Una Breve Guía para Energía Renovable

¿Qué es la energía renovable? Esta breve guía le ayudará a comprender este tema que se cita con mucha frecuencia pero que normalmente es mal comprendido.

Empecemos con una definición.

Energía renovable [nombre]:

Cualquier fuente de energía natural teóricamente inagotable, como energía de la biomasa, solar, eólica, maremotriz, de onda e hidroeléctrica, que no se deriva de combustible fósil o nuclear.

La energía renovable es cualquier forma de “combustible” o energía potencial que se puede reponer después de su consumo o uso. La anterior definición también debería incluir las  fuentes de energía geotérmica. La anterior definición es un poco engañosa ya que en realidad todas las fuentes de energía renovable se derivan en última instancia del Sol (bueno es una estrella principal) y la mayor parte de la energía atmosférica de la Tierra proviene de él. Y aunque la luna tiene una influencia enorme en la energía maremotriz, la luna obtiene sus capacidades de (lo adivinó) el sol.

Nuestro sol, al igual que todas las estrellas de secuencia principal, es un enorme reactor de fusión nuclear que consume hidrógeno que eventualmente agotará su fuente de combustible. Un momento ¿pensé que habíamos dicho que la energía renovable se podía reponer?

El punto a recordar es que al hablar de energía renovable nos estamos refiriendo al futuro predecible de nuestras especies. Dado que el Sol no se quedará sin hidrógeno pronto es muy probable que ya nos hayamos extinguido para cuando esto suceda. Una definición mejorada de energía renovable sería:

Energía renovable – energía  que se recolecta a partir de recursos que se reponen naturalmente en una escala de tiempo humana, tales como luz solar, viento, lluvia, mareas, ondas y calor geotérmico.”

Que se haga la luz

Tal como lo mencioné previamente, podemos argumentar que la energía renovable es una fuente de combustible derivada de o influenciada por el sol y la cual se puede reponer totalmente.

Por supuesto algunas fuentes de energía renovable no son nada nuevo para la humanidad. Durante siglos y en una forma u otra hemos estado utilizando la energía eólica, maremotriz e hidráulica. La energía eólica ha sido empleada para barcos de vela y la energía del flujo de agua para los molinos de agua.

Sin embargo, aplicaciones más modernas, han requerido de una inversión intelectual desarrollo tecnológico significativos para ser explotadas.

Las tecnologías renovables comúnmente utilizadas en la actualidad incluyen:

  • Solar térmica y solar fotovoltaica – Paneles solares
  • Aerogeneradores – Desde aplicaciones para pequeñas construcciones individuales hasta grandes parques eólicos en tierra firme o en altamar
  • Maremotriz – Turbinas submarinas
  • De onda – Sistemas de flotación o boyas
  • Hidroeléctrica – Presas y generadores micro hidráulicos
  • Bombas de calor – Fuente de aire y fuente de tierra
  • Combustibles de biomasa – Biodiesel, pellets de madera, etc.

¿Por qué la biomasa es renovable? ¿No implica quemar árboles?

A menudo la energía renovable se confunde con lo que significa ecológico o “verde”. Esto debe evitarse.

La razón por la que la biomasa se considera renovable, mientras que los combustibles fósiles no lo son, es porque las fuentes de combustible de biomasa se cultivan o provienen de materia vegetal viva y son renovables o se pueden reponer. Generalmente las fuentes de biomasa también son neutras en carbono y en algunas circunstancias  depósitos netos de carbono. Esto difiere de los combustibles fósiles porque su suministro finalmente es limitado y por lo tanto no es ni renovable ni inagotable.

 

¿Qué pasa con la nuclear? ¿Es renovable?

Nuclear, específicamente fisión nuclear (la fusión aún no se da), es relativamente benigna para el medio ambiente. Sin embargo, los riesgos potenciales incluyen la eliminación de los desperdicios, potencial contaminación del agua y desastres tal como Chernóbil. Al igual que los combustibles fósiles, la fisión nuclear es alimentada por materiales radioactivos al natural o procesados tales como uranio, plutonio y derivados.

Dado que estos materiales combustibles se consumen para liberar energía, técnicamente no podemos definir la fisión nuclear como una fuente de energía renovable.

Los científicos esperan que en un futuro no muy lejano, la fisión nuclear convierta con eficiencia relativamente alta la masa del combustible en energía. Esto lo haría en cierto modo similar a la generación de energía teórica a partir de la fusión nuclear.

La fusión haría posible que la humanidad sintetice la energía solar. La fusión nuclear depende de los elementos más livianos y disponibles en el universo los cuales se espera que duren miles de millones de años. La energía de la fusión le permitiría a la humanidad aprovechar la que actualmente se sabe es la fuente de energía más abundante en el universo.

En contraste, la energía de fisión, incluso en su estado futuro ideal, depende de combustibles que son enormemente más raros que los combustibles para fusión. Sin embargo, los combustibles para fisión ocurren naturalmente en la Tierra en cantidades bastante significativas.

El suministro a largo plazo de combustibles para fisión nuclear en la Tierra se estima que durará varios miles de años con los niveles de consumo actuales, asumiendo que adoptamos el reprocesamiento al igual que el desarrollo y la implementación de  reactores reproductores.

 

 

Futuras fuentes renovables

El Estudio de Futura Electricidad Renovable  (fuente en inglés) concluyó que un 80 por ciento de futuras renovables es viable con las tecnologías actualmente disponibles. Esto incluiría una mezcla de aerogeneradores, solares fotovoltaicos, concentradores de energía solar, bioenergía, energía geotérmica e hidráulica.

Las futuras tecnologías de energía renovable aún están en desarrollo e incluyen estrategias innovadoras tales como etanol celulósico, energía geotérmica de roca caliente seca energía marina.

Otras tecnologías que aún no están ampliamente demostradas y aún falta que se desarrollen completamente incluyen:-

  • Energía solar experimental
  • Arreglos solares flotantes
  • Bomba de calor con asistencia solar
  • Combustibles de algas
  • Fotosíntesis artificial
  • Combustibles de algas
  • Energía solar basada en el espacio
  • Ampliemos brevemente sobre algunos de estos:

Fotosíntesis artificial

La fotosíntesis artificial utiliza técnicas de  nanotecnología para almacenar energía electromagnética solar en enlaces químicos. Funciona dividiendo el agua para producir hidrógeno y luego usa dióxido de carbono para hacer metanol. Este metanol puede después usarse directamente como una fuente para combustión.

Combustibles de algas

Los combustibles de algas que pueden producir combustibles líquidos a partir de variedades de algas ricas en aceite son un tema de investigación continua. Varias micro algas cultivadas en sistemas abiertos o cerrados están siendo probadas incluyendo algunos sistemas que pueden establecerse en terrenos baldíos o sitios desérticos.

Energía solar basada en el espacio

Ya sea para sistemas fotovoltaicos o termales, una opción es plantificarlos en el espacio, particularmente en configuraciones de órbita Geosynchronous, muy parecidas a los satélites, habilitando un acceso sin obstáculos para los rayos solares.

Juntándolo Todo

Entonces allí lo tiene: una introducción a la energía renovable. ¿Bastante obvio verdad? Si puede ser usado y no sustituido no es renovable.

Con todas las cosas en este mundo, nada es blanco y negro. Si no elimina nada más de este artículo debería ser esto:

La energía renovable es un término relativo y generalmente se aplica a fuentes de energía que se pueden reponer, dentro de escalas de tiempo humanas.

El futuro verá un desarrollo masivo en este campo y podemos considerar el término “renovable” como una palabra viviente que no solo evolucionará sino debe evolucionar a medida que la tecnología se desarrolle. Recuerde que la energía no puede ser creada ni destruida, solo transformada. Así es que con la tecnología correcta, en el futuro cualquier cosa con masa podría ser considerada energía renovable.

Como Einstein diría, todo es relativo.

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