La energía solar: es una fuente de energía de origen
renovable, obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación
electromagnética procedente del Sol.
La radiación solar que alcanza la Tierra ha sido aprovechada
por el ser humano desde la Antigüedad, mediante diferentes tecnologías que han
ido evolucionando con el tiempo desde su concepción. 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 pueden ayudar a resolver algunos de los problemas más
urgentes que afronta la humanidad.1
Las diferentes tecnologías solares se clasifican en pasivas
o activas según cómo capturan, convierten y distribuyen la energía solar. Las
tecnologías activas incluyen el uso de paneles fotovoltaicos y colectores
térmicos para recolectar la energía. Entre las técnicas pasivas, se encuentran
diferentes técnicas enmarcadas en la arquitectura bioclimática: la orientación
de los edificios al Sol, la selección de materiales con una masa térmica
favorable o que tengan propiedades para la dispersión de luz, así como el
diseño de espacios mediante ventilación natural.
En 2011, la Agencia Internacional de la Energía se expresó
así: "El desarrollo de tecnologías solares limpias, baratas e inagotables
supondrá un enorme beneficio a largo plazo. Aumentará la seguridad energética
de los países mediante el uso de una fuente de energía local, inagotable y, aun
más importante, independientemente de importaciones, aumentará la
sostenibilidad, reducirá la contaminación, disminuirá los costes de la
mitigación del cambio climático, y evitará la subida excesiva de los precios de
los combustibles fósiles. Estas ventajas son globales. De esta manera, los
costes para su incentivo y desarrollo deben ser considerados inversiones; deben
ser realizadas de forma sabia y deben ser ampliamente difundidas".1
La fuente de energía solar más desarrollada en la actualidad
es la energía solar fotovoltaica. Según informes de la organización ecologista
Greenpeace, la energía solar fotovoltaica podría suministrar electricidad a dos
tercios de la población mundial en 2030.2
Actualmente, y gracias a los avances tecnológicos, la
sofisticación y la economía de escala, el coste de la energía solar
fotovoltaica se ha reducido de forma constante desde que se fabricaron las
primeras células solares comerciales,3 aumentando a su vez la eficiencia, y su
coste medio de generación eléctrica ya es competitivo con las fuentes de
energía convencionales en un creciente número de regiones geográficas,
alcanzando la paridad de red.4 5 Otras tecnologías solares, como la energía
solar termoeléctrica está reduciendo sus costes también de forma considerable.
La energía eólica es la energía obtenida del viento, es
decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que
es convertida en otras formas útiles de energía para las actividades humanas.
En la actualidad, la energía eólica es utilizada
principalmente para producir electricidad mediante aerogeneradores, conectados
a las grandes redes de distribución de energía eléctrica. Los parques eólicos
construidos en tierra suponen una fuente de energía cada vez más barata,
competitiva o incluso más barata en muchas regiones que otras fuentes de
energía convencionales.1 2 Pequeñas instalaciones eólicas pueden, por ejemplo,
proporcionar electricidad en regiones remotas y aisladas que no tienen acceso a
la red eléctrica, al igual que hace la energía solar fotovoltaica. Las
compañías eléctricas distribuidoras adquieren cada vez en mayor medida el
exceso de electricidad producido por pequeñas instalaciones eólicas
domésticas.3 El auge de la energía eólica ha provocado también la planificación
y construcción de parques eólicos marinos, situados cerca de las costas. La
energía del viento es más estable y fuerte en el mar que en tierra, y los
parques eólicos marinos tienen un impacto visual menor, pero los costes de
construcción y mantenimiento de estos parques son considerablemente mayores.
A finales de 2013, la capacidad mundial instalada de energía
eólica fue de 318 gigavatios.4 En 2011 la eólica generó alrededor del 3 % del
consumo de electricidad mundial.5 Dinamarca genera más de un 25 % de su electricidad
mediante energía eólica, y más de 80 países en todo el mundo la utilizan de
forma creciente para proporcionar energía eléctrica en sus redes de
distribución,6 aumentando su capacidad anualmente con tasas por encima del 20
%. En España la energía eólica produjo un 21,1 % del consumo eléctrico en 2013,
convirtiéndose en la tecnología con mayor contribución a la cobertura de la
demanda, por encima incluso de la energía nuclear.7
LA ENERGIA EOLICA: es un recurso abundante, renovable, limpio
y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar
fuentes de energía a base de combustibles fósiles, lo que la convierte en un
tipo de energía verde. El impacto ambiental de este tipo de energía es además,
generalmente, menos problemático que el de otras fuentes de energía.
La energía del viento es bastante estable y predecible a
escala anual, aunque presenta significativas variaciones a escalas de tiempo
menores. Al incrementarse la proporción de energía eólica producida en una
determinada región o país, se hace imprescindible establecer una serie de
mejoras en la red eléctrica local.8 9 Diversas técnicas de control energético,
como una mayor capacidad de almacenamiento de energía, una distribución
geográfica amplia de los aerogeneradores, la disponibilidad de fuentes de
energía de respaldo, la posibilidad de exportar o importar energía a regiones
vecinas o la reducción de la demanda cuando la producción eólica es menor,
puden ayudar a mitigar en gran medida estos problemas.10 Adicionalmente, la
predicción meteorológica permite a los gestores de la red eléctrica estar
preparados frente a las previsibles variaciones en la producción eólica que
puedan tener lugar a corto plazo.
LA ENERGIA MAREOMOTRIZ:La energía mareomotriz 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, una forma energética más segura y aprovechable. Es un tipo
de energía renovable, en tanto que la fuente de energía primaria no se agota
por su explotación, y es limpia ya que 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 penetración notable de este tipo de energía.
Otras formas de extraer energía del mar son: las olas
(energía undimotriz), de la diferencia de temperatura entre la superficie y las
aguas profundas del océano, el gradiente térmico oceánico; de la salinidad, de
las corrientes marinas o la energía eólica marina.
En España, el Gobierno de Cantabria y el Instituto para la
Diversificación y Ahorro Energético (IDAE) quieren crear un centro en la
costa de Santoña. La planta podría atender al consumo doméstico anual de unos
2.500 hogares.1
LA ENERGIA GEOTERMICA:La energía geotérmica es aquella energía que puede obtenerse
mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.
El término “geotérmico” viene del griego geo (‘Tierra’), y
thermos (‘calor’); literalmente ‘calor 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. Actualmente, el
progreso en los métodos de perforación y bombeo permiten explotar la energía
geotérmica en numerosos lugares del mundo.
La energía nuclear: o energía atómica es la energía que se
libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares. Sin embargo,
este término engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha energía para
otros fines, tales como la obtención de energía eléctrica, térmica y mecánica a
partir de reacciones atómicas, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o
bélicos.1 Así, es común referirse a la energía nuclear no solo como el
resultado de una reacción sino como un concepto más amplio que incluye los
conocimientos y técnicas que permiten la utilización de esta energía por parte
del ser humano.
Estas reacciones se dan en los núcleos de algunos isótopos
de ciertos elementos químicos (radioisótopos), siendo la más conocida la fisión
del uranio-235 (235U), con la que funcionan los reactores nucleares, y la más
habitual en la naturaleza, en el interior de las estrellas, la fusión del par
deuterio-tritio (2H-3H). Sin embargo, para producir este tipo de energía
aprovechando reacciones nucleares pueden ser utilizados muchos otros isótopos
de varios elementos químicos, como el torio-232, el plutonio-239, el
estroncio-90 o el polonio-210 (232Th, 239Pu, 90Sr, 210Po; respectivamente).
Existen varias disciplinas y/o técnicas que usan de base la
energía nuclear y van desde la generación de electricidad en las centrales
nucleares hasta las técnicas de análisis de datación arqueológica (arqueometría
nuclear), la medicina nuclear usada en los hospitales, etc.
Los sistemas más investigados y trabajados para la obtención
de energía aprovechable a partir de la energía nuclear de forma masiva son la
fisión nuclear y la fusión nuclear. La energía nuclear puede transformarse de
forma descontrolada, dando lugar al armamento nuclear; o controlada en
reactores nucleares en los que se produce energía eléctrica, energía mecánica o
energía térmica. Tanto los materiales usados como el diseño de las
instalaciones son completamente diferentes en cada caso.
Otra técnica, empleada principalmente en pilas de mucha
duración para sistemas que requieren poco consumo eléctrico, es la utilización
de generadores termoeléctricos de radioisótopos (GTR, o RTG en inglés), en los
que se aprovechan los distintos modos de desintegración para generar
electricidad en sistemas de termopares a partir del calor transferido por una
fuente radiactiva.
La energía desprendida en esos procesos nucleares suele
aparecer en forma de partículas subatómicas en movimiento. Esas partículas, al
frenarse en la materia que las rodea, producen energía térmica. Esta energía
térmica se transforma en energía mecánica utilizando motores de combustión
externa, como las turbinas de vapor. Dicha energía mecánica puede ser empleada
en el transporte, como por ejemplo en los buques nucleares; o para la
generación de energía eléctrica en centrales nucleares.
La principal característica de este tipo de energía es la
alta calidad de la energía que puede producirse por unidad de masa de material
utilizado en comparación con cualquier otro tipo de energía conocida por el ser
humano, pero sorprende la poca eficiencia del proceso, ya que se desaprovecha
entre un 86% y 92% de la energía que se libera.2
Esta energía es la liberada del resultado de una reacción
nuclear, se puede obtener mediante dos tipos de procesos, el primero es por
Fusión Nuclear (unión de núcleos atómicos muy livianos) y el segundo es por
Fisión Nuclear (división de núcleos atómicos pesados).
En las reacciones nucleares se suele liberar una grandisima
cantidad de energía debido en parte a la masa de partículas involucradas en
este proceso, se transforma directamente en energía. Lo anterior se suele
explicar basándose en la relación Masa-Energía producto de la genialidad del
gran físico Albert Einstein.
energia quimica:Es el concepto
matemático de gradiente con los conceptos físicos y químicos de potencial
eléctrico y de potencial químico (concentración). Básicamente indica cuál es la
dirección en la que cambia más rápidamente la concentración y el potencial
eléctrico de una solución no homogénea; esto es importante porque una partícula
de una sustancia cualquiera con una cierta carga en solución se moverá tratando
de seguir la dirección de mayor gradiente electroquímico, yendo desde donde esa
sustancia en particular se encuentra más concentrada hacia donde está más
diluida y desde donde tiene mayor potencial eléctrico hacia donde tiene menor
potencial eléctrico.
Los gradientes electroquímicos son muy importantes para los
seres vivos, donde son utilizados para provocar movimiento de sustancias a
través de las membranas celulares y para producir energía aprovechable a través
del proceso de fosforilación oxidativa.
No hay comentarios.:
Publicar un comentario