provistas de largas y delgadas aspas de metal o plástico, que se asemejan a las hélices de aviones. El viento hace giran las "hélices" de las turbinas que, conectadas a un generador, permiten producir electricidad. Para obtener energía a gran escala se disponen centenares de aerogeneradores dispuestos en parques eólicos.

Ventajas de la energía eólica

Es una fuente de energía inagotable y gratuita.

No contamina el medio ambiente.

Inconvenientes de la energía eólica

Depende directamente de la regularidad de los vientos y eso los convierte en una fuente intermitente.

Los aerogeneradores abarcan mucho espacio y son muy costosos.

Energía Geotérmica

Es la energía que se obtiene del aprovechamiento del calor generado en el interior de la tierra para generar electricidad. No obstante, dicha posibilidad es limitada por la disposición del terreno y los problemas ocasionados por su uso.

Otra forma de obtener la energía geotérmica es a través del calor acumulado en su superficie. Sí el suelo mantiene una temperatura constante anualmente, ello puede se usado para calentar un edificio en invierno y refrescarlo en el verano. Esta forma de energía disminuye la necesidad de otras fuentes para mantener confortable un edificio pero es muy limitada para generar electricidad, solo se hace en áreas reducidas.

En una típica planta geotérmica, el vapor de agua es calentado por las profundidades de la Tierra; luego pasa por una serie de tuberías conectadas a un generador y el vapor generado produce electricidad.

Energía Hidráulica

La energía hidráulica es la energía producida por el agua retenida en embalses o pantanos a gran altura. Estrictamente hablando, es la energía menos renovable de las demás al necesitar que las presas se llenen con el tiempo y requieren costosas excavaciones para hacerla útiles. Actualmente, la mayoría de las presas hidroeléctricas se utilizadas en el mundo desarrollado.

La hidroelectricidad se basa en aprovechar la energía de la caída del agua desde cierta altura. Si en un momento dado se deja caer hasta un nivel inferior, la energía se

convierte en energía cinética. Posteriormente, el agua a gran velocidad mueve las turbinas y a través de generadores se trasforma en electricidad.

Ventajas de la hidroelectricidad

Es una fuente de energía limpia, sin residuos y fácil de almacenar.

Además, el agua almacenada en embalses permite regular el caudal del río y disponerla para otros fines.

Inconvenientes de la hidroelectricidad

La construcción de centrales hidroeléctricas es costosa y se necesitan grandes tendidos eléctricos.

Los embalses producen pérdidas de suelo productivo y fauna terrestre debido a la inundación del terreno.

Disminuye el caudal de los ríos, arroyos y alteran la calidad de las aguas.

Biomasa

La energía de la biomasa es una fuente de energía procedente de compuestos orgánicos) mediante procesos naturales y en último lugar, del Sol. Es renovable siempre que se use adecuadamente.

El término biomasa se alude a la energía solar convertida en materia orgánica por la vegetación que se recupera por combustión, alcohol, metanol o biogas.

La biomasa puede ser usada directamente como combustible o para preparar metanol y etanol. Otra posibilidad es usar la biomasa para obtener biogas. Esto se hace en depósitos en los que se van acumulando restos orgánicos y otros materiales que pueden descomponerse en un depósito llamado digestor. En ese depósito, los restos se fermentan por la acción de los microorganismos y la mezcla de gases producidos se almacena o transporta para ser usados como combustible.

Ventaja de la biomasa

Es una fuente de energía limpia y con residuos biodegradables.

Inconvenientes de la biomasa

Se necesitan grandes cantidades de plantas y terreno para "fabricar" el material adecuado mediante ingeniería genética.

Su rendimiento es menor que el de los combustibles fósiles y produce gases, como el dióxido de carbono, que aumentan el efecto invernadero.

Energía mareomotriz

La energía mareomotriz es la energía producida por el movimiento de las masas de agua provocado por las subidas y bajadas de las mareas, también trabaja en la energía proveniente de las olas marinas y los gradientes de temperatura entre el fondo y la superficie del océano.

La energía de las mareas aprovecha las diferencias de altura entre la distancia media de los mares según la posición relativa de la tierra y la luna, diferencias que pueden llegar ser de algunos metros. Se usa un alternador para generar energía eléctrica.

Ventaja de la energía mareomotriz

Es una fuente de energía limpia, sin residuos y casi inagotable.

Inconvenientes de la energía mareomotriz

Se limitan solamente a las zonas marítimas.

Son vulnerables a los desastres climatológicos.

Dependen de la amplitud de las mareas.

Sus instalaciones son muy grandes y muy costosas.

Introducción

Cotidianamente se usa el término "energía" con diferentes significados; pero en este caso se definirá como el potencial necesario para realizar un trabajo. Concepto perfectamente válido al relacionarlo con los recursos naturales requeridos para producir dicho potencial.

No obstante, la energía tiene muchas manifestaciones en el mundo natural. El sol, el viento, los volcanes, géiseres, gravedad... Todo tiene que ver con la energía. Es por esto que al realizar una clara definición primero se debe mirar su origen.

Otro aspecto resaltante, ya en materia de electricidad, se relaciona con los tipos de energías primarios: renovables (algunos las llaman energías verdes) y no renovables. Las primeras se obtienen de fuentes naturales virtualmente inagotables y que no contaminan el medio ambiente o respetan el medio ambiente, como ejemplo se tiene la energía solar, eólica, hidráulica, mareomotriz y geotérmica. En el caso de las últimas, son fuentes cuya duración es muy limitada y genera contaminación ambiental; el petróleo, el carbón y el gas natural son los ejemplos más notables. Existe cierta discordia respecto a la energía nuclear, sí bien es cierto su virtual inagotabilidad energética deja peligrosos residuos tóxicos que ponen en jaque todo ser viviente.

En el presente trabajo de investigación se darán a conocer aspectos elementales relacionados con las energías renovables: una definición y cada uno de sus tipos. Para así entender el porqué se les denomina energías alternativas en la actualidad.

Conclusión

Tocar el tema energético es hablar del motor que mueve a toda la civilización moderna, desde que cada individuo se levanta de la cama hasta la hora del sueño. Todo en el mundo conlleva energía sin importar en que formalidad se manifieste. En la actualidad existe un controversial debate sobre las fuentes energéticas y más aún debido a que las generatrices actuales, los combustibles fósiles, contribuyen en gran medida con el cambio climático. Es por dicha razón que surgen o reviven las energías alternativas.

La idea de otras fuentes energéticas diferentes a las tradicionales no es muy reciente, ya se venida dando desde la antigüedad pero es el modelo económico quién se encarga de determinar su "vivencia".

En cuanto a los tipos de energías verdes, poseen un enorme potencial que no es aprovechado como debería serlo. Es reconocido el enorme potencial del Sol por ejemplo, que con una sola hora de luz es capaz de abastecer a la humanidad por un año. La energía del viento es conocida desde hace cientos de años y es fácil acceso. El potencial del agua, (para hidroelectricidad o mareoelectricidad), al ser el recurso más abundante (71% del planeta es agua en sus diversas formas). El interior de la Tierra e inclusive algas y otros microorganismos también entran en la categoría de matrices energéticas, aunque la biomasa es un tema que no tiene demasiado tiempo y que aún le falta desarrollo pero ha dado resultados muy positivos.

La gran ventaja de las energías renovables se aprecia en sintonía con su concepto (limpias y virtualmente inagotables) así como un ahorro en cuanto a recursos. El mayor inconveniente es que para su desarrollo y aplicación como matriz requiere una buena inversión de capital. Además, el bajo precio actual de los combustibles fósiles pone a los renovables en segundo plano.

Pese a todo ello hay países que se decantan por las renovables por no contar con una gama de recursos minerales. Quizás hoy día sean costosas las renovables pero es cuestión de tiempo que empiecen a dominar poco a poco la generación energética y con ello erradicar el impacto negativo del petróleo, gas natural, carbón y energía nuclear.

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República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria

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Cumaná, Marzo del 2015